CN208424154U - 一种空心杯转子电励磁无刷电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无刷电机，尤其涉及一种空心杯转子电励磁无刷电机，包括壳体、定子、转子和轴，定子包括第一定子铁心和第二定子铁心，转子是空心杯转子，壳体内中心部位设置有轴，轴外侧设置有第二定子铁心，壳体内壁上设置有第一定子铁心，第一定子铁心和第二定子铁心之间设置有一次性压铸而成的空心杯转子，第一定子铁心上设置有第一定子铁心电枢绕组和励磁绕组，第二定子铁心上设置有第二定子铁心电枢绕组。本实用新型空心杯转子横截面为扇环形，可以渐进导磁，减小了边缘效应引起的转矩脉动，一次性压铸成的空心杯转子，结构强度高，转动惯量小，可以实现高速旋转，电励磁绕组产生磁场调节方便，双定子结构减少了转动而产生的震动。

Description

一种空心杯转子电励磁无刷电机

技术领域

本实用新型涉及一种无刷电机，尤其涉及一种空心杯转子电励磁无刷电机。

背景技术

转动惯量是依据电机转子的长径、直径来决定的,随着电机转子的大小变化,转动惯量在变化。传统的电机转子为实心结构，转动惯量大，加速慢，制动冲击大。目前工业伺服场合对低转动惯量的电机需求极大。因此本专利针对上述使用需求，提出了一种转子为空心杯形的电机。

目前已知的无刷电机一般包括壳体、定子和转子，壳体为具有容置腔的筒状结构，定子和转子均安装在容置腔内，定子为环状结构，环绕容置腔的周壁设置，转子设置在定子的内孔，转子在定子的作用下发生转动，由于定子与转子安装在同一个容置腔内，在一个窄小的容置腔内同时安装定子和转子，难度较大，安装时容易产生干涉。空心杯无刷电机是一种高效率的能量转换装置，其具有突出的节能特性、灵敏方便的控制特性和稳定的运行特性。

公开号为CN107306073A的实用新型专利公开了一种空心杯电机，包括电机壳体、安装在壳体中的转子和定子，所述转子包括转子架、电刷和转向器；其特征在于，所述定子包括外定子、内定子以及安装在外定子、内定子之间的圆柱形磁环。对于上述空心杯电机而言，转子在高速旋转的过程中转动惯量较大，容易出现破损，空心杯旋转结构不稳定，易产生边缘效应，导致电机转矩变化，使得电机整体运转不稳定，当电机转动时，电力系统稳定性不足且无法自由调节转速。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述缺陷，提供一种空心杯转子电励磁无刷电机。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种空心杯转子电励磁无刷电机，包括壳体、定子、转子和轴，述定子包括第一定子铁心和第二定子铁心，所述转子是空心杯转子，所述空心杯转子由四块横截面为扇环状的长条状导磁硅钢和铸铝构成，所述壳体内中心部位设置有轴，所述轴外侧设置有第二定子铁心，所述壳体内壁上设置有第一定子铁心，所述第一定子铁心和第二定子铁心之间设置有一次性压铸而成的空心杯转子，所述空心杯转子底部与轴连接，所述第一定子铁心上设置有第一定子铁心电枢绕组和励磁绕组，第二定子铁心上设置有第二定子铁心电枢绕组。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括壳体包括前端盖、外壳和后端盖，第一定子铁心固定在外壳内壁上，第二定子铁心固定在前端盖上，轴一端通过轴承与后端盖连接。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括第一定子铁心和第二定子铁心分别设有六个凸极。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括凸极均匀分布在第一定子铁心和第二定子铁心所在圆周上。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括第一定子铁心的极弧长度是第二定子铁心的极弧长度的1.2倍。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括四块长条状导磁硅钢平行放置在空心杯转子侧壁上且均匀分布在空心杯转子的圆周上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用了空心杯转子横截面为扇环形，可以渐进导磁，减小了边缘效应引起的转矩脉动，空心杯转子由导磁硅钢长条和铸铝制成，加工工艺简单，制造成本低，空心杯转子采用铸铝一次性压铸而成，结构强度高，转动惯量小，可以实现高速旋转，双定子结构减少了电机工作时转动而产生的震动，保证了电机工作的平衡性，减少了空心杯转子的轭部高度，从而减少电机的体积和质量，提高了电机的转矩密度，保证了电机工作的平衡性，电机定子上的电励磁绕组，磁场调节方便，可靠性高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的侧面结构图。

其中：1、前端盖，2、第二定子铁心，3、外壳，4、第一定子铁心，5、空心杯转子，6、后端盖，7、轴承，8、轴，9、第一定子铁心电枢绕组，10、励磁绕组，11、第二定子铁心电枢绕组，12、长条状导磁硅钢。

具体实施方式

如图1所示，一种空心杯转子电励磁无刷电机，包括壳体、定子、转子和轴8，所述定子包括第一定子铁心4和第二定子铁心2，所述转子是横截面为扇环状的空心杯转子5，可以渐进导磁，减小了边缘效应引起的转矩脉动，所述壳体内中心部位设置有轴8，所述轴8外侧设置有第二定子铁心2，所述壳体内壁上设置有第一定子铁心4，所述第一定子铁心4和第二定子铁心2之间设置有一次性压铸而成的空心杯转子5，结构强度高，转动惯量小，可以实现高速旋转，双定子结构减少了电机工作时转动而产生的震动，保证了电机工作的平衡性，减少了空心杯转子5的轭部高度，从而减少电机的体积和质量，提高了电机的转矩密度，电机定子上的电励磁绕组，磁场调节方便，可靠性高。

壳体包括前端盖1、外壳3和后端盖6，第一定子铁心4固定在外壳3内壁上，第二定子铁心2固定在前端盖1上，轴8一端通过轴承7与后端盖6连接。第一定子铁心4和第二定子铁心2的两端分别设有六个凸极，凸极均匀分布在第一定子铁心4和第二定子铁心2所在圆周上，第一定子铁心4的极弧长度是第二定子铁心2的极弧长度的1.2倍，结构简单结实，便于加工，削弱了转子槽之间的距离，使得气隙均匀，从而使维持气隙的磁场波形不变，随着速度的增高，减轻转子铁心部分重量，从而避免了电机高速运转过程中引起长条状导磁硅钢12脱落和转子温升引起的不可逆退磁现象。

如图2所示，第一定子铁心4上设置有第一定子铁心电枢绕组9和励磁绕组10，第二定子铁心2上设置有第二定子铁心电枢绕组11，提高电力系统的稳定性，包括静态稳定性和暂态稳定性及动态稳定性，控制定子电压变化使其磁场变化，改变电机转速，空心杯转子5底部与轴8连接，空心杯转子5由四块长条状导磁硅钢12和铸铝构成，加工工艺简单，制造成本低，长条状导磁硅钢12的横截面设为扇环形结构，四块长条状导磁硅钢12平行放置在空心杯转子5侧壁上、均匀分布在空心杯转子5的圆周上，电机定子全部采用电励磁绕组，磁场调节方便，可靠性高，简化了操作步骤，使得人力损耗减少，空心杯转子5由四块长条状导磁硅钢12和铸铝构成，加工工艺简单，制造成本低，采用一次性压铸而成的空心杯转子5，结构强度高，转动惯量小，可以实现高速旋转转子转动惯量小，两个定子之间隔热，散热好。

工作原理：本实用新型的工作过程中，随着空心杯转子5起动，横截面为扇环形的空心杯转子5，可以渐进导磁，减小了边缘效应引起的转矩脉动，空心杯转子5由长条状导磁硅钢12和铸铝制成，加工工艺简单，制造成本低，空心杯转子5采用铸铝一次性压铸而成，结构强度高，转动惯量小，可以实现高速旋转，双定子结构减少了电机工作时转动而产生的震动，用电励磁绕组产生磁场调节维持发电机端电压在给定值，当发电机负荷发生变化时，通过调节磁场的强弱来恒定机端电压，合理分配并列运行机组之间的无功分配，提高电力系统的稳定性，包括静态稳定性和暂态稳定性及动态稳定性，可靠性高，简化了操作步骤，使得人力损耗减少。

Claims (6)

1.一种空心杯转子电励磁无刷电机，包括壳体、定子、转子和轴（8），其特征在于：所述定子包括第一定子铁心（4）和第二定子铁心（2），所述转子是空心杯转子（5），所述空心杯转子（5）由四块横截面为扇环状的长条状导磁硅钢（12）和铸铝构成，所述壳体内中心部位设置有轴（8），所述轴（8）外侧设置有第二定子铁心（2），所述壳体内壁上设置有第一定子铁心（4），所述第一定子铁心（4）和第二定子铁心（2）之间设置有一次性压铸而成的空心杯转子（5），所述空心杯转子（5）底部与轴（8）连接，所述第一定子铁心（4）上设置有第一定子铁心电枢绕组（9）和励磁绕组（10），第二定子铁心（2）上设置有第二定子铁心电枢绕组（11）。

2.如权利要求1所述的一种空心杯转子电励磁无刷电机，其特征在于：所述壳体包括前端盖（1）、外壳（3）和后端盖（6），第一定子铁心（4）固定在外壳（3）内壁上，第二定子铁心（2）固定在前端盖（1）上，轴（8）一端通过轴承（7）与后端盖（6）连接。

3.如权利要求1所述的一种空心杯转子电励磁无刷电机，其特征在于：所述第一定子铁心（4）和第二定子铁心（2）分别设有六个凸极。

4.如权利要求3所述的一种空心杯转子电励磁无刷电机，其特征在于：所述六个凸极均匀分布在第一定子铁心（4）和第二定子铁心（2）所在圆周上。

5.如权利要求1所述的一种空心杯转子电励磁无刷电机，其特征在于：所述第一定子铁心（4）的极弧长度是第二定子铁心（2）的极弧长度的1.2倍。

6.如权利要求1所述的一种空心杯转子电励磁无刷电机，其特征在于：所述四块长条状导磁硅钢（12）平行放置在空心杯转子（5）侧壁上且均匀分布在空心杯转子（5）的圆周上。