CN220273497U - 一种转子组合型异步电动机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种转子组合型异步电动机，包括组合转子和定子绕组，组合转子包括鼠笼段转子和永磁段转子，鼠笼段转子和永磁段转子同轴设置，鼠笼段转子由多个第一硅钢片沿转子轴向互相堆叠组成，第一硅钢片外圈设有若干凹槽，凹槽内设置有导电条，第一硅钢片两端设有铝环，导电条与两端的铝环固定连接，永磁段转子由多个第二硅钢片沿转子轴向互相堆叠组成，第二硅钢片的外径小于第一硅钢片外径，永磁段转子外周对称设有多个永磁体，相邻永磁体之间设有铝质叠块，多个永磁体以N、S极交替设置，永磁体的数量与定子绕组的极数相同，形成能量自循环，定子绕组采用内补偿接线方式。本实用新型通过内补偿与内循环双重作用产较显著的节电效果。
Description
技术领域
本实用新型属于电机领域，特别是涉及一种转子组合型异步电动机。
背景技术
对于异步电动机无功电流和起动电流较大的问题，始终没有较好的解决办法。中国发明专利201410278166X，提出了一种将三相异步电机改造成永磁电机的方法，其包括以下步骤：按设计要求切去转子外圆周的部分铁芯，在转子外圆周贴上四组磁钢，在磁钢之间的空隙中涂一层非导磁材料，再在磁钢外侧包一层非导磁金属，将改造后的转子装入定子中，制成永磁电机，以同步运转方式产生节能效果，但其转子改造工艺较复杂，特别是定子绕组多数为三角形接线，在运行中生成的三次谐波必然会对磁钢产生消磁作用，这种技术本身存在较大缺陷。中国发明专利2012103179480提供了一种曲折接线内补偿异步电动机，三相定子绕组每相 有相同匝数的主绕组与副绕组，每相的主绕组以相同的首端方向进行并联，每相的副绕组以相同的首端方向进行串联或并联或两两串联后再进行并联的组合；并联的A相主绕组的首端引出Al接线端，末端与组合的C相副绕组的末端相联而引出A2接线端，并联的B相主绕组的首端引出Bl接线端，其末端与组合的A相副绕组的末端相联而引出B2接线端，并联的C相主绕组的首端引出Cl接线端，末端与组合的B相副绕组的末端相联而引出C2端；主接线端Al、Bl、Cl与副接线端A2、B2、C2两组接线端其中的一组联结于交流开关K1而至三相交流电源，另一组联结三相电容器组。采用曲折接线并引出三个补偿端的做法，在定子绕组中用容性与感性两种能量进行内部的平衡，使电机的功率因数接近于1.0，但其设置于外围的电容器Co1、Co2、Co3对内围的电容器Co4、Co5、Co6，容易产生电流冲击而损坏双向晶闸管。
发明内容
本实用新型解决的技术问题是现有技术中异步电机转子改造工艺较复杂，效率低的问题。
本实用新型提供一种转子组合型异步电动机，包括组合转子和定子绕组，所述组合转子包括鼠笼段转子和永磁段转子，鼠笼段转子和永磁段转子同轴设置，鼠笼段转子由多个第一硅钢片沿转子轴向互相堆叠组成，第一硅钢片外圈设有若干凹槽，凹槽内设置有导电条，第一硅钢片两端设有铝环，导电条与两端的铝环固定连接，永磁段转子由多个第二硅钢片沿转子轴向互相堆叠组成，第二硅钢片的外径小于第一硅钢片外径，永磁段转子外周对称设有多个永磁体，相邻永磁体之间设有铝质叠块，多个永磁体以N、S极交替设置，永磁体的数量与定子绕组的极数相同，形成能量自循环，所述定子绕组采用内补偿接线方式。
进一步的，所述定子绕组包括主绕组Wa1、Wb1、Wc1和副绕组Wa2、Wb2、Wc2，主绕组Wa1的首端与副绕组Wb2的末端连接并引出电源端A1,主绕组Wb1的首端与副绕组Wc2的末端连接并引出电源端B1,主绕组Wc1的首端与副绕组Wa2的末端连接并引出电源端C1, 主绕组Wa1、Wb1、Wc1的末端分别引出中性端，副绕组Wa2、Wb2、Wc2的首端分别引出调节端A2、C2、B2，调节端A2、B2、C2和电源端C1、A1、B1之间分别连接有单相电容器C01、C02、C03构成内补偿电路。
进一步的，所述鼠笼段转子和永磁段转子的长度比例为2-4：1。
进一步的，所述永磁体和铝质叠块中心设置第一孔，第一孔内设有螺杆，所述永磁段转子对应位置设置第二孔，螺杆另一端插入第二孔，同时用高聚胶将第一孔和第二孔的孔隙填满。
本实用新型具有如下有益效果：永磁段转子在异步运转与永磁体在N、S极交替排列时，构成较典型的发电机，在其与鼠笼导电条对应的磁极一致或接近于一致时，形成了经由定子绕组的内循环系统，以内补偿与内循环的双重技术产生较显著的节电效果。
附图说明
图1、本实用新型转子组合型异步电动机组合转子侧面剖视图。
图2、本实用新型转子组合型异步电动机组合转子正面剖视图。
图3、本实用新型转子组合型异步电动机定子绕组内补偿电路图。
实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1和图2所示，一种转子组合型异步电动机，包括鼠笼段转子和永磁段转子，鼠笼段转子和永磁段转子同轴设置，鼠笼段转子和永磁段转子的长度比例为2-4：1。鼠笼段转子由多个第一硅钢片3沿转子轴向互相堆叠组成，第一硅钢片3外圈设有若干凹槽，凹槽内设置有导电条4，第一硅钢片3两端设有铝环5，导电条4与两端的铝环5固定连接，构成独立的通流回路。永磁段转子由多个第二硅钢片6沿转子轴向互相堆叠组成，第二硅钢片6的外径小于第一硅钢片3外径，永磁段转子外周对称设有多个永磁体7，相邻永磁体之间设有铝质叠块9，具体连接方式为永磁体7和铝质叠块9中心设置第一孔，第一孔内设有螺杆8，永磁段转子对应位置设置第二孔，螺杆8另一端插入第二孔，同时用高聚胶将第一孔和第二孔的孔隙填满。铝质叠块9是用1-2mm的厚度的铝板剪切，与高聚胶分层粘结而成，多个永磁体7以N、S极交替设置，永磁体7的数量与定子绕组2的极数相同，形成能量自循环。定子铁心1同鼠笼段转子与永磁段转子串合的总长度相同，本实施例中轴承及端盖采用常规结构，依次穿入组合转子，扣入端盖完成组装工作。
如图3所示，定子绕组2采用内补偿接线方式，以消除高次谐波。本实施例中定子绕组控制装置包括主绕组Wa1、Wb1、Wc1和副绕组Wa2、Wb2、Wc2，内补偿接线方式为主绕组Wa1的首端与副绕组Wb2的末端连接并引出电源端A1,主绕组Wb1的首端与副绕组Wc2的末端连接并引出电源端B1,主绕组Wc1的首端与副绕组Wa2的末端连接并引出电源端C1, 主绕组Wa1、Wb1、Wc1的末端分别引出中性端，副绕组Wa2、Wb2、Wc2的首端分别引出调节端A2、C2、B2，调节端A2、B2、C2和电源端C1、A1、B1之间分别连接有单相电容器C01、C02、C03构成内补偿电路。对转子组合型异步电动机，采用内补偿接线在内补偿产生节电效应的同时，还能对其三次谐波在星形接线的前提下自行消除，其它高次谐波也有所减小，对普通Y系列异步电动机改造后，两种能量在绕组中的自平衡作用同样能产生节能效果。从图3可以看出，A2与C1是2X220V的电压值，并且电容器C01能够产生特有的消除电压谐波的作用。三只单相电容器的额定电压选择为450-500V，并在接近于额定负载条件下，电容器的实际电流值为接近副绕组的设计电流值，例如副绕组的设计电流值为100A，电容器的电流值为80-100A，电容器总容量与电机输入功率选择为4—6比10。
工作原理是：定子绕组2产生旋转磁场配合鼠笼段转子的导电条4产生电流，电机仍保持异步运转，永磁段转子上的永磁体7以N、S极交替设置近似于交流发电机，通过定子绕组2进行能量回馈；从其等值电路分析，定子绕组2是一次回路，鼠笼段转子与永磁段转子分别构成独立的二次回路，前者将电能直接转化为机械能输出，后者的发电作用通过定子绕组返回至鼠笼段转子进行能量回馈，构成能量的自循环系统，从而产生明显的节电效应。
可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。
Claims (4)
1.一种转子组合型异步电动机，其特征在于，包括组合转子和定子绕组，
所述组合转子包括鼠笼段转子和永磁段转子，鼠笼段转子和永磁段转子同轴设置，鼠笼段转子由多个第一硅钢片沿转子轴向互相堆叠组成，第一硅钢片外圈设有若干凹槽，凹槽内设置有导电条，第一硅钢片两端设有铝环，导电条与两端的铝环固定连接，永磁段转子由多个第二硅钢片沿转子轴向互相堆叠组成，第二硅钢片的外径小于第一硅钢片外径，永磁段转子外周对称设有多个永磁体，相邻永磁体之间设有铝质叠块，偶数个永磁体以N、S极交替设置，永磁体的数量与定子绕组的极数相同，在旋转中形成能量自循环，所述定子绕组采用内补偿接线方式。
2.根据权利要求1所述的转子组合型异步电动机，其特征在于，所述定子绕组包括主绕组Wa1、Wb1、Wc1和副绕组Wa2、Wb2、Wc2，主绕组Wa1的首端与副绕组Wb2的末端连接并引出电源端A1,主绕组Wb1的首端与副绕组Wc2的末端连接并引出电源端B1,主绕组Wc1的首端与副绕组Wa2的末端连接并引出电源端C1, 主绕组Wa1、Wb1、Wc1的末端分别引出中性端，副绕组Wa2、Wb2、Wc2的首端分别引出调节端A2、C2、B2，调节端A2、B2、C2和电源端C1、A1、B1之间分别连接有单相电容器C01、C02、C03构成内补偿电路。
3.根据权利要求1所述的转子组合型异步电动机，其特征在于，所述鼠笼段转子和永磁段转子的长度比例为2-4：1。
4.根据权利要求1所述的转子组合型异步电动机，其特征在于，所述永磁体和铝制叠块的中心设置第一孔，第一孔内设有螺杆，所述永磁段转子对应位置设置第二孔，螺杆另一端插入第二孔，同时用高聚胶将第一孔和第二孔的孔隙填满。
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