[發明專利]一種隱含凸極的同性極式感應子電機

無效

• 申請號: 201310656242.1
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103683771A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 付興賀;李紅艷;林明耀
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02K17/02
• 分類號: H02K17/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明屬于電機技術領域，具體涉及一種隱含凸極的同性極式感應子電機。?

背景技術

感應子電機轉子為整體結構，簡單可靠，而且轉子上沒有勵磁繞組或永磁體等部件，強度較高，能承受較大的離心力，因此感應子電機更多的被用作高速電機，在很多領域(如飛輪儲能系統、高頻脈沖電源等)具有廣泛的應用。?

為了建立交變的氣隙磁場，感應子電機的轉子不得不采用凸極結構，即電機轉子表面沿軸向均勻地開有凹槽。凸極結構的采用使得感應子電機具有齒槽轉矩大、轉矩脈動嚴重、風摩損耗加劇等問題，這些問題制約著感應子電機應用到更廣闊的領域，成為感應子電機研究中亟待解決的問題。?

發明內容

發明目的：針對上述現有問題，提出一種具有隱含凸極的同性極式感應子電機，具有轉矩脈動小，啟動和運行性能優良，風摩損耗低，運行效率高的特性。?

技術方案：一種具有隱含凸極的同性極式感應子電機，該電機包括定子部分和位于所述定子內側的轉子部分；其中，所述定子部分包括開有齒槽的定子鐵心、電樞繞組、環形勵磁繞組以及端蓋；所述電樞繞組為對稱繞在所述定子鐵心齒上的三相繞組；所述環形勵磁繞組設置在電樞繞組與端蓋之間；?

所述轉子部分包括內部無隔磁槽的光軸轉子和內部設有隔磁槽的光軸轉子；所述設有隔磁槽的光軸轉子對應設置在所述電樞繞組軸向有效長度范圍內，所述內部無隔磁槽的光軸轉子對應設置在所述環形勵磁繞組軸向有效長度范圍內；所述設有隔磁槽的光軸轉子的表面光滑，該轉軸內部沿軸向方向設置若干組開口朝向定子鐵心的隔磁槽；所述若干組隔磁槽以轉軸軸心為中心對稱設置，每組隔磁槽構成一個磁障；當每組隔磁槽包括多個內部設有空腔的隔磁槽時，每組隔磁槽中的多個隔磁槽沿轉軸徑向方向互相平行設置；?

所述勵磁繞組的中心線與定子鐵心、光軸轉子、內部設有隔磁槽的光軸轉子的中心線相重合。?

作為本發明的優選方案，所述隔磁槽的空腔內填充空氣，或填充非導磁材料。所述?每個隔磁槽的形狀為U型或V型。所述電機轉子上每組隔磁槽中隔磁槽數量為2個或3個。所述定子部分還包括勵磁繞組支架和機殼，所述環形勵磁繞組通過勵磁繞組支架與機殼固定連接，所述機殼和端蓋均由導磁材料制成。所述機殼和端蓋均由導磁材料制成。?

有益效果：電機轉子包括兩部分：與勵磁繞組相對應的轉子表面光滑，轉軸內部無齒槽；與電樞繞組相對應的轉子表面光滑，轉軸內部沿軸向方向開有隔磁槽，這部分轉子可視為具有隱含凸極結構。其中，隔磁槽中為空氣或非導磁材料。兩個或者三個相互平行的隔磁槽組合在一起構成磁障，該磁障發揮著傳統感應子電機轉子凹槽的作用。相鄰兩個磁障間的區域可視為傳統感應子電機的轉子凸極，該導磁區域為主磁通提供通路。?

當勵磁繞組中通以直流電后，在電機中產生主磁通，該主磁通沿軸向經過無隔磁槽的光滑轉子、開有隔磁槽的轉子，轉為徑向后依次穿過相鄰兩組磁障間所謂的隱含凸極區域、主氣隙、定子鐵心齒、定子鐵心軛、機殼，再沿軸向到達端蓋，沿徑向經過端蓋、附加氣隙到達無U型槽的光滑轉子構成閉合回路。由于隔磁槽的存在，大部分磁通經過隱含凸極區域進入主氣隙。隨著電機轉子的旋轉，隱含凸極的位置不斷變化，從而建立起單極性的旋轉磁場，產生反電動勢和電磁轉矩。?

本發明提出的具有隱含凸極的同性極式感應子電機拋棄了傳統感應子電機轉子的齒槽結構，機轉子采用隱含凸極結構，轉子表面光滑、風摩損耗低，消除了電機中明顯的齒槽凸極效應，降低了電機的齒槽轉矩，改善了電機的啟動和運行性能，同時減小了運行過程中的風摩損耗，提高了電機的運行效率。?

附圖說明

圖1是具有隱含凸極的同性極式感應子式電機的結構示意圖；?

圖2是電機中具有隱含凸極部分轉子的徑向截面圖；?

圖3是電機中無隱含凸極部分轉子的徑向截面圖；?

圖中：機殼1、定子鐵心2、無隱含凸極部分轉子3、帶隱含凸極部分轉子4、U型隔磁槽5、電樞繞組6、勵磁繞組7、端蓋8、勵磁繞組支架9、主氣隙10和附加氣隙11。?

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做更進一步的解釋。?