[其他]旋轉電勢異步電機

無效

• 申請號: 86105272
• 申請日: 1986-08-08
• 公開（公告）號: CN86105272A
• 公開（公告）日: 1987-04-22
• 發明（設計）人: 黃永銘
• 申請（專利權）人: 黃永銘
• 主分類號: H02K17/02
• 分類號: H02K17/02;H02K17/16;H02K17/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種異步電機。

異步電機在使用中主要是作為電動機出現的。它在工業、農業生產及人們日常生活中應用的廣泛程度。大大超過了其它任何一種電機，據統計在電力網的全部動力負載中。異步電動機占85%以上。

異步電機自十九世紀八十年代發明以來，其基本結構變化不大，在一百余年的發展過程中。電機采用的鐵磁材料。絕緣材料卻有了長足的進步使現代異步電機具有體積小，結構簡單，運行可靠，價格低，效率較高等優點。但由于異步電機使用量極大，在電能使用中具有舉足輕重的作用。因此，如何進一步提高其各項性能指標就成為人們所普遍關心的問題。

在電機制造中，由于異步機定子基本上采用分布繞組，給電機制造帶來了困難。例如定子繞組的下線工藝至今仍基本依靠手工操作。近年來出現的各種機械下線的方法，如間接拉入法，直接法等都只能適應特定的繞組類型和特定的產品。大部份產品仍采用手工下線。這給電機質量，生產成本均帶來不利影響。

近年來，異步電機發展的趨勢是：性能上向“小型輕量化”（減少單位功率耗材），“節能化”（提高效率）和“無公害化”（減少噪音）發展;制造上向生產工藝機械化，生產過程自動化發展。但是，在異步機現有結構基礎上，企圖通過尋找新的優質材料或對現有自動下線機等設備進行開發，來在前述各方面有所突破，是十分困難的。

許多人曾作了上述嘗試，如特開昭54-68906是一種在普通異步機定子內加嵌一套三次繞組，并在該繞組內接上電容以改善功率因數的方法。這樣做的缺點在于第三繞組的存在必然使主繞組窗口減小，電機輸出功率下降。而特開昭54-73203是一種簡化機械下線工藝的方法，它仍不能解決機械下線的通用性問題。

本發明的目的，是要提供一種工作原理及定子結構均與現有異步機不同的電機。它的定子鐵心和繞組均有較大的改進。在相同容量，類似力能指標下其用鐵量和用銅量與普通異步機相比都有較大下降。它的繞組采用凸極集中繞組，不存在下線困難的問題，從而可能在異步機生產尤其是中小型異步機生產中建立通用自動線。使產量多，種類雜的各類異步機實現生產自動化。提高產品質量，降低產品成本。同時，從這種新的工作原理出發，還可獲得各種新穎的結構，如單相超薄型電機，三相單極式電機，內定子節能電機等。為各種特殊用途的場合提供了新的電機型式。

以下對本發明的內容作一說明。

圖1和圖2是旋轉電勢三相異步電動機定子鐵心結構示意圖。圖1為立體結構圖。從圖中可見，該電機定子鐵心的磁極由三相的6個凸極〔1〕構成。每相磁極各對應轉子（轉子為普通鼠籠轉子，未畫出）的一段，三相在轉子內的磁路是互不相關的。三相的三對磁極沿轉子的軸向排列，并在轉子外圓周上互差120°電角度。定子磁軛〔2〕呈螺旋狀，一條磁軛把A、B、C三磁極連通;另一條磁軛把X、Y、Z三磁極連通，而磁軛間互相不通。這樣，就使定子三相磁通在轉子內各自獨立，而又通過定子磁軛互相關聯。圖2是圖1結構鐵心的展開圖，圖中準確地表示了三相A、X，B、Y，C、Z六個磁極沿軸向和圓周方向的排列關系以及兩磁軛各自的連接關系和相互位置。圖中沒有畫出電機的其余結構。當然，圖1所示鐵心要象普通異步機那樣固定在電機外殼內。由于本發明的鐵心由兩部份組成，故在外殼上也應有對應定位，圖中也沒有畫出定子繞組，該繞組如一般凸極繞組一樣，套在各凸極鐵心上，形成A，X????B，Y，C，Z等極。磁極〔1〕和磁軛〔2〕之間若采用螺栓連接，則繞組可預制成型，便于裝配或檢修時更換。

當A、B、C三相繞組通入對稱三相交流電時，很明顯，在定子鐵心內不可能產生如普通異步機那樣的旋轉磁場。它實際上是三個單相異步機共同對轉子作用。設三相氣隙磁密空間分為正弦波（在后面的討論中可以看到，實際情況正是這樣）則可表達為：

B_A＝BmSinωt·COS (π)/(τ) X

B_B＝BmSin（ωt- (2π)/3 ）COS（ (π)/(τ) X- (2π)/3 ）

B_C＝BmSin（ωt- (4π)/3 ）COS（ (π)/(τ) X- (4π)/3 ）

并有：B_A＝ 1/2 BmSin（ωt- (π)/(t) X）+ 1/2 BmSin（ωt+ (π)/(t) X）

＝B⁺_A+B^-_A