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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