[发明专利]一种隐含凸极的异性极式感应子电机

说明书

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种隐含凸极的异性极式感应子电机。

背景技术

感应子电机转子为实心结构，简单可靠，而且转子上没有励磁绕组或永磁体等部件，强度较高，能承受较大的离心力，因此感应子电机更多的被用作高速电机，在诸多领域具有广泛的应用。

为了建立交变的气隙磁场，感应子电机的转子需采用凸极结构，即在转子表面均匀地设置凹槽。凸极结构的采用使得感应子电机具有齿槽转矩大，转矩脉动严重、风摩损耗加剧等问题，这些问题制约着感应子电机应用到更广阔的领域，成为感应子电机研究中亟待解决的问题。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种具有隐含凸极的异性极式感应子电机，使该电机具有转矩脉动小，启动和运行性能优良，风摩损耗低的特性。

技术方案：一种隐含凸极的异性极式感应子电机，包括定子和设置在所述定子内侧的转子；

所述转子表面光滑，包括由硅钢片叠压而成的转子铁心，所述硅钢片内部设有以转轴轴心为中心对称的若干个“山”字型隔磁槽；所述“山”字型隔磁槽的开口朝向定子侧；所述硅钢片上的“山”字型隔磁槽对应设置形成磁障；

所述定子包括由硅钢片叠压而成的定子铁心、电枢绕组以及励磁绕组；所述定子铁心上沿定子圆周均匀设置若干个大槽，所述大槽内嵌放励磁绕组，相邻的两个大槽之间均匀设置若干个小槽，所述小槽内嵌放单相或者三相电枢绕组。

作为本发明的优选方案，所述“山”字型隔磁槽中填充空气，或用非导磁材料。所述每个“山”字型隔磁槽的两侧边形成的机械张角为可调式机械张角。所述转子铁心的硅钢片上设置有用以固定转子硅钢片的轴向定位孔。

有益效果：本发明的隐含凸极的异性极式感应子电机中，励磁绕组的输入和电枢绕组均接在电机定子侧，励磁电源为直流电源，与电枢绕组构成直流电机中的“他励”关系。转子表面光滑，内部“山”字型隔磁槽中为空气或用不导磁材料填充，隔磁槽限定了电机内的主磁通路径，每个“山”字型隔磁槽构成磁障，该磁障发挥着传统感应子电机转子槽的作用。相邻两个“山”字型隔磁槽之间的区域可视为传统感应子电机的转子凸极，为主磁通提供通路，从而在转子上形成了一种“凸极”效应，在气隙中建立起了双向交变的气隙磁场。励磁绕组中通入直流电后，在气隙中形成极性交变的气隙磁场，随着电机转子的旋转在电枢绕组中产生感应电动势，励磁绕组的输入和电枢绕组的输出均在电机定子侧。与现有技术相比具有以下优点：

1.电机转子采用隐含凸极结构，转子表面光滑，风摩损耗低、运行效率高。

2.电机转子采用隐含凸极结构，齿槽力矩小、转矩脉动低，电机的启动和运行性能得到改善。

3.电机转子上的隐含凸极宽度一定，磁通路径明确，利于电机的电磁设计和性能计算；

4.由于具有齿槽力矩小、转矩脉动低等优点，感应子电机的应用领域得到进一步拓展。

附图说明

图1是隐含凸极的异性极式感应子式电机径向截面示意图；

图2是隐含凸极的异性极式感应子式电机的定子冲片示意图；

图3是隐含凸极的异性极式感应子式电机的转子冲片示意图；

图中：定子铁心1、转子铁心2、定子大槽3、定子小槽4、“山”字型隔磁槽5、定位孔6、电枢绕组7、励磁绕组8。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

如图1所示，一种隐含凸极的异性极式感应子电机，包括定子和设置在定子内侧的转子，定转子同轴安装，转子表面光滑内部具有隐含凸极结构。

如图2所示，电机转子3为圆柱形，包括转子铁心2和转轴，转子上既无永磁体也无励磁绕组。转子铁心2由硅钢片叠压而成，每片硅钢片内部设有以转轴轴心为中心对称的若干个“山”字型隔磁槽5，本实施例中“山”字型隔磁槽5为6个，因此每个“山”字型隔磁槽占60°机械角。每个“山”字型隔磁槽的开口朝向定子侧，相邻两个“山”字型隔磁槽5之间留有间隙。所有叠压而成的硅钢片上的“山”字型隔磁槽对应设置，形成6个磁障。转子铁心2的每片硅钢片上设置有用以定位与固定转子硅钢片的6个轴向定位孔6。由转子硅钢片叠压而成的转子铁心为内部中空的圆柱体，通过轴向紧固螺栓将多个转子冲片固定在一起。转子铁心内部由“山”字型隔磁槽形成的空腔为空气或填充非导磁材料。