CN101958617A

CN101958617A - 具有双特性的单定子配双转子的三相电机

Info

Publication number: CN101958617A
Application number: CN 201010502004
Authority: CN
Inventors: 何敏佳
Original assignee: Guangzhou Numerical Control Equipment Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Numerical Control Equipment Co Ltd
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2011-01-26

Abstract

本发明提供一种具有双特性的单定子配双转子的三相电机，包括一个定子、一个鼠笼转子和一个同步转子，两个转子串联套于电机转轴上，定子套于两个转子外周，鼠笼转子设于电机转轴前端，同步转子设于电机转轴尾端，在轴向上两个转子之间的相对距离为1.5～25mm。本三相电机采用单个定子配一个鼠笼转子和一个稀土永磁同步转子的双转子技术，该三相电机综合了异步电动机和永磁同步电动机的性能，具有磁场强度大、起动转矩大、起动电流小、重量轻、效率和功率因数高、节能、噪声低、运行平稳、寿命长等优点，使得电动机不论在低速还是高速状态下都有优良的性能表现。

Description

具有双特性的单定子配双转子的三相电机

技术领域

本发明涉及电机传动技术领域，特别涉及一种具有双特性的单定子配双转子的三相电机。

背景技术

由于电动机的使用和控制非常方便，具有自起动、加速、制动、反转等能力，能满足各种运行要求，而且具有工作效率较高、运行无烟尘异味、无污染、噪声小等一系列的优点，所以电动机在工业生产、交通运输等各行业领域均得到广泛应用。在各种电动机中应用最广泛的是交流异步电动机，在高速运行时有良好的性能表现，但也存在起动电流大、功率因数较低、调速较困难等缺点；而永磁同步电动机起动电流小，功率因数高，而且其转速与负载大小无关，工作较稳定，低速运行时性能突出，而且过载能力强，不过也存在起动性能较差，变频调速控制***比较复杂及价格较贵的缺点。异步电动机和永磁同步电动机有不同的特性，目前，用户选择电动机时往往是根据电机的最优性能来选择，使其尽量符合实际需要，然而，由于不同种类电机的不同特性，其存在的缺点还是无法避免，因此，在需要多类电机的多项优异性能相结合时，目前的产品明显无法满足其需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有双特性的单定子配双转子的三相电机，该电机综合了异步电机和永磁同步电机的特性，其磁场强度大、起动转矩大、起动电流小、功率因数高。

本发明通过以下技术方案实现：一种具有双特性的单定子配双转子的三相电机，包括一个定子、一个鼠笼转子和一个同步转子，两个转子串联套于电机转轴上，定子套于两个转子外周，鼠笼转子设于电机转轴前端，同步转子设于电机转轴尾端，在轴向上两个转子之间的相对距离为1.5～25mm。根据实际的电气安全要求或其它安全绝缘隔离措施的要求，两个转子在电机转轴上的相对距离可以调节，但必须满足电气安全要求或其它安全绝缘隔离措施的要求。

所述同步转子为稀土永磁同步转子，减少了电机的铁耗和铜耗，具有节能的优势。

所述电机转轴上，鼠笼转子前端设有前轴承，前轴承压装在电机转轴上，前轴承前端设有前轴承外盖；同步转子后端设有后轴承，后轴承压装在电机转轴上，后轴承前端设有后轴承内盖，后轴承后端设有后轴承座，后轴承座的前侧圆环面与后轴承内盖相接。

所述前轴承外盖与前轴承之间还设有波形弹簧；所述后轴承与后轴承座之间设有挡圈。

所述定子前端设有前端盖，定子后端设有后端盖，前端盖和后端盖分别通过螺钉与定子固定连接。

所述后端盖的后端还设有电机散热用的风机，风机与电机转轴同轴设置，风机与后端盖之间通过螺钉固定连接；风机上方设有接线盒。

所述前端盖底部和后端盖底部分别设有方便电机安装用的底脚孔。

本具有双特性的单定子配双转子的三相电机运行时，其工作原理是：三相对称绕组通入三相对称交流电，将在空间产生旋转磁场，此磁场切割鼠笼转子导体，在转子中产生感应电动势及感应电流，并且鼠笼转子以低于旋转磁场同步转速、与旋转磁场同步转速相同方向进行旋转；而稀土永磁同步转子产生恒定磁场，此时稀土永磁同步转子不会旋转，靠鼠笼转子将转速提升，然后将稀土永磁同步转子拉入同步转速旋转。

本发明相对于现有技术，具有如下优点效果：

(1)本三相电机采用单个定子配一个鼠笼转子和一个稀土永磁同步转子的双转子技术，该三相电机综合了异步电动机和永磁同步电动机的性能，具有磁场强度大、起动转矩大、起动电流小、重量轻、效率和功率因数高、节能、噪声低、运行平稳、寿命长等优点，使得电动机不论在低速还是高速状态下都有优良的性能表现。

(2)本三相电机结构简单、体积小、重量轻、制造维护也方便，因此在工业设备领域(如机床等)或其他行业都可以得到极为广泛的应用，具有很大的市场潜力。

附图说明

图1是本三相电机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本实施例一种具有双特性的单定子配双转子的三相电机，其结构如图1所示，包括一个定子9、一个鼠笼转子10和一个同步转子11，两个转子串联套于电机转轴1上，定子9套于两个转子外周，鼠笼转子10设于电机转轴1前端，同步转子11设于电机转轴1尾端，在轴向上两个转子之间的相对距离为1.5～25mm。根据实际的电气安全要求或其它安全绝缘隔离措施的要求，两个转子在电机转轴上的相对距离可以调节，但必须满足电气安全要求或其它安全绝缘隔离措施的要求。

同步转子11为稀土永磁同步转子，减少了电机的铁耗和铜耗，具有节能的优势。

电机转轴1上，鼠笼转子10前端设有前轴承7，前轴承7压装在电机转轴1上，前轴承7前端设有前轴承外盖3；同步转子11后端设有后轴承17，后轴承17压装在电机转轴1上，后轴承17前端设有后轴承内盖12，后轴承17后端设有后轴承座13，后轴承座13的前侧圆环面与后轴承内盖12相接。

前轴承外盖3与前轴承7之间还设有波形弹簧5；后轴承17与后轴承座13之间设有挡圈18。

定子9前端设有前端盖8，定子9后端设有后端盖19，前端盖8和后端盖19分别通过螺钉与定子9固定连接。

后端盖19的后端还设有电机散热用的风机16，风机16与电机转轴1同轴设置，风机16与后端盖19之间通过螺钉固定连接；风机16上方设有接线盒14。

前端盖8底部和后端盖19底部分别设有方便电机安装用的底脚孔。

本实施例具有双特性的单定子配双转子的三相电机运行时，其工作原理是：三相对称绕组通入三相对称交流电，将在空间产生旋转磁场，此磁场切割鼠笼转子10的导体，在转子中产生感应电动势及感应电流，并且鼠笼转子10以低于旋转磁场同步转速、与旋转磁场同步转速相同方向进行旋转；而作为同步转子11的稀土永磁同步转子产生恒定磁场，此时稀土永磁同步转子不会旋转，靠鼠笼转子10将转速提升，然后将稀土永磁同步转子拉入同步转速旋转。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims

1.一种具有双特性的单定子配双转子的三相电机，其特征在于，包括一个定子、一个鼠笼转子和一个同步转子，两个转子串联套于电机转轴上，定子套于两个转子外周，鼠笼转子设于电机转轴前端，同步转子设于电机转轴尾端，在轴向上两个转子之间的相对距离为1.5～25mm。

2.根据权利要求1所述一种具有双特性的单定子配双转子的三相电机，其特征在于，所述同步转子为稀土永磁同步转子。

3.根据权利要求1所述一种具有双特性的单定子配双转子的三相电机，其特征在于，所述电机转轴上，鼠笼转子前端设有前轴承，前轴承压装在电机转轴上，前轴承前端设有前轴承外盖；同步转子后端设有后轴承，后轴承压装在电机转轴上，后轴承前端设有后轴承内盖，后轴承后端设有后轴承座，后轴承座的前侧圆环面与后轴承内盖相接。

4.根据权利要求3所述一种具有双特性的单定子配双转子的三相电机，其特征在于，所述前轴承外盖与前轴承之间还设有波形弹簧；所述后轴承与后轴承座之间设有挡圈。

5.根据权利要求1所述一种具有双特性的单定子配双转子的三相电机，其特征在于，所述定子前端设有前端盖，定子后端设有后端盖，前端盖和后端盖分别通过螺钉与定子固定连接。

6.根据权利要求5所述一种具有双特性的单定子配双转子的三相电机，其特征在于，所述后端盖的后端还设有电机散热用的风机，风机与电机转轴同轴设置，风机与后端盖之间通过螺钉固定连接；风机上方设有接线盒。

7.根据权利要求5所述一种具有双特性的单定子配双转子的三相电机，其特征在于，所述前端盖底部和后端盖底部分别设有方便电机安装用的底脚孔。