CN206640460U - 一种频繁启动环境下的振动电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种频繁启动环境下的振动电机，定子36槽，转子48槽，采用绕线式转子结构，包括机座、端盖、定子、转子、偏心块，机座内设有定子和转子，机座两端设有端盖，端盖内设有轴承室，转子绕组装在转子铁芯上，转子铁芯套在转轴上，转轴通过轴承装在轴承室内，偏心块装于转轴两端，所述转子绕组由8个独立闭合回路组成，每个闭合回路由6个并联线圈组连接而成，每个并联线圈组占1个槽号并由2个线圈并联。本实用新型通过定子绕组和转子绕组的合理设计，使基波感应电流走低电阻回路，而让谐波感应电流走高电阻回路，利用谐波在低速时产生的高起动转矩来弥补基波在低速阶段转矩的不足，使整个起动过程都能维持较高的转矩。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种振动电机，特别涉及一种频繁启动环境下的振动电机。
背景技术
振动电机是通过转轴两端偏心块产生的离心力带动电机本体及设备产生径向跳动的，振动电机本身的机械振动也带来了故障隐患，尤其针对高速运转下的振动电机，这类高速振动电机大多激振力大、启动频繁、使用环境恶劣，因此故障率较高。
高速振动电机在频繁启动环境下运行时，由于电机每次启动的瞬间电流达到额定电流的7倍左右，这对电机的绕组绝缘造成严重冲击，大大缩短了电机的使用寿命，此外，高速振动电机的负载为转轴两端的偏心块，由于负载的特殊性，要求高速振动电机应具有较大的启动转矩，尽量降低启动电流。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、启动电流小、启动转矩大的频繁启动环境下的振动电机。
本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种频繁启动环境下的振动电机，定子36槽，转子48槽，采用绕线式转子结构，包括机座、端盖、定子、转子、偏心块，所述机座内设有定子和转子，定子包括定子铁芯和定子绕组，转子包括转轴、转子铁芯和转子绕组，机座两端设有端盖，端盖内设有轴承室，所述转子绕组装在转子铁芯上，转子铁芯套在转轴上，转轴通过轴承装在轴承室内，所述偏心块装于转轴两端，并用弹性挡圈作为外卡环卡住，所述转子绕组由8个独立闭合回路组成，每个闭合回路由6个并联线圈组连接而成，每个并联线圈组占1个槽号并由2个线圈并联。
上述频繁启动环境下的振动电机，所述定子绕组按正规60°相带绕组分配三相槽号，每相含有6个等相带，每个等相带串联2个槽号；运行时，采用三个星形并联联结，每个星形每相串联2个等相带，共4个槽号，即此时绕组为3Y2联结方式；启动时，采用两个星形组成三角形联结，三角形每相占用4个等相带，即此时绕组为△4联结方式；整个定子绕组三星形联结即为3Y2/△4联结方式。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型的转子绕组由8个独立闭合回路组成，每个闭合回路由6个并联线圈组连接而成，每个并联线圈组占1个槽号并由2个线圈并联，定子绕组采用3Y2/△4联结方式，通过定子绕组和转子绕组的合理设计，使基波感应电流走低电阻回路，而让谐波感应电流走高电阻回路，利用谐波在低速时产生的高起动转矩来弥补基波在低速阶段转矩的不足，使整个起动过程都能维持较高的转矩，适用于频繁启动环境，延长了振动电机的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型定子绕组的相位排列及联结方式图。
图3为本实用新型定子绕组的接线图。
图4为本实用新型转子绕组接线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，一种频繁启动环境下的振动电机，包括机座7、端盖8、定子、转子、偏心块1，所述机座7内设有定子和转子，定子包括定子铁芯4和定子绕组3，转子包括转轴、转子铁芯6和转子绕组5，机座7两端设有端盖8，端盖8内设有轴承室，所述转子绕组5装在转子铁芯6上，转子铁芯6套在转轴上，转轴通过轴承2装在轴承室内，所述偏心块1装于转轴两端，并用弹性挡圈作为外卡环卡住。
定子36槽，转子48槽，采用绕线式转子结构，三相槽号对4极主谐波为三相严格对称来消除负序分量。
图2为36槽6极三相槽号按4极排列的相位表及3Y2/△4的联结方案，首先在A6-4、B6-4、C6-4三数列上分别选取A2、B2、C2 三段槽号（其中下标6-4表示每相6级下所占槽号按4极排列 ）。所取的三段槽号要分别来自三相，槽号分布要求很集中，另外三段之间的相位差对4极来说要接近120°。再将A2、B2、C2各自右边的4个槽号选为A3、B3、C3，改变它们的正负号变成-A3、-B3、-C3，并移到各自对应的负数列上与A2、B2、C2一起构成三角形的三边：a△、b△、c△。到此每相用去8个槽号，每相剩下的4个槽号便分别为起动时丢弃的A1、B1、C1三段槽号。
定子绕组将基波2P极60度相带绕组三相槽号转移到低次谐波2（P－1）极槽号相位图上，并按该谐波极相位排列，使三相槽号由原60度分布范围扩展到该谐波极槽号相位图上的360度分布范围。该谐波称为扩展极谐波，另一谐波称为非扩展极谐波。再按与基波相同的相序，将全部三相槽号划分为两部分，每一部分绕组三相各占180度分布范围的该相槽号。若A1、B1、C1和A2、B2、C2分别表示第一部分绕组和第二部分绕组A、B、C三相所占槽号，则0～180度范围的A相槽号划归A1, 180～0度范围的A相槽号划归A2，120～300度范围内的B相槽号划归B1，300～120度范围内的B相槽号划归B2,240～60度范围内的C相槽号划归C1，60～240度范围内的C相槽号划归C2。如此得到的两部分绕组，每一部分单独投入电网时，都能产生一个2P极基波，一个2（P－1）低次谐波和一个2（P＋1）极高次谐波。对基波而言，每一部分绕组仍是一个60度相带绕组；对扩展极谐波而言，则是一个180度相带绕组，但分布系数仍在0.5以上。两个谐波分布系数如此之高，其相对幅值自然就高了。因两部分绕组是按与基波相同的相序划分的，两个谐波的转向必然与基波相同。电动机起动时，可将其中任何一部分单独投入电网，都可实现三波联合起动，获得良好的起动性能。尽管本方案投入起动的绕组部分只占定子绕组一半的份额，比“三波起动方法”中起动绕组的份额少了许多，有损于基波在高速阶段发挥更大的作用，但从电路理论分析可知，减少起动部分绕组投入份额，正好是抑制起动电流的有力因素。所以从整体上看，本项目定子绕组方案，依靠谐波在低速阶段提供的强大转矩和高速阶段基波提供的强大转矩，就能使整个起动过程都有较大转矩维持，起动电流也受到有力抑制。又由于两个谐波的同步速，一个高于基波，一个低于基波，所以二者的合成转矩曲线必然与转速轴线相交于基波同步速附近。
定子绕组具体的连接方案如图3所示。定子绕组按正规60°相带绕组分配三相槽号，每相含有6个等相带，每个等相带串联2个槽号；运行时，采用三个星形并联联结，每个星形每相串联2个等相带，共4个槽号，即此时绕组为3Y2联结方式；启动时，采用两个星形组成三角形联结，三角形每相占用4个等相带，即此时绕组为△4联结方式；整个定子绕组三星形联结即为3Y2/△4联结方式。
起动时开关K1闭合、开关K2打开，定子绕组以三角形连接接入电网，电机开始起动。这时定子绕组为不对称运行，将主要产生基波磁势（p=3）、4极主谐波磁势（ν=2）和10极副谐波磁势（ν=5）。起动时的谐波含量虽然比较多，但其中只有2极、4极和10极谐波为大，4、10极谐波与6极基波同为正转波。根据谐波起动的原则，需要选取一个多极数谐波（主谐波）和一个少极数谐波（副谐波）协助基波来提高电机的起动性能，并且旋转方向与基波相同。定子绕组设计的关键在于能在起动时产生有利于谐波起动的主、副谐波，而在运行时必须为运行性能很好的对称60°相带分布。待起动完成后，在保持K1闭合的情况下闭合开关K2，定子绕组将以3Y并联的方式运行，运行时定子绕组为对称60°相带分布，谐波含量很少。
转子绕组由8个独立闭合回路组成，每个闭合回路由6个并联线圈组连接而成，每个并联线圈组占1个槽号并由2个线圈并联。转子每相占有6个小段，即f=6。为了尽量提高转子绕组的绕组系数，获得尽可能大的起动转矩，每个小段所占的槽号选为1，也就是并联线圈组只占一个槽号，对应ω1与ω2分别选为1匝和3匝，这样转子绕组的相数就确定为8，其具体设计方案如图4所示。在图4中，每个复合线圈组下面的数字代表其所占的槽号，其中负号表示反接。
Claims (2)
1.一种频繁启动环境下的振动电机，定子36槽，转子48槽，采用绕线式转子结构，其特征在于：包括机座、端盖、定子、转子、偏心块，所述机座内设有定子和转子，定子包括定子铁芯和定子绕组，转子包括转轴、转子铁芯和转子绕组，机座两端设有端盖，端盖内设有轴承室，所述转子绕组装在转子铁芯上，转子铁芯套在转轴上，转轴通过轴承装在轴承室内，所述偏心块装于转轴两端，并用弹性挡圈作为外卡环卡住，所述转子绕组由8个独立闭合回路组成，每个闭合回路由6个并联线圈组连接而成，每个并联线圈组占1个槽号并由2个线圈并联。
2.根据权利要求1所述的频繁启动环境下的振动电机，其特征在于：所述定子绕组按正规60°相带绕组分配三相槽号，每相含有6个等相带，每个等相带串联2个槽号；运行时，采用三个星形并联联结，每个星形每相串联2个等相带，共4个槽号，即此时绕组为3Y2联结方式；启动时，采用两个星形组成三角形联结，三角形每相占用4个等相带，即此时绕组为△4联结方式；整个定子绕组三星形联结即为3Y2/△4联结方式。
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| CN109120085A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-01-01 | 华南理工大学 | 一种基于宇称-时间对称原理的无铁芯电机 |
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Cited By (2)
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| CN109120085A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-01-01 | 华南理工大学 | 一种基于宇称-时间对称原理的无铁芯电机 |
| CN109120085B (zh) * | 2018-09-13 | 2023-12-29 | 华南理工大学 | 一种基于宇称-时间对称原理的无铁芯电机 |
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