CN112510867B - 凸极同步电机转子斜极结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种凸极同步电机转子斜极结构，磁极铁芯(1)与转子支架(2)通过第一螺栓(4)固定在一起，转子支架(2)按定子齿距夹角θ加工通孔(5)，磁极铁芯(1)下部带有螺纹孔(6)，第一螺栓(4)套装上止动垫圈(3)并穿过通孔(5)与螺纹孔(6)配装，线圈支架(12)采用第二螺栓(10)安装在转子支架(2)上，磁极线圈引线(9)与线圈支架(12)铆接并采用极间连线(11)与线圈支架(12)绑扎固定。本发明解决了大型同步电机定子无法采用斜槽，又需要降低齿槽效应带来的振动、噪声等对电机的不利影响。电机转子采用倾斜磁极结构后，对电机生产成本无影响，且具有电机制造及组装简单，操作难度小，电机的生产周期短等优势。

Description

凸极同步电机转子斜极结构
技术领域
本发明涉及一种凸极同步电机转子斜极结构。
背景技术
转子是同步电动机的重要部件，是电机磁场流通的主要路径之一，由励磁绕组通入直流电建立恒定磁场，伴随电机定子交流磁场旋转。
大型同步电机因为大都采用齿槽结构，无法完全消除齿槽效应对电机带来的影响。齿槽效应形成的电机齿谐波电磁转矩，使得电机运行不稳定，加大了噪声，振动，增加了涡流损耗等影响，会降低电机的效率。
中、小型电机因结构较小，定子多为整圆扇形片，同步电机可以通过采用定子斜槽等方式来降低齿槽效应。但大型同步电机定子冲片尺寸较大，无法采用整圆硅钢片冲制，而是将整圆均分成几片单独冲制成型，并叠压成一体的定子铁芯。采用直槽冲片形式单一、制造简单，有效的控制电机成本，又能提高电机生产效率。改用斜槽冲片，每一件冲片均有不同，每件扇形冲片都是需要进行标记，在扇形冲片冲压完成当时就进行标记，然后叠压的时候根据标记顺序进行叠压形成铁芯斜槽，不能搞乱顺序，不然就会导致叠压角度产生错误，无法形成铁芯斜槽，在制造和叠装等过程中难度增大较多，即无法保证电机的制造成本，大大降低了电机的生产效率。
发明内容：
本发明的目的是提供一种凸极同步电机转子斜极结构，解决大型同步电机定子无法采用斜槽，又需要降低齿槽效应带来的振动、噪声问题。本发明的技术方案为：一种凸极同步电机转子斜极结构，磁极铁芯(1)与转子支架(2)通过第一螺栓(4)固定在一起，转子支架(2)按定子齿距夹角θ加工通孔(5)，磁极铁芯(1)下部带有螺纹孔(6)，第一螺栓(4)套装上止动垫圈(3)并穿过通孔(5)与螺纹孔(6)配装，线圈支架(12)采用第二螺栓(10)安装在转子支架(2)上，磁极线圈引线(9)与线圈支架(12)铆接并采用极间连线(11)与线圈支架(12)绑扎固定。
转子支架(2)为圆筒型式，转子支架(2)的外表面(15)根据电机极数Q加工为边数为Q的正多边形，通孔(5)的轴向中心线(14)与磁极理论轴线(13)偏移一个定子齿距夹角θ的角度。
阻尼条(8)穿过磁极铁芯(1)，阻尼条(8)两端与阻尼环(7)焊接固定，磁极铁芯(1)的轴向中心线(14)与磁极理论轴线(13)偏移一个定子齿距夹角θ的角度。
本发明的工作原理：
同步电机中磁极铁芯和转子支架是重要组成部分，通常情况下，电机磁极铁芯与定子铁芯应平行无夹角，但会产生高次齿谐波影响电机的振动、噪声等指标。针对部分特殊产品要求较高，可以通过人为改变电机磁极铁芯与定子铁芯的夹角，使同一磁极在轴向方向对于定子齿槽所受的切向力方向各异，能有效消除气隙磁密中的谐波及齿槽转矩。调整后基波幅值虽略小于直极情况，可是却能够有效的削弱高次谐波含量，特别是5次、7次、9次、11次等谐波对电机影响较大，削弱效果明显，使电机电磁转矩更加平稳，降低电机噪声、振动等影响，提高电机效率，延长电机寿命。
考虑到多种综合情况，本发明中磁极铁芯(1)与转子支架(2)通过第一螺栓(4)固定在一起，因其中转子支架(2)按照定子齿距夹角θ加工通孔(5)，磁极铁芯(1)下部带有螺纹孔(6)，磁极铁芯(1)与转子支架(2)固定在一起后对于电机定子已经形成了偏斜的夹角θ。第一螺栓(4)安装上止动垫圈(3)后，穿过通孔(5)与螺纹孔(6)配装。线圈支架(12)用第二螺栓(10)安装在转子支架(2)上，磁极线圈引线(9)通过极间连线(11)铆接并与线圈支架(12)绑扎固定。
本发明的优点：
1.本发明通过在转子支架加工特殊角度的把合孔，转子支架表面根据电机极数Q加工为边数为Q的正多边形，实现了磁极铁芯与定子铁芯具有倾斜角θ，能有效的降低齿谐波。
2.本发明对电机电磁设计无影响，可按正常电机设计，在结构设计时调整转子支架把合孔角度θ，其他结构均不需要修改。
3.本发明对电机转子部分改动较小，磁极铁芯、阻尼绕组、安装螺栓等均不需要改变，可直接利用于老结构改造。
4.本发明在保持定子结构不变的前提下，通过调整转子支架把合孔角度θ，效果与定子斜槽结构一致。
本发明解决了大型同步电机定子无法采用斜槽，又需要降低齿槽效应带来的振动、噪声等对电机的不利影响。电机转子采用倾斜磁极结构后，对电机生产成本无影响，且具有电机制造及组装简单，操作难度小，电机的生产周期短等优势。
附图说明：
图1为本发明的转子主视图
图2为本发明的转子侧视图
图3为本发明的转子支架主视图
图4为本发明的转子支架俯视图
图5为本发明的磁极铁芯主视图
图6为本发明的磁极铁芯俯视图
具体实施方式：
如图1、图2所示一种凸极同步电机转子斜极结构，磁极铁芯1与转子支架2通过第一螺栓4固定在一起，转子支架2按定子齿距夹角θ加工通孔5，磁极铁芯1下部带有螺纹孔6，第一螺栓4套装上止动垫圈3并穿过通孔5与螺纹孔6配装，线圈支架12采用第二螺栓10安装在转子支架2上，磁极线圈引线9与线圈支架12铆接并采用极间连线11与线圈支架12绑扎固定。
如图3、图4所示，转子支架2为圆筒型式，转子支架2的外表面15根据电机极数Q加工为边数为Q的正多边形，通孔5的轴向中心线14与磁极理论轴线13偏移一个定子齿距夹角θ的角度。
如图5、图6所示，阻尼条8穿过磁极铁芯1，阻尼条8两端与阻尼环7焊接固定，磁极铁芯1的轴向中心线14与磁极理论轴线13偏移一个定子齿距夹角θ的角度。

Claims (1)

1.一种凸极同步电机转子斜极结构，其特征是：磁极铁芯(1)与转子支架(2)通过第一螺栓(4)固定在一起，转子支架(2)按定子齿距夹角θ加工通孔(5)，磁极铁芯(1)下部带有螺纹孔(6)，第一螺栓(4)套装上止动垫圈(3)并穿过通孔(5)与螺纹孔(6)配装，线圈支架(12)采用第二螺栓(10)安装在转子支架(2)上，磁极线圈引线(9)与线圈支架(12)铆接并采用极间连线(11)与线圈支架(12)绑扎固定，转子支架(2)为圆筒型式，转子支架(2)的外表面(15)根据电机极数Q加工为边数为Q的正多边形，通孔(5)的轴向中心线(14)与磁极理论轴线(13)偏移一个定子齿距夹角θ的角度，阻尼条(8)穿过磁极铁芯(1)，阻尼条(8)两端与阻尼环(7)焊接固定，磁极铁芯(1)的轴向中心线(14)与磁极理论轴线(13)偏移一个定子齿距夹角θ的角度。
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