[其他]旋轉(zhuǎn)電勢(shì)異步電機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86105272
• 申請(qǐng)日: 1986-08-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86105272A
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃永銘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黃永銘
• 主分類號(hào): H02K17/02
• 分類號(hào): H02K17/02;H02K17/16;H02K17/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種異步電機(jī)。

異步電機(jī)在使用中主要是作為電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)的。它在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用的廣泛程度。大大超過(guò)了其它任何一種電機(jī)，據(jù)統(tǒng)計(jì)在電力網(wǎng)的全部動(dòng)力負(fù)載中。異步電動(dòng)機(jī)占85%以上。

異步電機(jī)自十九世紀(jì)八十年代發(fā)明以來(lái)，其基本結(jié)構(gòu)變化不大，在一百余年的發(fā)展過(guò)程中。電機(jī)采用的鐵磁材料。絕緣材料卻有了長(zhǎng)足的進(jìn)步使現(xiàn)代異步電機(jī)具有體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，價(jià)格低，效率較高等優(yōu)點(diǎn)。但由于異步電機(jī)使用量極大，在電能使用中具有舉足輕重的作用。因此，如何進(jìn)一步提高其各項(xiàng)性能指標(biāo)就成為人們所普遍關(guān)心的問(wèn)題。

在電機(jī)制造中，由于異步機(jī)定子基本上采用分布繞組，給電機(jī)制造帶來(lái)了困難。例如定子繞組的下線工藝至今仍基本依靠手工操作。近年來(lái)出現(xiàn)的各種機(jī)械下線的方法，如間接拉入法，直接法等都只能適應(yīng)特定的繞組類型和特定的產(chǎn)品。大部份產(chǎn)品仍采用手工下線。這給電機(jī)質(zhì)量，生產(chǎn)成本均帶來(lái)不利影響。

近年來(lái)，異步電機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)是：性能上向“小型輕量化”（減少單位功率耗材），“節(jié)能化”（提高效率）和“無(wú)公害化”（減少噪音）發(fā)展;制造上向生產(chǎn)工藝機(jī)械化，生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化發(fā)展。但是，在異步機(jī)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，企圖通過(guò)尋找新的優(yōu)質(zhì)材料或?qū)ΜF(xiàn)有自動(dòng)下線機(jī)等設(shè)備進(jìn)行開(kāi)發(fā)，來(lái)在前述各方面有所突破，是十分困難的。

許多人曾作了上述嘗試，如特開(kāi)昭54-68906是一種在普通異步機(jī)定子內(nèi)加嵌一套三次繞組，并在該繞組內(nèi)接上電容以改善功率因數(shù)的方法。這樣做的缺點(diǎn)在于第三繞組的存在必然使主繞組窗口減小，電機(jī)輸出功率下降。而特開(kāi)昭54-73203是一種簡(jiǎn)化機(jī)械下線工藝的方法，它仍不能解決機(jī)械下線的通用性問(wèn)題。

本發(fā)明的目的，是要提供一種工作原理及定子結(jié)構(gòu)均與現(xiàn)有異步機(jī)不同的電機(jī)。它的定子鐵心和繞組均有較大的改進(jìn)。在相同容量，類似力能指標(biāo)下其用鐵量和用銅量與普通異步機(jī)相比都有較大下降。它的繞組采用凸極集中繞組，不存在下線困難的問(wèn)題，從而可能在異步機(jī)生產(chǎn)尤其是中小型異步機(jī)生產(chǎn)中建立通用自動(dòng)線。使產(chǎn)量多，種類雜的各類異步機(jī)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本。同時(shí)，從這種新的工作原理出發(fā)，還可獲得各種新穎的結(jié)構(gòu)，如單相超薄型電機(jī)，三相單極式電機(jī)，內(nèi)定子節(jié)能電機(jī)等。為各種特殊用途的場(chǎng)合提供了新的電機(jī)型式。

以下對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作一說(shuō)明。

圖1和圖2是旋轉(zhuǎn)電勢(shì)三相異步電動(dòng)機(jī)定子鐵心結(jié)構(gòu)示意圖。圖1為立體結(jié)構(gòu)圖。從圖中可見(jiàn)，該電機(jī)定子鐵心的磁極由三相的6個(gè)凸極〔1〕構(gòu)成。每相磁極各對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)子為普通鼠籠轉(zhuǎn)子，未畫出）的一段，三相在轉(zhuǎn)子內(nèi)的磁路是互不相關(guān)的。三相的三對(duì)磁極沿轉(zhuǎn)子的軸向排列，并在轉(zhuǎn)子外圓周上互差120°電角度。定子磁軛〔2〕呈螺旋狀，一條磁軛把A、B、C三磁極連通;另一條磁軛把X、Y、Z三磁極連通，而磁軛間互相不通。這樣，就使定子三相磁通在轉(zhuǎn)子內(nèi)各自獨(dú)立，而又通過(guò)定子磁軛互相關(guān)聯(lián)。圖2是圖1結(jié)構(gòu)鐵心的展開(kāi)圖，圖中準(zhǔn)確地表示了三相A、X，B、Y，C、Z六個(gè)磁極沿軸向和圓周方向的排列關(guān)系以及兩磁軛各自的連接關(guān)系和相互位置。圖中沒(méi)有畫出電機(jī)的其余結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，圖1所示鐵心要象普通異步機(jī)那樣固定在電機(jī)外殼內(nèi)。由于本發(fā)明的鐵心由兩部份組成，故在外殼上也應(yīng)有對(duì)應(yīng)定位，圖中也沒(méi)有畫出定子繞組，該繞組如一般凸極繞組一樣，套在各凸極鐵心上，形成A，X????B，Y，C，Z等極。磁極〔1〕和磁軛〔2〕之間若采用螺栓連接，則繞組可預(yù)制成型，便于裝配或檢修時(shí)更換。

當(dāng)A、B、C三相繞組通入對(duì)稱三相交流電時(shí)，很明顯，在定子鐵心內(nèi)不可能產(chǎn)生如普通異步機(jī)那樣的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。它實(shí)際上是三個(gè)單相異步機(jī)共同對(duì)轉(zhuǎn)子作用。設(shè)三相氣隙磁密空間分為正弦波（在后面的討論中可以看到，實(shí)際情況正是這樣）則可表達(dá)為：

B_A＝BmSinωt·COS (π)/(τ) X

B_B＝BmSin（ωt- (2π)/3 ）COS（ (π)/(τ) X- (2π)/3 ）

B_C＝BmSin（ωt- (4π)/3 ）COS（ (π)/(τ) X- (4π)/3 ）

并有：B_A＝ 1/2 BmSin（ωt- (π)/(t) X）+ 1/2 BmSin（ωt+ (π)/(t) X）

＝B⁺_A+B^-_A