CN101882847A

CN101882847A - 一种同轴双转子永磁交流电机

Info

Publication number: CN101882847A
Application number: CN 201010238193
Authority: CN
Inventors: 段善心; 唐海龙; 李豹; 邓传义
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-19
Filing date: 2010-07-19
Publication date: 2010-11-10

Abstract

本发明公开的一种同轴双转子永磁交流电机，涉及电机技术领域，是由机壳20、左端盖17、右端盖4、左端轴承18、右端盖6和电机轴2构成；在电机轴2的外圆柱面上固定有至少二对以上、极性交错排列的永磁铁10，在永磁铁10的外柱面上还套装有由鼠笼架11和鼠笼条8构成的鼠笼式副转子；在机壳20的内壁上固装有由定子绕组架和装于其上的定子绕组14构成的定子组件。本发明具有能量转化效率较高、且在相同体积的条件下能够提高电机功率等特点，可广泛用于中央空调和家用空调等家用电器领域。

Description

一种同轴双转子永磁交流电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是永磁电机领域中的一种同轴双转子永磁交流电机。

背景技术

现有技术中，永磁交流电机大都采用定子绕组和永磁体转子配合的方式，这种电机在使用时，其定子输入的电能，转化为磁场，推动永磁体转子旋转。由于在工作过程中，定子要推动永磁体转子正常旋转，就必须输入一定的电能，而当定子推动永磁体转子正常旋转后，还有部分磁场能量没有得到利用，故这种电机的能量转化效率较低。同时，由于永磁体的磁场强度与永磁体的体积密切相关，因而，电机的功率与电机的体积呈正比，不利于电机的小型化发展。

发明内容

针对现有技术所存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种能量转化效率较高、且在相同体积的条件下能够提高电机功率的永磁交流电机。

本发明所采取的技术方案是发明一种同轴双转子永磁交流电机：由机壳20、左端盖17、右端盖4、左端轴承18、右端轴承6和电机轴2构成；

A、在电机轴2的外圆柱面上固定有至少二对以上、极性交错排列的永磁铁10，在永磁铁10的外柱面上还套装有由鼠笼架11和鼠笼条8构成的鼠笼式副转子；

B、在机壳20的内壁上固装有由定子绕组架和装于其上的定子绕组14构成的定子组件。

所述的定子绕组架是由相同的左绕组架16和右绕组架7相对叠合而成；左绕组架16包括绕组端盘16``和数量与永磁铁10对数相同的绕组架条16`，绕组架条16`轴向地均布在绕组端盘16``的内孔周边。

在所述的绕组端盘16``的外圆上还设有定位凸块22。

本发明的同轴双转子永磁交流电机，是在永磁体转子外圆上套装鼠笼式副转子，形成永磁体和鼠笼式同轴双转子；同时，将定子铁芯改为定子绕组架，并形成与永磁铁对应的绕组架条。因而，在使用时，定子会产生与永磁铁数量相同的磁场，这种磁场分布均匀，在均匀地驱动永磁体转子旋转的同时，还会让套装在永磁体转子上的鼠笼式副转子中的鼠笼条切割磁力线并产生短路电流，使得鼠笼式副转子也成为一个磁体，此时，电机转子所受到的磁场驱动力由永磁体转子和鼠笼式副转子叠加而得以加强，因此，其输出功率增大，能量的转化效率也得到较大的提高，有利于电机的小型化。据样机测试，本发明的同轴双转子永磁交流电机与现有同类电机相比，其效率有较大提高。

附图说明

图1是本发明的主剖视示意图；

图2是本发明的左剖视示意图；

图3是本发明的左绕组架的主剖视示意图；

图4是本发明的左绕组架的左剖视示意图；

图5是本发明的H局部放大图。

图中：1是电机轴键槽，2是电机轴，3是右密封圈，4是右端盖，5是右端定位槽，6是右端轴承，7是右绕组架，8是鼠笼条，9是吊环，10是永磁铁，11是鼠笼架，12是绝缘垫，13是绝缘层，14是定子绕组，15是左端定位槽，16是左绕组架，17是左端盖，18是左端轴承，19是左密封圈，20是机壳，21是电源输入线盒，22是定位凸块。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。

实施例一：

本实施例是由机壳20、右端盖4、右端轴承6、左端盖17、左端轴承18、电机轴2、永磁铁10、鼠笼式副转子、定子绕组14和定子绕组架构成。

机壳20为一筒体，其下部带有座体，上部中间装有吊环9，筒体内壁固定安装由定子绕组14和定子绕组架构成的定子组件；在筒体外圆后侧的中上部位，装有定子绕组14的电源输入线盒21。定子绕组架(采用含硅量较高的材料制成)的截面呈“H”形，其轴向中间部分为通孔，其外圆柱中间的槽中装置定子绕组14；在定子绕组14与外圆柱中间的槽底和机壳筒体内壁之间还装有绝缘层13。

电机轴2为双向阶梯轴，其中间部分的外圆柱面上固定有六对(可为二对或三对或四对或五对或更多对，本例设计为六对，即：十二根)极性交错排列的强磁场强度的永磁铁10，构成永磁体转子；在永磁铁10的外柱面上还套装有由铁芯(硅钢片叠装而成)制作的鼠笼架11，该鼠笼架11为套筒状，在其筒壁上轴向穿装有数量为永磁铁10的极数二倍的鼠笼条8(即：二十四根)，构成鼠笼式副转子；鼠笼式副转子与永磁体转子固定为一体，形成同轴双转子。

同轴双转子穿装在机壳20中的定子绕组架的轴向通孔中，其电机轴2的左端穿装左端轴承18和左端盖17，在左端盖17的轴孔中还装有左密封圈19，左端盖17固定在机壳20的左端；其电机轴2的右端穿装右端轴承6和右端盖4，在右端盖4的轴孔中还装有右密封圈3，右端盖4固定在机壳20的右端；电机轴2的右端穿出右端盖4后成为电机输出轴，在其端部开有电机轴键槽1。

使用时，先将机壳20下部的座体固定在机架上，电源采用220伏交流电，由电源输入线盒21引入，至定子绕组14，产生励磁磁场，驱动永磁铁10连同电机轴2(即：永磁体转子)一起转动；与此同时，套装在永磁体转子上的鼠笼式副转子也随着转动，其中的鼠笼条8随即切割磁力线并产生短路电流，使得鼠笼式副转子也成为一个磁体，也同样被定子绕组14产生的励磁磁场驱动并转动，此时，电机转子所受到的磁场驱动力由永磁体转子和鼠笼式副转子两种驱动力叠加而得以加强，从而增大了输出功率，提高了电能转化为机械能的效率。

实施例二：

本实施例是在实施例一的基础上改进而成，其与实施例一的不同点在于：

(一)、在机壳20的筒体内壁的两端，分别开有右端定位槽5和左端定位槽15；

(二)、定子绕组架(采用含硅量较高的材料制成)拆分为由相同的左绕组架16和右绕组架7相对叠合而成；其中：左绕组架16包括绕组端盘16``和六根绕组架条16`(绕组架条16`的数量与永磁铁10的对数相同)，六根绕组架条16`轴向地均布(呈辐射状)在绕组端盘16``的内孔周边。左绕组架16上的绕组架条16`和右绕组架7上的绕组架条相对插入各自的间隙，构成截面呈“H”形的定子绕组架，同时，在左绕组架16上的绕组架条16`和右绕组架7上的绕组架条各个间隙中还装有绝缘垫12。此外，在绕组端盘16``的外圆上还设有定位凸块22。

安装时，左绕组架16穿装进机壳20的筒体内壁左边，其上的定位凸块22穿装在左端定位槽15中，此时，可加装绝缘层13，其后，套装定子绕组14；接下来，装置绝缘垫12，再将右绕组架7由机壳20的筒体内壁右边装入，让其上的定位凸块22穿装在右端定位槽5中。

其它均与实施例一相同，在此不再赘述。

使用时，先将机壳20下部的座体固定在机架上，电源采用220伏交流电，由电源输入线盒21引入，至定子绕组14，此时，在定子绕组架上会产生与永磁铁10数量相同的磁场，这种磁场分布均匀，可均匀地驱动永磁铁10连同电机轴2(即：永磁体转子)一起转动；与此同时，套装在永磁体转子上的鼠笼式副转子也随着转动，其中的鼠笼条8随即切割磁力线并产生短路电流，使得鼠笼式副转子也成为一个磁体，也同样被定子绕组14产生的励磁磁场均匀地驱动并转动，此时，电机转子所受到的磁场驱动力由永磁体转子和鼠笼式副转子两种驱动力叠加而得以加强，从而增大了输出功率，提高了电能转化为机械能的效率。

本发明的同轴双转子永磁交流电机，可广泛用于中央空调和家用空调等家用电器领域。

Claims

1.一种同轴双转子永磁交流电机，由机壳(20)、左端盖(17)、右端盖(4)、左端轴承(18)、右端轴承(6)和电机轴(2)构成，其特征在于：

A、在电机轴(2)的外圆柱面上固定有至少二对以上、极性交错排列的永磁铁(10)，在永磁铁(10)的外柱面上还套装有由鼠笼架(11)和鼠笼条(8)构成的鼠笼式副转子；

B、在机壳(20)的内壁上固装有由定子绕组架和装于其上的定子绕组(14)构成的定子组件。

2.根据权利要求1所述的同轴双转子永磁交流电机，其特征在于：所述的定子绕组架是由相同的左绕组架(16)和右绕组架(7)相对叠合而成；左绕组架(16)包括绕组端盘(16``)和数量与永磁铁(10)对数相同的绕组架条(16`)，绕组架条(16`)轴向地均布在绕组端盘(16``)的内孔周边。

3.根据权利要求1或2所述的同轴双转子永磁交流电机，其特征在于：在所述的绕组端盘(16``)的外圆上还设有定位凸块(22)。