专利名称：大功率单相爪极同步电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种爪极同步电机，具体涉及一种大功率的单相爪极同步 电机。该爪极同步电机可以作为发电机，亦可以作为电动机。
技术背景众所周知，电机作为 一种电能与^L械能之间的能量转换装置在电能的生产 和使用中大量应用。在电力生产工业中，发电机是发电站的主要设备之一。 在工业企业中，大量应用电动机作为原动力来带动各种生产设备和机械。由 此可见，电机是一种应用极其广泛的电气设备。电机的分类多种多样，其中， 从定子与转子中旋转磁场的同步性来看，可分为同步电机和异步电机两种， 但是在低速运行的场合，传统的同步电机由于受到结构限制，无法得到较好 地运用，因此，爪极同步电机应运而生。爪极同步电机主要由转子和定子两部分组成。转子一般采用永久磁钢，在磁钢表面沿圆周方向排列若干对磁极；定子一般由至少一个极相组构成，每 个极相组由一个带绝缘骨架的线圈和两个相对设置的爪极板组成，其中两个 爪极板上的各爪极间隔交叉排列形成爪极对。当线圏中通以交变电流后在定 转子气隙内形成交变磁场。对于由一个极相组组成的定子，在某些爪极上设置罩极圈，使爪极上产生 若干罩极爪，以此使得罩极爪与主极爪分别形成的交变磁场叠加后，在定转 子气隙内沿气隙圆周形成一个旋转磁场。公知的单相爪极同步电动机(如图i)，由两个极相组(A，和B，)并列构成定子，在其中一个极相组A，的线圏ll上直接通以交变电流，并设此为主电 流，另一个极相组B，则釆用电容分相(如图2)，使其线圏13中通过的电流 超前于主电流卯度电角度左右，再将两个极相组的爪极12在定转子气隙沿 圓周方向相差卯度电角度。这样定子便在定转子气隙内形成一个旋转磁场， 以此使得永磁转子随着这个旋转磁场转动起来。上述爪才及同步电机除具有绕线方便、安装尺寸小、制造成本低的特点外， 还具有精密的定位特性、良好的速度特性、自锁能力以及同步运行特性，有 着广泛的应用前景，但是现有的单相爪极同步电机输出功率通常较小， 一般 不超过10W，因此难以满足实际应用中的需要。 发明内容本实用新型提供一种大功率单相爪极同步电机，其目的在于解决现有单相 爪极同步电机功率小的问题，提高其实际应用价值。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是 一种大功率单相爪极同 步电机，包括转子和定子，所述定子由第一极相组和第二极相组在定子轴向 同轴并列固定构成，其中第一才及相组和第二极相组均由相同数量的才及相组 单元组成，极相组单元的总数量为4~24个，其中，每个极相组单元均由一 个线圏绕组和相同数量的爪极对组成，所述爪极对由各爪极在定转子气隙圓 周方向间隔交叉排列形成；所有极相组单元在定子轴向上同轴并列固定，其 中，第一极相组单元与第二极相组单元之间以爪极对为基准在定转子气隙圆 周方向相错角度为卯/p度，其中，p表示爪极对的数量；所述各个第一极相 组单元中的线圏绕组按同方向串联构成第一串联电路，各个第二极相组单元 中的线圏绕组按同方向串联，再串接电容构成第二串联电路，第一串联电路 与第二串联电路并联，该并联电路的两端作为单相电源输入端。上述技术方案中的有关内容解释如下1、 上述方案中，所述各个第一极相组单元和各个第二极相组单元在定子 轴向上，以不同才及相组一隔一依次排列。2、 上述方案中，所述各个第一极相组单元和各个第二极相组单元在定子 轴向上，以相同才及相组并列排列。3、 上述方案中，所述各个第一才及相组单元和各个第二极相组单元在定转 子气隙圆周方向通过定位装置进行定位，该定位装置由一定位槽和一定位键 配合构成，并沿定子轴向设置。4、 上述方案中，所述p亦为转子极对数，与极相组单元中爪极对的数量 相同。5、 上述方案中，所述定位装置的定位槽设置在极相组单元的爪极板上。6、 上述方案中，所述线圈绕组按同方向串联的目的是为了使同相极相组 单元产生相同》兹场，以此使磁场叠加。本实用新型工作原理及优点为采用同相极相组的线圈串联的方式对极相 组单元进行组合排列，使其产生的磁场进行正叠加，从而提高了爪极电机的 输出功率，满足了实际应用中的需要。
附图1为现有的爪极电机带机壳定子的剖面示意图； 附图2为图l的电路示意图；附图3为本实用新型实施例一带机壳定子的剖面示意图； 附图4为本实用新型带机壳定子的端面视图； 附图5为本实用新型实施例一的绕组展开接线图； 附图6为图5的电路示意图；附图7为本实用新型实施例二带机壳定子的剖面示意图； 附图8为本实用新型实施例其他变化之一； 附图9为本实用新型实施例其他变化之二。以上附图中A，、第一才及相组；B，、第二极相组；11、线圏；12、爪极； 13、线圏；A、第一极相组；B、第二极相组；1、线圈绕组；2、爪极对；3、 第一串联电路；4、第二串联电路；5、定位槽；6、定位键；7、爪极板；8、 线圈绕组；9、 ^L壳。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例一参见附图3所示，一种大功率单相爪极同步电机，包括转子和定子，所述定子由第一极相组 和第二才及相组在定子轴向同轴并列固定构成，第一才及相组和第二才及相组均由 相同数量的极相组单元组成，极相组单元总数量为4~24个，其中，每个极 相组单元均由一个线圏绕组和相同数量的爪极对2组成，所述爪极对2由各 爪极在定转子气隙圓周方向间隔交叉排列形成；所有极相组单元在定子轴向 上同轴并列固定，其中，第一极相组单元A与第二才及相组单元B之间以爪极 对2为基准在定转子气隙圆周方向相错角度为卯/p度，其中，p表示爪极对 2的数量(p亦为转子极对数，与极相组单元中爪极对2的数量相同)。如图5、图6所示，各个第一极相组单元A中的线圏绕组1按同方向串联 构成第一串联电路3，各个第二极相组单元B中的线圏绕组8按同方向串联， 再串接电容构成第二串联电路4，第一串联电路3与第二串联电路4并联，该 并联电路的两端作为单相电源输入端，线圈绕组按同方向串联的目的是为了 使同相极相组单元产生相同》兹场，以此使磁场叠加。其中，各个第一极相组单元A和各个第二极相组单元B在定子轴向上，以 不同极相组一隔一依次排列(如图3)。如图4,所述各个第一极相组单元A和各个第二极相组单元B在定转子气 隙圓周方向通过定位装置进行定位，该定位装置由一定位槽5和一定位键6 配合构成，并沿定子轴向设置，该定位装置的定位槽5设置在极相组单元的爪极板7上，外面有才几壳9对极相組加以保护，该机壳9同时作为定子磁路 通道。实施例二参见附图7所示，与实施例一的不同之处在于 一种大功率单相爪极同步电机，所述各个第 一极相组单元A和各个第二才及相组单元B在定子轴向上，以相同才及相组并列 排列。其他部分与实施例一相同，这里不再重复。本实用新型还有其他变换，如图8、图9所示，都是理论上可行的，关键 是第一极相组单元A的数量必须要和第二极相组单元B相同，但是，从实际 生产加工的角度来说，实施例一和实施例二为最佳。本实用新型的电机结构包括外定子和内定子两种电机。本实用新型工作原理及优点为釆用同相极相组的线團串联的方式对极相 组单元进4亍组合排列，使其产生的磁场进行正叠加，从而提高了爪;H电机的 输出功率，满足了实际应用中的需要。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此 项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实 用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都 应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种大功率单相爪极同步电机，包括转子和定子，所述定子由第一极相组和第二极相组在定子轴向同轴并列固定构成，其特征在于第一极相组和第二极相组均由相同数量的极相组单元组成，极相组单元的总数量为4～24个，其中，每个极相组单元均由一个线圈绕组和相同数量的爪极对(2)组成，所述爪极对(2)由各爪极在定转子气隙圆周方向间隔交叉排列形成；所有极相组单元在定子轴向上同轴并列固定，其中，第一极相组单元(A)与第二极相组单元(B)之间以爪极对(2)为基准在定转子气隙圆周方向相错角度为90/p度，其中，p表示爪极对的数量；所述各个第一极相组单元(A)中的线圈绕组(1)按同方向串联构成第一串联电路(3)，各个第二极相组单元(B)中的线圈绕组(8)按同方向串联，再串接电容构成第二串联电路(4)，第一串联电路(3)与第二串联电路(4)并联，该并联电路的两端作为单相电源输入端。
2、 根据权利要求1所述的大功率单相爪极同步电机，其特征在于所述 各个第一极相组单元(A)和各个第二才及相组单元(B)在定子轴向上，以不 同极相组一隔一依次排列。
3、 根据权利要求1所述的大功率单相爪极同步电机，其特征在于所述 各个第一极相组单元(A)和各个第二极相组单元(B)在定子轴向上，以相 同才及相组并列排列。
4,位装置进行定位，该定位装置由一定位槽(5)和一定位键(6)配 合构成，并沿定子轴向设置。
专利摘要一种大功率单相爪极同步电机，包括转子和定子，所述定子由第一、第二极相组在定子轴向同轴并列固定构成，其中，第一、第二极相组包含的极相组单元数量相同，每个极相组单元均由线圈绕组和爪极对组成；第一、第二极相组单元之间以爪极对为基准在定转子气隙圆周方向错开90/p度；所述各第一极相组单元中的线圈绕组按同方向串联构成第一串联电路，各第二极相组单元中的线圈绕组按同方向串联，再串接电容构成第二串联电路，第一串联电路与第二串联电路并联，该并联电路的两端作为单相电源输入端。本实用新型采用同相极相组的线圈串联的方式对极相组单元进行组合排列，使其产生的磁场进行正叠加，从而提高了爪极电机的输出功率，满足实际应用中的需要。
文档编号H02K21/00GK201118402SQ200720041578
公开日2008年9月17日 申请日期2007年11月23日 优先权日2007年11月23日
发明者李慈和 申请人:李慈和