CN203339910U - 一种低速大转矩扇片电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低速大转矩扇片电机，包括转子和转子外设置的定子，所述的转子外周壁均匀设置有多个矩形齿，所述的定子为扇形，扇形定子的内周壁与转子齿轮相对设置有矩形齿且矩形齿宽度相等；所述的扇形定子对称安装有多对磁极绕组，每个磁极对应矩形齿的个数相等。本实用新型以大型齿轮做转子，定子最大直径的外周长的1/8~1/10的扇形部分作为定子，并在定子内周壁对应设置与转子齿宽度大小相同的齿，再在扇形定子上面设置三组磁极绕组，通过控制每组磁极绕组的通电电流大小，控制转矩大小；从而不需要减速机构就能直接带动大型机械运转，进而提高生产效率、节约能源、方便维护、大幅度的减少安装费用、减少其它设备的投资。

Description

一种低速大转矩扇片电机

技术领域

    本实用新型涉及一种适用于低速大转矩机械设备应用的电机，尤其涉及一种适用于球磨机、回转窑、搅拌机等大直径、低转速、高转矩类的低速大转矩扇片电机。 

背景技术

目前低速大转矩生产机械设备例如球磨机、回转窑、搅拌机等的运行速度在1~60rpm，基本上都选用同步转速在600~1500rpm的交流或直流电机拖动，由于电机速度高，转矩小，必须配套庞大的减速机，才能和如球磨机、回转窑、搅拌机等生产设备连接，使其工作。但电机通过减速齿轮等进行传动后，不仅整体系统设备体积增大，重量增大、噪音增加、转动惯量增大，同时多级传动增加安装和维修困难度，并且降低了作业效率。如果能使用低速电机直接驱动这些设备，不仅效率高，节约能源，维护方便，同时大幅度的减少安装费用、减少其他设备的投资。但现有的电动机均不能满足此要求。 

实用新型内容

 本实用新型的目的是提供一种低速大转矩扇片电机，能够对低速大转矩的大型生产机械直接传动。 

 本实用新型采用下述技术方案： 

一种低速大转矩扇片电机，包括转子和转子外设置的定子，所述的转子外周壁均匀设置有多个矩形齿，所述的定子为扇形，扇形定子的内周壁与转子齿轮相对设置有矩形齿且矩形齿宽度相等；所述的扇形定子对称安装有多对磁极绕组，每个磁极对应矩形齿的个数相等。

所述的定子的磁极和转子的磁极间的气隙距离小于1mm。 

所述的每对磁极绕组的两个磁极通电电流方向相反。 

所述的电机转子为磁钢齿轮。 

所述的定子为磁钢片叠加加工而成。 

所述的扇形定子的外径周长为扇形定子外径所在圆周长的1 /8~1/10。 

所述的扇形定子上磁极绕组的对数为二对或三对。 

所述的扇形定子可以为多个。 

本实用新型以大型齿轮做转子，定子最大直径的外周长的1/8~1/10的扇形部分作为定子，并在定子内周壁对应设置与转子齿宽度大小相同的齿，再在扇形定子上面设置三组磁极绕组，通过控制每组磁极绕组的通电电流大小，控制转矩大小,通过控制每组磁极绕组的通电方向和方向变化频率改变转子速度，实现低速大转矩，从而不需要减速机构就能直接带动大型机械运转，进而提高生产效率、节约能源、方便维护、大幅度的减少安装费用、减少其它设备的投资。 

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图。 

具体实施方式

电机的构成作为公知常识，由圆形定子和圆形转子等组成，例如交流感应式鼠笼电动机，在定子三相绕组中通入三相对称的交流电，在定子和转子气隙中便产生旋转磁场，转子切割磁力线，产生感应电势和感应电流，产生电磁转矩，带动转子旋转。但是如果电动机转子放大，比如10m直径，电动机定子制作完成非常困难。现在我们取大直径电机定子的一部分，比如1/10或1/8等作为定子，安装对称绕组，按照一定控制规律在绕组中通入电流，产生磁通，产生引力，带动转子旋转。我们把这部分弧形安装绕组的定子结构电机，称谓扇片电机。 

具体如图1所示，本实用新型包括一种低速大转矩扇片电机，包括转子1和转子1外设置的定子4，所述的定子4为扇形，所述的转子1外周壁均匀设置有多个第一矩形齿2，扇形定子4的内周壁与转子1齿轮相对设置有多个第二矩形齿3且第一矩形齿2与第二矩形齿3的宽度相等；所述的扇形定子4对称安装有三对磁极绕组，共有六个磁极5。如图1所示，所述的六个磁极在空间上按A、Z、B、X、C、Y排列。在电气上AX-BY-CZ互差120°电角度，每个磁极5对应矩形齿的个数相等，这样保证定子4磁极的宽度和转子1的磁极宽度严格相等即每个磁极5所对应的磁通完全相等。 

所述的定子4磁极和转子1磁极间的气隙距离小于1mm。所述的电机转子1为磁钢齿轮。所述的定子4为磁钢片叠加加工而成。所述的扇形定子4的外径周长为扇形定子4外径所在圆周长的1 /8~1/10。所述的磁极绕组的对数为三对，有六个磁极。空间上按A、Z、B、X、C、Y排列。在电气上AX-BY-CZ互差120°电角度，根据具体的需要和定子4大小等，由于所述的每对磁极绕组的两个磁极通电电流方向相反，以上均以三对磁极绕组为例，定子4绕组的通电方式按：A、B、C或A、AB、B、BC、C、CA、A的顺序方式循环通电。每循环一次，转子1旋转一个齿距。正常使用时改变循环周期A、B、C或A、AB、B、BC、C、CA、AC的频率，改变转子1的速度。 

所述的磁极绕组的对数为两对。使用两对磁极绕组与三对磁极绕组对电流控制装置设置相似，但空间上按A、B、X、Y排列。在电气上AX-BY互差90°，定子4绕组的通电方式按：AX、BY或YB、XA的顺序方式循环通电。对电机进行转矩和运动方向的控制。所述的绕组用铜线绕成，也为常见的绕组材料。 

本实用新型使用的的转子1是生产机械的一部分，为外径上安装的齿轮，例如回转窑外径上安装的巨型齿轮，它一般具有188或192个齿，每个齿作为转子1的磁极。相邻两个齿轴线间的距离为齿距。通过上述设计发明制作出来的扇片电机是机电一体化设计，不仅体积小，安装方便，结构简单，速度低，转矩大，而且维护方便，节约材料，节约能源。解决了大型设备无接触传动，必将引起大型设备传动的一次革新。 

Claims (8)

1.一种低速大转矩扇片电机，包括转子和转子外设置的定子，其特征在于：所述的转子外周壁均匀设置有多个矩形齿，所述的定子为扇形，扇形定子的内周壁与转子齿轮相对设置有矩形齿且矩形齿宽度相等；所述的扇形定子对称安装有多对磁极绕组，每个磁极对应矩形齿的个数相等。

2.根据权利要求1所述的低速大转矩扇片电机，其特征在于：所述的定子的磁极和转子的磁极间的气隙距离小于1mm。

3.根据权利要求2所述的低速大转矩扇片电机，其特征在于：所述的每对磁极绕组的两个磁极通电电流方向相反。

4.根据权利要求3所述的低速大转矩扇片电机，其特征在于：所述的电机转子为磁钢齿轮。

5.根据权利要求4所述的低速大转矩扇片电机，其特征在于：所述的定子为磁钢片叠加加工而成。

6.根据权利要求5所述的低速大转矩扇片电机，其特征在于：所述的扇形定子的外径周长为扇形定子外径所在圆周长的1 /8~1/10。

7.根据权利要求1-6任一所述的低速大转矩扇片电机，其特征在于：所述的扇形定子上磁极绕组的对数为二对或三对。

8.根据权利要求7所述的低速大转矩扇片电机，其特征在于：所述的扇形定子可以为多个。

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