CN108574382A

CN108574382A - 感应式电机

Info

Publication number: CN108574382A
Application number: CN201710164908.XA
Authority: CN
Inventors: 李启飞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2018-09-25

Abstract

感应式电机由定子和转子等组成，定子和转子其中之一使用电枢绕组，另一个使用具备优良导电性能的材料(如铜板、铝板或钢板等)制成的感应盘或感应筒，电枢绕组用来产生相对旋转磁场，感应盘或感应筒用来产生感应磁场(由变化的感应涡流激发)，相对旋转磁场和感应磁场相互作用产生磁力耦合来将电能转变为机械能，可通过电力电子技术改变电机输出功率。分为盘式、筒式和混合式三大类，根据自身发热情况可采用风冷、液冷或强制气冷方案。

Description

感应式电机

技术领域

动力传动、节能减排、动设备、电机、磁力驱动。

背景技术

稀土资源有限，随着超导技术的发展，感应式电机不失为一种好的选择。

发明内容

感应式电机的定子和转子其中之一使用电枢绕组，另一个使用具备优良导电性能的材料(如铜板、铝板或钢板等)制成的感应盘或感应筒，电枢绕组用来产生相对旋转磁场，感应盘或感应筒用来产生感应磁场(由变化的感应涡流激发)，相对旋转磁场和感应磁场相互作用产生磁力耦合来将电能转变为机械能。

根据磁力耦合面的位置不同，感应式电机可分为盘式感应式电机、筒式感应式电机和混合式感应式电机。磁力耦合面为相对旋转磁场和感应磁场的理论假设中性面，位于电枢绕组和感应盘之间或电枢绕组和感应筒之间，也就是位于电机定子和电机转子之间。

感应式电机根据工况的不同，可采用风冷、液冷和强制气冷以满足其自身散热需求。

附图说明

图1、图2、图3、图4所示为盘式感应式电机的几种基本结构形式。图2、图4中加装了弹簧，电机定子2或电机转子1可沿轴向滑动但不能转动，在弹簧和磁力耦合的作用下作自适应调节，图中所示为钢丝卷制的弹簧，可利用板簧、空气弹簧等替代。

图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16所示为盘式感应式电机采用两组磁力耦合面的几种结构形式，可以采用两组以上的磁力耦合面，也就是采用两组以上的电机定子和电机转子的匹配组合串联。图8、图9、图10、图14、图15、图16中加装了弹簧，电机定子2或电机转子1可沿轴向滑动但不能转动，在弹簧和磁力耦合的作用下作自适应调节，图中所示为钢丝卷制的弹簧，可利用板簧、空气弹簧等替代。

图17、图18所示为筒式感应式电机的两种基本结构形式。

图19所示为盘式感应式电机去除电机定子和电机转子之间的轴承等辅助定位支承的一种结构方案，各种结构形式的感应式电机均可采用去除电机定子和电机转子之间的轴承等辅助定位支承的结构方案。

所有类型的感应式电机，都包括能量输入与动力输出，其关键部件有电机定子2和电机转子1，电机定子2和电机转子1其中之一使用电枢绕组，另一个使用具备优良导电性能的材料(如铜板、铝板或钢板等)制成的感应盘或感应筒，电枢绕组用来产生相对旋转磁场，感应盘或感应筒用来产生感应磁场(由变化的感应涡流激发)，电机转子1和电机定子2的相互作用可看作是相对旋转磁场和感应磁场的相互作用，相对旋转磁场和感应磁场相互耦合使电能转变为机械能，这就是感应式电机的原理。感应式电机的定子中采用电枢绕组可以避免使用电刷和滑环，以便简化电机结构，说明书附图中所示都是定子2中采用电枢绕组。感应式电机根据自身发热情况可采用风冷、液冷或强制气冷方案。

盘式感应式电机和筒式感应式电机可以融合成混合式感应式电机，即在感应式电机的轴向和径向同时设置磁力耦合面，但从性能上来说，盘式感应式电机的结构为最佳。

具体实施方式

感应式电机所包含的各组成零部件，现代工业制造技术均可加工制造。轴承、弹簧等均可由专业厂商配套生产，其它零部件机加工、模具成形、焊接即可。

感应式电机作为一种动设备，其成品要想成功应用，必须具备以下两个条件：(1)功率标定——建立完备的测试台架，以完成系列化产品的标定。(2)动平衡检测——旋转设备必须达到相关标准规定的动平衡要求，以达到必要的安全可靠性。

Claims

1.盘式感应式电机的结构方案——其特征是包括电机转子、电机定子和中心传动轴，盘式感应式电机的磁力耦合面垂直于中心传动轴的轴向，电机定子和电机转子其中之一使用电枢绕组，另一个使用铜板、铝板或钢板等具备优良导电性能的材料制成的感应盘，电枢绕组用来产生相对旋转磁场，感应盘用来产生感应磁场，感应磁场由变化的感应涡流激发，电机转子和电机定子的相互作用可看作是相对旋转磁场和感应磁场的相互作用，相对旋转磁场和感应磁场相互耦合使电能转变为机械能，中心传动轴输出动力，可以采用多组电机定子和电机转子的匹配组合串联，盘式感应式电机根据具体工况，其冷却方式可以采用风冷、液冷或强制气冷，可以通过电力电子控制技术对电机进行调节，达到改变电机动力输出节能减排的目的。

2.筒式感应式电机的结构方案——其特征是包括电机转子、电机定子和中心传动轴，筒式感应式电机的磁力耦合面平行于中心传动轴的轴向，电机定子和电机转子其中之一使用电枢绕组，另一个使用铜板、铝板或钢板等具备优良导电性能的材料制成的感应筒，电枢绕组用来产生相对旋转磁场，感应筒用来产生感应磁场，感应磁场由变化的感应涡流激发，电机转子和电机定子的相互作用可看作是相对旋转磁场和感应磁场的相互作用，相对旋转磁场和感应磁场相互耦合使电能转变为机械能，中心传动轴输出动力，可以采用多组电机定子和电机转子的匹配组合串联，盘式感应式电机根据具体工况，其冷却方式可以采用风冷、液冷或强制气冷，可以通过电力电子控制技术对电机进行调节，达到改变电机动力输出节能减排的目的。

3.混合式感应式电机的结构方案——其特征是包括电机转子、电机定子和中心传动轴，混合式感应式电机的磁力耦合面同时位于平行于中心传动轴的轴向和垂直于中心传动轴的轴向，电机定子和电机转子其中之一使用电枢绕组，另一个使用铜板、铝板或钢板等具备优良导电性能的材料制成的感应筒，电枢绕组用来产生相对旋转磁场，感应筒用来产生感应磁场，感应磁场由变化的感应涡流激发，电机转子和电机定子的相互作用可看作是相对旋转磁场和感应磁场的相互作用，相对旋转磁场和感应磁场相互耦合使电能转变为机械能，中心传动轴输出动力，可以采用多组电机定子和电机转子的匹配组合串联，混合式感应式电机根据具体工况，其冷却方式可以采用风冷、液冷或强制气冷，可以通过电力电子控制技术对电机进行调节，达到改变电机动力输出节能减排的目的。

4.根据权利要求1、权利要求2、权利要求3所述的感应式电机，其特征是感应式电机在工作时其电机转子和电机定子的相互作用可看作是相对旋转磁场和感应磁场的相互耦合作用，磁力耦合面为相对旋转磁场和感应磁场相互耦合的理论假设中性面，磁力耦合面位于电枢绕组和感应盘之间或电枢绕组和感应筒之间，也就是位于电机定子和电机转子之间。