CN203933177U - 一种直流串励变桨电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种直流串励变桨电机，其包括机壳、转子和套装于转子的外周的定子，转子包括电枢铁芯、电枢绕组和换向器，电枢铁芯通过转轴转动安装于机壳上；电枢绕组为单叠绕组；定子包括主磁极和换向极；主磁极包括励磁绕组和主磁极铁芯，换向极包括换向绕组和换向极铁芯，主磁极铁芯与换向极铁芯共同组成定子铁芯；定子铁芯由多个相同的冲片叠压焊接而成；冲片包括圆环形的磁轭部；沿磁轭部外环周向上设有焊接角；沿磁轭部内环周向设有主磁极部和换向极部，所有主磁极部与换向极部间隔设置，相邻主磁极部与换向极部之间设有绕组槽；主磁极部上，沿冲片周向均匀设置有补偿绕组槽。利用本实用新型可充分利用机壳内空间，还可优化电机性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域，特别是一种直流串励变桨电机。
背景技术
现有的直流电机具有定子和转子，定子一般由铁芯、绕组和机座组成，绕组嵌装于铁芯上构成主磁极和换向极，主磁极对应励磁绕组，机座用于固定支撑主磁极和换向极，同时作为磁轭。定子铁芯由多片形状相同的冲片叠压而成。直流电机定子在组装时，整个主磁极通过螺钉固定在机座上，如说明书附图2所示，具有方便拆卸维修，绕组方便更换的优点。但是在风力发电这样的特殊场合，需要尽可能的减小电机零配件的重量与体积，传统的安装方式绕组形状固定，不利于电机空间体积的充分利用，增加安装了工序，且制造成本高。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题为：通过优化电机定子的结构及安装形式，以充分利用机壳内空间，减小电机体积，同时优化电机性能。
本实用新型采取的技术方案为：一种直流串励变桨电机，包括机壳以及机壳内的定子和转子，定子套装于转子的外周；
转子包括电枢铁芯、电枢绕组和换向器，其中电枢铁芯端部固连有与其同轴的转轴，转轴转动安装于机壳上；所述电枢绕组为单叠绕组；
定子包括主磁极和换向极；主磁极由励磁绕组和主磁极铁芯组成，换向极由换向绕组和换向极铁芯组成，主磁极铁芯与换向极铁芯共同组成定子铁芯；定子铁芯由2个以上形状相同的冲片叠压而成；
上述冲片包括圆环形的磁轭部；沿磁轭部外环周向上设有焊接角；沿磁轭部内环周向设有主磁极部和换向极部，所有主磁极部与换向极部间隔设置，相邻主磁极部与换向极部之间设有绕组槽；
主磁极部上，沿冲片周向均匀设置有2个以上补偿绕组槽。
利用本实用新型组装电机定子时，可将励磁绕组线圈嵌装在主磁极部外周、主磁极部与换向极部之间绕组槽内，形成主磁极；将换向绕组线圈嵌装在换向极部外周、主磁极部与换向极部之间的绕组槽内，形成换向极；补偿绕组槽内嵌装补偿绕组线圈，以用来抵消电枢反应带来的磁通畸变现象。
多个冲片通过焊接角相互叠压焊接，励磁绕组和换向绕组分别嵌装于相应的绕组槽中，改变了主磁极的安装形式，优化了绕组的界面形状，且冲片的磁轭部替代了传统定子的机座部分，可进一步实现充分利用空间，减小电机体积的效果。
本实用新型中，磁轭部内环内间隔设置有4个主磁极部和4个换向极部；通过缠绕绕组线圈可形成间隔设置的4个主磁极和4个换向极。励磁绕组匝数优选为64匝，换向绕组匝数优选为42匝。转子中电枢绕组优选为5匝；转子铁芯上具有转子槽，每个转子槽中的虚槽数为3个。可以达到优化电机性能的效果，当电机在3倍过载的情况下，电刷火花等级达到1又1/4，甚至无火花。
优选的，主磁极部上的补偿绕组槽数量为4个，通过嵌装相应数量的补偿绕组，可更好抵消电枢反应带来的磁通畸变现象。
本实用新型的有益效果为：通过改变定子铁芯冲片的结构、定子铁芯上绕组槽的分布，以及主磁极的安装固定方式，用冲片上的磁轭部替代了传统电机中的机座部分，使得主磁极和换向极组装后的结构紧凑，冲片以及机壳内的空间能够被充分利用，进而可缩小电机体积，降低成本。同时，本实用新型通过优化了的电枢绕组、励磁绕组和换向绕组匝数组合，提高了电机的性能。
附图说明
图1所示为电机结构示意图；
图2所示为现有技术中定子组装结构示意图；
图3所示为本实用新型的冲片结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例进一步说明。
参考图2，在现有技术中主磁极01和换向极02皆通过螺钉04固定于机座03上，主磁极形状为矩形不能灵活改变，冲片的结构也不方便充分利用空间。
结合图1和图3，本实用新型的直流串励变桨电机，包括机壳1以及机壳1内的定子2和转子3，定子2套装于转子3的外周；转子3包括电枢铁芯、电枢绕组和换向器，其中电枢铁芯端部固连有与其同轴的转轴4，转轴4转动安装于机壳1上；所述电枢绕组为单叠绕组；定子2包括主磁极和换向极；主磁极由励磁绕组和主磁极铁芯组成，换向极由换向绕组和换向极铁芯组成，主磁极铁芯与换向极铁芯共同组成定子铁芯；定子铁芯由2个以上形状相同的冲片叠压而成；冲片包括圆环形的磁轭部21；沿磁轭部21外环周向上设有焊接角25；沿磁轭部21内环周向设有主磁极部22和换向极部23，所有主磁极部22与换向极部23间隔设置，相邻主磁极部22与换向极部23之间设有绕组槽24；主磁极部22上，沿冲片周向均匀设置有2个以上补偿绕组槽(a、b、c、d)。
利用本实用新型组装电机定子时，可将励磁绕组线圈嵌装在主磁极部22外周、主磁极部22与换向极部23之间绕组槽24内，形成主磁极；将换向绕组线圈嵌装在换向极部23外周、主磁极部22与换向极部23之间的绕组槽24内，形成换向极；补偿绕组槽(a、b、c、d)内嵌装补偿绕组线圈，以用来抵消电枢反应带来的磁通畸变现象。
实施例
如图3所示，作为一种具体实施例，本实用新型中的多个冲片通过焊接角25相互叠压焊接，磁轭部21内环内间隔设置有4个主磁极部22和4个换向极部23；通过缠绕绕组线圈可形成间隔设置的4个主磁极和4个换向极。槽2上底宽20下底宽25.4深13，面积为295.1mm2。励磁绕组匝数优选为64匝，换向绕组匝数优选为42匝。励磁绕组和换向绕组分别嵌装于相应的绕组槽24中，改变了主磁极的安装形式，优化了绕组的界面形状，且充分利用空间，可减小电机体积。
主磁极部22上的补偿绕组槽数量为4个，每个补偿绕组槽尺寸为：上底宽4.5mm，下底宽6mm，深12mm，面积为63mm2。补偿绕组为4组，每组2个，其中一个尺寸为长274mm，宽75mm，四角倒角为8゜，嵌装于补偿绕组槽a、b中；另一个尺寸为长284mm，宽100mm，嵌装于补偿绕组槽c、d中，两种补偿绕组绕制厚度皆为6mm，可更好抵消电枢反应带来的磁通畸变现象。
转子3中电枢绕组优选为5匝；转子铁芯上具有转子槽，每个转子槽中的虚槽数为3个。可以达到优化电机性能的效果，当电机在3倍过载的情况下，电刷火花等级达到1又1/4，甚至无火花。
Claims (4)
1.一种直流串励变桨电机，其特征是，包括机壳以及机壳内的定子和转子，定子套装于转子的外周；
转子包括电枢铁芯、电枢绕组和换向器，其中电枢铁芯端部固连有与其同轴的转轴，转轴转动安装于机壳上；所述电枢绕组为单叠绕组；
定子包括主磁极和换向极；主磁极由励磁绕组和主磁极铁芯组成，换向极由换向绕组和换向极铁芯组成，主磁极铁芯与换向极铁芯共同组成定子铁芯；定子铁芯由2个以上形状相同的冲片叠压而成；
上述冲片包括圆环形的磁轭部；沿磁轭部外环周向上设有焊接角；沿磁轭部内环周向设有主磁极部和换向极部，所有主磁极部与换向极部间隔设置，相邻主磁极部与换向极部之间设有绕组槽；
主磁极部上，沿冲片周向均匀设置有2个以上补偿绕组槽。
2.根据权利要求1所述的直流串励变桨电机，其特征是，磁轭部内环内间隔设置有4个主磁极部和4个换向极部。
3.根据权利要求2所述的直流串励变桨电机，其特征是，励磁绕组匝数为64匝，换向绕组匝数为42匝；转子中电枢绕组为5匝；转子铁芯上具有转子槽，每个转子槽中的虚槽数为3个。
4.根据权利要求1至3任一项所述的直流串励变桨电机，其特征是，主磁极部上的补偿绕组槽数量为4个。
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|---|---|---|---|---|
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