CN102570760A - 电励磁无刷爪极电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电励磁无刷爪极电机，包含转子和定子，所述定子包括定子铁心、设置于该定子铁心上的电枢齿、以及环绕于电枢齿上的电枢绕组，所述转子包含转轴和设置于该转轴上的爪极;所述定子还包含励磁绕组支架和环形励磁绕组，所述励磁绕组支架通过螺栓固定在电机端盖上，与转轴无接触，所述环形励磁绕组固定于励磁绕组支架的凹槽处。
Description
技术领域
本发明涉及一种交流同步电机，特别是涉及一种电励磁无刷爪极电机。
背景技术
电机作为一种能量转换装置，应用越来越广泛。爪极电机由于制造简单且成本低而广泛应用于各种场合。按照励磁方式不同，爪极电机可分为电励磁爪极发电机（Electric Excitation Claw-Pole synchronous Generator, EECPG）、永磁爪极发电机（Permanent Magnet Claw-Pole synchronous Generator, PMCPG）和混合励磁爪极发电机（Hybrid Excitation Claw-Pole synchronous Generator, HECPG）三大类。
电励磁爪极发电机有较好的调节性能，通过调节励磁电流可以方便的调节气隙磁场，但由于电机存在电刷和滑环，电机的可靠性比较低。
永磁爪极发电机的效率和功率密度较高，但由于采用永磁励磁，因此气隙磁场的调节较为困难。
混合励磁爪极发电机采用了永磁励磁和电励磁相结合的励磁方式。较之传统的电励磁爪极发电机，它具有效率高、电机低速性能好、功率密度高等优点；较之传统的永磁发电机，它的磁场可以调节，因此近年来引起了广泛的关注，但也存在电刷和滑环问题，影响进一步应用。
发明内容
本发明的初衷在于克服现有技术的不足，提供一种没有电刷和滑环、磁场可调的电励磁无刷爪极电机。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种电励磁无刷爪极电机，包含转子和定子，所述定子包括定子铁心、设置于该定子铁心上的电枢齿、以及环绕于电枢齿上的电枢绕组，所述转子包含转轴和设置于该转轴上的爪极; 所述定子还包含励磁绕组支架和环形励磁绕组，所述环形励磁绕组固定于励磁绕组支架的凹槽处。
进一步地，所述励磁绕组支架可以通过励磁绕组支架底面开设的若干个轴向螺栓穿孔，利用螺栓与所述电机端盖固定连接，与转轴无接触。
本发明的有益效果是：
（1）通过将环形励磁绕组安放在励磁绕组支架的凹槽内，而将励磁绕组支架与电机端盖固定，省去了电刷和滑环等结构，磁场可调，提高了电机的可靠性；
（2）转子采用爪极结构，电机的结构和工艺较为简单，转子可以方便的做成多极电机。
附图说明
附图1是依据本发明的一种电励磁无刷爪极电机的结构示意图；
附图2是沿附图1中A-A方向的剖面示意图。
图中涉及的附图标记如下所示：
1 定子 2 气隙
3 励磁绕组支架与爪极间附加气隙 4 励磁绕组
5 励磁绕组支架 6 转轴
7 励磁绕组支架与转轴间气隙 8 螺栓穿孔
9 爪极 10导磁凹槽
11 励磁绕组支架外围 12 励磁绕组支架内围。
具体实施方式
以下结合附图给出本发明的一种具体实施方式：
参见附图1，一种电励磁无刷爪极电机，包含转子（未标号）和定子1，定子1具有定子铁心、设置于该定子铁心上的电枢齿（附图未示）、以及环绕于电枢齿上的电枢绕组（附图未示）。转子和定子1之间具有气隙2，转子由转轴6和爪极9组成。定子1还包括励磁绕组支架5，和励磁绕组支架5内固定的环形励磁绕组4。具体来说，所述励磁绕组支架5与爪极9间具有非工作气隙3，与转轴6间具有气隙7，励磁绕组支架5的中心部分向下凹陷形成导磁凹槽10，导磁凹槽10内固定有环形励磁绕组4。也就是说，环形励磁绕组4设置于励磁绕组支架外围11与励磁绕组支架内围12之间形成的凹陷内。
继续参考附图1，所述定子1的定子铁心由硅钢片叠压而成，定子铁心内侧为凸极齿槽结构，形成电枢齿槽，电枢齿槽上环绕有电枢绕组。
进一步地，参考附图2，其显示沿附图1中A-A方向的剖面示意图，如图所示，所述励磁绕组支架5在导磁凹槽10处具有若干个轴向螺栓穿孔8，与励磁绕组支架5同侧的电机端盖上也有与之相对应的若干个轴向螺栓穿孔（图中未示），通过螺栓将励磁绕组支架与电机端盖固定在一起，而环形励磁绕组4安放在励磁绕组支架5的导磁凹槽10内。这样所述励磁绕组支架5不随电机的正常运行而旋转，所以本发明的电励磁无刷爪极电机成为无刷结构。
可再次参考附图1，本发明所提供的电励磁无刷爪极电机磁通走向为：
环形励磁绕组4中的环形电流产生的轴向磁通经导磁的励磁绕组支架5、励磁绕组支架5与爪极结构9间的非工作气隙3到达爪极结构9，该轴向磁通由爪极结构9转换为径向磁通，之后该径向磁通流经气隙2、电枢齿、定子铁芯，再经另一极下的定子齿、气隙2，经爪极结构9、励磁绕组支架5与爪极结构9间气隙3、到达励磁绕组支架5，形成一个磁通回路。
本发明的电励磁无刷爪极电机，通过将环形励磁绕组安放在励磁绕组支架的凹槽内，而将励磁绕组支架与电机端盖固定，省去了电刷和滑环等结构，扩大了磁场的调节范围，提高了电机的可靠性，能广泛用于电力工业、交通运输业等领域。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种电励磁无刷爪极电机，包含转子和定子，所述定子包括定子铁心、设置于该定子铁心上的电枢齿、以及环绕于电枢齿上的电枢绕组，所述转子包含转轴和设置于该转轴上的爪极，其特征在于，所述定子还包含励磁绕组支架和环形励磁绕组，所述环形励磁绕组固定于励磁绕组支架的凹槽处。
2.根据权利要求1所述的电励磁无刷爪极电机，其特征在于，所述励磁绕组支架通过励磁绕组支架底面开设的若干个轴向螺栓穿孔，利用螺栓与所述电机端盖固定连接，与转轴无接触。
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2011
- 2011-12-19 CN CN2011104249946A patent/CN102570760A/zh active Pending
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