專利名稱：大功率三相爪極同步電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種爪極同步電機，具體涉及一種大功率的三相爪極同步 電機。該爪極同步電機可以作為發電機，亦可以作為電動機。
技術背景眾所周知，電機作為 一種電能與機械能之間的能量轉換裝置在電能的生產 和使用中大量應用。在電力生產工業中，發電機是發電站的主要設備之一。 在工業企業中，大量應用電動機作為原動力來帶動各種生產設備和機械。由 此可見，電機是一種應用極其廣泛的電氣設備。電機的分類多種多樣，其中， 從定子與轉子中旋轉磁場的同步性來看，可分為同步電機和異步電機兩種， 但是在低速運行的場合，傳統的同步電機由于受到結構限制，無法得到較好 地運用，因此，爪才及同步電機應運而生。爪極同步電機主要由轉子和定子兩部分組成。轉子一般采用永久磁鋼，在磁鋼表面沿圓周方向排列若干對磁極；定子一般由至少一個極相組構成，每 個極相組由一個帶絕緣骨架的線圈和兩個相對設置的爪極板組成，其中兩個 爪極板上的各爪極間隔交叉排列形成爪極對。當線圏中通以交變電流后在定 轉子氣隙內形成交變磁場。對于由一個極相組組成的定子，在某些爪極上設置罩極圏，使爪極上產生 若干罩極爪，以此使得罩極爪與主極爪分別形成的交變磁場疊加后，在定轉 子氣隙內沿氣隙圓周形成一個旋轉磁場。公知的三相爪極同步電動機(如圖1)，由三個極相組(A，、 B，和C，)并 列構成定子，這三個極相組的爪極24在定轉子氣隙沿圓周方向依次錯開120/p 度，其中P為極對數；三個極相組的線圏(21、 22、 23)按繞組三相Y形或 A形接法連接，接入三相電源(如圖2~3)。這樣定子便在定轉子氣隙內形成一個旋轉磁場，以此使得7JC磁轉子隨著這個旋轉磁場轉動起來。上述爪極同步電機除具有繞線方便、安裝尺寸小、制造成本低的特點外， 還具有精密的定位特性、良好的速度特性、自鎖能力以及同步運行特性，有 著廣泛的應用前景，但是現有的爪極同步電機輸出功率通常較小，因此難以 滿足實際應用中的需要。 發明內容本實用新型提供一種大功率三相爪極同步電機，其目的在于解決現有爪極同步電機功率小的問題，提高其實際應用價值。為達到上述目的，本實用新型采用的^t術方案是 一種大功率三相爪才及同 步電機，包括轉子和定子，所述定子由第一極相組、第二極相組及第三極相 組在定子軸向同軸并列固定構成，其中第一極相組、第二極相組及第三極 相組均由相同數量的極相組單元組成，極相組單元的總數量為6~36個，其 中，每個極相組單元均由一個線圏繞組和相同數量的爪極對組成，所述爪極 對由各爪極在定轉子氣隙圓周方向間隔交叉排列形成；所有極相組單元在定 子軸向上同軸并列固定，其中，第一極相組單元、第二極相組單元及第三極 相組單元之間以爪極對為基準在定轉子氣隙圓周方向兩兩相錯角度為120 /p 度，其中，p表示爪極對的數量；所述各個第一極相組單元中的線圏繞組按 同方向串聯構成第一串聯電路，各個第二極相組單元中的線圏繞組按同方向 串聯構成第二串聯電路，各個第三極相組單元中的線圏繞組按同方向串聯構 成第三串聯電路；所述第一串聯電路、第二串聯電路和第三串聯電路之間按 三相繞組的Y形或△形接法連接。上述技術方案中的有關內容解釋如下1、 上述方案中，所述各個第一極相組單元、各個第二極相組單元及各個 第三才及相組單元在定子軸向上，以不同極相組一隔一依次排列。2、 上述方案中，所述各個第一極相組單元、各個第二極相組單元及各個 第三才及相組單元在定子軸向上，以相同才及相組并列排列。3、 上述方案中，所述各個第一4及相組單元、各個第二極相組單元及各個 第三極相組單元在定轉子氣隙圓周方向通過定位裝置進行定位，該定位裝置由一定位槽和一定位鍵配合構成，并沿定子軸向設置。4、 上述方案中，所述p亦為轉子極對數，與極相組單元中爪極對的數量 相同。5、 上述方案中，所述三相Y形或A形接法連接il明如下(a) 、 Y形接法，三條串聯電路的三個端部作為公共端，另外三個端部作 為三相電源輸入端；(b) 、 A形接法，三條串聯電路兩兩首尾相連，三個連接端作為三相電源 輸入端。5、 上述方案中，所述定位裝置的定位槽設置在極相組單元的爪極板上。6、 上述方案中，所述線圏繞組按同方向串聯的目的是為了使同相極相組 單元產生相同磁場，以此使磁場疊加。本實用新型工作原理及優點為采用同相極相組的線圈串聯的方式對極相 組單元進行組合排列，使其產生的磁場進行正疊加，從而提高了爪極電機的 輸出功率，滿足了實際應用中的需要。
附圖1為現有的三相爪極電機剖面示意圖；附圖2為現有的爪極電機繞組展開接線圖；附圖3為圖2的電路示意圖；附圖4為本實用新型帶機殼定子端面視圖；附圖5為本實用新型實施例一帶機殼定子的剖面示意圖；附圖6為本實用新型實施例二帶機殼定子的剖面示意圖；附圖7為本實用新型實施例一繞組Y形接法接線圖；附圖8為本實用新型實施例一繞組A形接法接線圖；附圖9為圖7的電路示意圖；附圖IO為圖8的電路示意圖；附圖11為本實用新型實施例其他變化之一；附圖12為本實用新型實施例其他變化之二。以上附圖中A、第一極相組單元；B、第二極相組單元；C、第三極相組 單元；1、爪極對；2、線圏繞組；3、第一串聯電路；4、線圈繞組；5、第二 串聯電路；6、線圏繞組；7、第三串聯電路；8、定位槽；9、定位鍵；10、 爪極板；11、機殼；A，、第一極相組；B，、第二極相組；C，、第三極相組；21、 線圈；22、線圏；23、線圏；24、爪才及。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例一參見附圖5所示，一種大功率三相爪極同步電機，包括轉子和定子，所述定子由第一極相組、 第二極相組及第三才及相組在定子軸向同軸并列固定構成，第一極相組、第二 極相組及第三極相組均由相同數量的極相組單元組成，極相組單元總數量為 6-36個，其中，每個極相組單元均由一個線圏繞組和相同數量的爪極對l組 成，所述爪極對1由各爪極在定轉子氣隙圓周方向間隔交叉排列形成；所有 極相組單元在定子軸向上同軸并列固定，其中，第一極相組單元A、第二極相 組單元B及笫三才及相組單元C之間以爪極對1為基準在定轉子氣隙圓周方向 兩兩相錯角度為120/p度，其中，p表示爪極對1的數量(p亦為轉子極對數，與極相組單元中爪極對的數量相同)。如圖7~10所示，各個第一極相組單元A中的線圏繞組2按同方向串聯構 成第一串聯電路3，各個第二極相組單元B中的線圏繞組4按同方向串聯構成 第二串聯電路5,各個第三極相組單元C中的線圏繞組6按同方向串聯構成第 三串聯電路7;三條串聯電5I4安三相繞組的Y形接法(如圖7、 9)或A形接 法(如圖8、 IO)連接，線圏繞組按同方向串聯的目的是為了使同相極相組單 元產生相同磁場，以此使磁場疊加。其中，所述各個第一極相組單元A、各個第二極相組單元B及各個第三極 相組單元C在定子軸向上，以不同才及相組一隔一依次排列(如圖5)。如圖4,所述各個第一極相組單元A、各個第二極相組單元B及各個第三 極相組單元C在定轉子氣隙圓周方向通過定位裝置進行定位，該定位裝置由 一定位槽8和一定位鍵9配合構成，并沿定子軸向設置，該定位裝置的定位 槽8設置在極相組單元的爪極板10上，外面有機殼11對極相組加以保護，該 機殼11同時作為定子磁路通道。實施例二參見附圖6所示，與實施例一的不同之處在于 一種大功率單相爪極同步電機，所述各個第 一極相組單元A、各個第二極相組單元B及各個第三極相組單元C在定子軸 向上，以相同才及相組并列排列。其他部分與實施例一相同，這里不再重復。本實用新型還有另外變換，如圖11、圖12所示，都是理論上可4亍的，關 鍵是各極相組單元的數量相同，但是，從實際生產加工的角度來說，實施例 一和實施例二為最佳。本實用新型的電機結構包括外定子和內定子兩種電機。本實用新型工作原理及優點為采用同相才及相組的線圏串聯的方式對極相 組單元進行組合排列，使其產生的/磁場進行正疊加，從而提高了爪極電機的 輸出功率，滿足了實際應用中的需要。上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此 項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實 用新型的保護范圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都 應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1、一種大功率三相爪極同步電機，包括轉子和定子，所述定子由第一極相組、第二極相組及第三極相組在定子軸向同軸并列固定構成，其特征在于第一極相組、第二極相組及第三極相組均由相同數量的極相組單元組成，極相組單元的總數量為6～36個；其中，每個極相組單元均由一個線圈繞組和相同數量的爪極對(1)組成，所述爪極對(1)由各爪極在定轉子氣隙圓周方向間隔交叉排列形成；所有極相組單元在定子軸向上同軸并列固定，其中，第一極相組單元(A)、第二極相組單元(B)及第三極相組單元(C)之間以爪極對(1)為基準在定轉子氣隙圓周方向兩兩相錯角度為120/p度，其中，p表示爪極對(1)的數量；所述各個第一極相組單元(A)中的線圈繞組(2)按同方向串聯構成第一串聯電路(3)，各個第二極相組單元(B)中的線圈繞組(4)按同方向串聯構成第二串聯電路(5)，各個第三極相組單元(C)中的線圈繞組(6)按同方向串聯構成第三串聯電路(7)；所述第一串聯電路(3)、第二串聯電路(5)和第三串聯電路(7)之間按三相繞組的Y形或△形接法連接。
2、 根據權利要求1所述的大功率三相爪極同步電機，其特征在于所述 各個第一極相組單元(A)、各個第二極相組單元(B)及各個第三極相組單元(C)在定子軸向上，以不同極相組一隔一依次排列。
3、 根據權利要求1所述的大功率三相爪極同步電機，其特征在于所述 各個第一極相組單元(A)、各個第二極相組單元(B)及各個第三極相組單元(C)在定子軸向上，以相同極相組并列排列。
4、 根據權利要求1所述的大功率三相爪極同步電機，其特征在于所述 各個第一極相組單元(A)、各個第二極相組單元(B)及各個第三極相組單元(C)在定轉子氣隙圓周方向通過定位裝置進行定位，該定位裝置由一定位槽 8和一定位鍵9配合構成，并沿定子軸向設置。
專利摘要一種大功率三相爪極同步電機，包括轉子和定子，所述定子由第一、第二及第三極相組在定子軸向同軸并列固定構成，其特征在于第一、第二及第三極相組均由2～12個極相組單元組成，每個極相組單元由線圈繞組和爪極對組成，所述爪極對由各爪極在定轉子氣隙圓周方向間隔交叉排列形成；其中，第一、第二及第三極相組單元之間以爪極對為基準在定轉子氣隙圓周方向兩兩相錯角度為120/p度；所述各第一、第二和第三極相組單元中的線圈繞組分別按同方向串聯構成第一、第二和第三串聯電路，三條串聯電路繞組按三相Y形或△形接法連接。本實用新型采用同相極相組的線圈串聯的方式對極相組進行組合排列，使其產生的磁場進行正疊加，從而提高了爪極電機的輸出功率。
文檔編號H02K21/00GK201118403SQ20072004159
公開日2008年9月17日 申請日期2007年11月23日 優先權日2007年11月23日
發明者李慈和 申請人:李慈和