专利名称：一种电机弱磁调速的定子结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可实现弱磁控制的电机定子结构，属电机领域。
背景技术：
随着越来越多的先进生产加工设备设计投运，对其驱动和执行单元的要求不断提高，因此，电机要求在更宽泛的速度下平稳运行。为了使电机在高于额定转速时稳定运行， 一般采用减弱主极磁通Φ的控制方式。但对于某些电机较难实现弱磁控制，如永磁同步电动机采用永磁体励磁，永磁体励磁强度就不可调节；而采用变频器对异步电机调速时，一旦进入弱磁调速，变频器输出电压为电机额定电压，电机电流增大，超过额定值。这些都将影响电机的运行效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有电机结构较难实现弱磁控制问题，提供一种电机定子结构。一种电机弱磁调速的定子结构，该定子结构包括机壳、定子铁心。该定子铁心包括上分瓣定子铁心和下分瓣定子铁心。在上分瓣定子铁心中间的顶部轴向设燕尾槽，在燕尾槽内安装第一隔磁板，在第一隔磁板内，沿轴向安装第一电磁铁和第三电磁铁。在下分瓣定子铁心中间的底部轴向设燕尾槽，在燕尾槽内安装第二隔磁板，在第二隔磁板内，沿轴向安装第二电磁铁和第四电磁铁。在机壳内壁上与第一隔磁板上安装的第一电磁铁和第三电磁铁相对应的位置上， 分别安装第五电磁铁和第七电磁铁。在机壳内壁上与第二隔磁板上安装的第二电磁铁和第四电磁铁相对应的位置上， 分别安装第六电磁铁和第八电磁铁。第一电磁铁、第二电磁铁、第五电磁铁和第六电磁铁位于同一轴线。第三电磁铁、第四电磁铁、第七电磁铁和第八电磁铁位于同一轴线。机壳的内径大于定子铁心的外径5 10mm。第二电磁铁和第六电磁铁一直保持通电，形成相互排斥力，第四电磁铁和第八电磁铁同时保持通电，形成相互排斥力，上述两个斥力之合力与上下分瓣定子铁心的重力相等。弱磁控制时，第一电磁铁和第五电磁铁通电，形成相互吸引电磁力，第三电磁铁和第七电磁铁同时通电，形成相互吸引电磁力，上述两个吸引电磁力带动上分瓣定子铁心向机壳移动。减小第二电磁铁和第六电磁铁，第四电磁铁和第八电磁铁的通电电流，减小所述排斥力，下分瓣定子铁心向机壳移动。所述上分瓣定子铁心向机壳的移动和下分瓣定子铁心向机壳的移动，使上分瓣定子铁心和下分瓣定子铁心分开，电机气隙发生变化，实现对电机弱磁控制。所述机壳与上分瓣定子铁心之间内设有第一、第二拉力弹簧和第三、第四拉力弹簧；所述机壳与下分瓣定子铁心之间内设有第一、第二压力弹簧和第三、第四压力弹簧。第一、第二拉力弹簧和第一、第二压力弹簧在同一轴横截面内，且沿圆周均勻分布·第三、第四拉力弹簧和第三、第四压力弹簧在同一轴横截面内，且沿圆周均勻分布。所述第一电磁铁、第二电磁铁和第三电磁铁、第四电磁铁分别用第一永磁体、第二永磁体、第三永磁体和第四永磁体块代替。本发明的有益效果本发明提出的一种电机弱磁调速的定子结构，通过调节电磁主磁路中径切双向空气磁阻大小，改变对磁路磁压降分配和主磁通大小，进而实现对电机的弱磁控制；发明结构简单易于实现。
图1是电机弱磁调速的定子结构示意图。
图2是图1的A-A’剖面图。
图3是带弹簧的电机弱磁调速的定子结构示意图。
图4是图3的左视图。
图5是图3的右视图。
图6是图5的B-B，剖面图。
图7是带永磁块电机弱磁调速的定子结构示意图。
图8是图7的左视图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细说明。实施方式一一种电机弱磁调速的定子结构，该定子结构包括机壳1、定子铁心，如图1、2所示。 该定子铁心包括上分瓣定子铁心2-1和下分瓣定子铁心2-2。在上分瓣定子铁心2-1中间的顶部轴向设燕尾槽，在燕尾槽内安装第一隔磁板 3-1，在第一隔磁板3-1内，沿轴向安装第一电磁铁4-1和第三电磁铁4-3。在下分瓣定子铁心2-2中间的底部轴向设燕尾槽，在燕尾槽内安装第二隔磁板 3-2，在第二隔磁板3-2内，沿轴向安装第二电磁铁4-2和第四电磁铁4-4。在机壳1内壁上与第一隔磁板3-1上安装的第一电磁铁4-1和第三电磁铁4-3相对应的位置上，分别安装第五电磁铁4-5和第七电磁铁4-7。在机壳1内壁上与第二隔磁板3-2上安装的第二电磁铁4-2和第四电磁铁4_4相对应的位置上，分别安装第六电磁铁4-6和第八电磁铁4-8。第一电磁铁4-1、第二电磁铁4-2、第五电磁铁4-5和第六电磁铁4_6位于同一轴线。
第三电磁铁4-3、第四电磁铁4-4、第七电磁铁4_7和第八电磁铁4_8位于同一轴线。机壳1的内径大于定子铁心2的外径5 10mm。第二电磁铁4-2和第六电磁铁4-6 —直保持通电，形成相互排斥力，第四电磁铁 4-4和第八电磁铁4-8同时保持通电，形成相互排斥力，上述两个斥力之合力与上下分瓣定子铁心2-1、2-2的重力相等。弱磁控制时，第一电磁铁4-1和第五电磁铁4-5通电，形成相互吸引电磁力，第三电磁铁4-3和第七电磁铁4-7同时通电，形成相互吸引电磁力，上述两个吸引电磁力带动上分瓣定子铁心2-1向机壳1移动。减小第二电磁铁4-2和第六电磁铁4-6，第四电磁铁4-4和第八电磁铁4-8的通电电流，减小所述排斥力，下分瓣定子铁心2-2向机壳1移动。所述上分瓣定子铁心2-1向机壳1的移动和下分瓣定子铁心2-2向机壳1的移动， 使上分瓣定子铁心2-1和下分瓣定子铁心2-2分开，电机气隙发生变化，实现对电机弱磁控制。实施方式二实施方式二与实施方式一的区别所述机壳1与上分瓣定子铁心2-1之间内设有第一、第二拉力弹簧5-1、5_2和第三、第四拉力弹簧5-3、5-4 ；所述机壳1与下分瓣定子铁心2-2之间内设有第一、第二压力弹簧6-1、6-2和第三、第四压力弹簧6-3、6-4。第一、第二拉力弹簧5-1、5_2和第一、第二压力弹簧6-1、6_2在同一轴横截面内， 且沿圆周均勻分布。第三、第四拉力弹簧5-3、5_4和第三、第四压力弹簧6_3、6_4在同一轴横截面内， 且沿圆周均勻分布。如图3、4、5、6所示。实施方式三实施方式三与实施方式一的区别所述第一电磁铁4-1、第二电磁铁4-2和第三电磁铁4-3、第四电磁铁4_4分别用第一永磁体7-1、第二永磁体7-2、第三永磁体7-3和第四永磁体7-4块代替，如图7、8所示。
权利要求
1.一种电机弱磁调速的定子结构，该定子结构包括机壳(1)、定子铁心，其特征在于 定子铁心包括上分瓣定子铁心(2-1)和下分瓣定子铁心0-2)；在上分瓣定子铁心中间的顶部轴向设燕尾槽，在燕尾槽内安装第一隔磁板 (3-1)，在第一隔磁板(3-1)内，沿轴向安装第一电磁铁和第三电磁铁G-3)；在下分瓣定子铁心0-2)中间的底部轴向设燕尾槽，在燕尾槽内安装第二隔磁板 (3-2)，在第二隔磁板(3-2)内，沿轴向安装第二电磁铁(4-2)和第四电磁铁G-4)；在机壳(1)内壁上与第一隔磁板(3-1)上安装的第一电磁铁和第三电磁铁 (4-3)相对应的位置上，分别安装第五电磁铁(4- 和第七电磁铁G-7)；在机壳(1)内壁上与第二隔磁板(3- 上安装的第二电磁铁(4- 和第四电磁铁 (4-4)相对应的位置上，分别安装第六电磁铁(4-6)和第八电磁铁G-8)；第一电磁铁G-1)、第二电磁铁G-2)、第五电磁铁(4-5)和第六电磁铁(4-6)位于同一轴线；第三电磁铁G-3)、第四电磁铁G-4)、第七电磁铁(4-7)和第八电磁铁(4-8)位于同一轴线；机壳(1)的内径大于定子铁心O)的外径5 IOmm ；第二电磁铁(4- 和第六电磁铁(4-6) —直保持通电，形成相互排斥力，第四电磁铁 (4-4)和第八电磁铁G-8)同时保持通电，形成相互排斥力，上述两个斥力之合力与上下分瓣定子铁心0-1、2-2)的重力相等；弱磁控制时，第一电磁铁(4-1)和第五电磁铁(4- 通电，形成相互吸引电磁力，第三电磁铁(4-3)和第七电磁铁(4-7)同时通电，形成相互吸引电磁力，上述两个吸引电磁力带动上分瓣定子铁心向机壳(1)移动；减小第二电磁铁(4-2)和第六电磁铁G-6)，第四电磁铁(4-4)和第八电磁铁G-8)的通电电流，减小所述排斥力，下分瓣定子铁心0-2)向机壳(1)移动；所述上分瓣定子铁心向机壳(1)的移动和下分瓣定子铁心0-2)向机壳(1)的移动，使上分瓣定子铁心和下分瓣定子铁心(2- 分开，电机气隙发生变化，实现对电机弱磁控制。
2.根据权利要求1所述的一种电机弱磁调速的定子结构，其特征在于所述机壳(1)与上分瓣定子铁心之间内设有第一、第二拉力弹簧(5-1、5-2)和第三、第四拉力弹簧(5-3、5-4)；所述机壳(1)与下分瓣定子铁心(2- 之间内设有第一、 第二压力弹簧(6-1、6-幻和第三、第四压力弹簧(6-3、6-4)；第一、第二拉力弹簧(5-1、5-幻和第一、第二压力弹簧(6-1、6-幻在同一轴横截面内， 且沿圆周均勻分布；第三、第四拉力弹簧(5-3、5-4)和第三、第四压力弹簧(6-3、6-4)在同一轴横截面内， 且沿圆周均勻分布。
3.根据权利要求1所述的一种电机弱磁调速的定子结构，其特征在于所述第一电磁铁G-1)、第二电磁铁(4- 和第三电磁铁G-3)、第四电磁铁(4-4)分别用第一永磁体(7-1)、第二永磁体(7-2)、第三永磁体(7- 和第四永磁体(7-4)块代替。
全文摘要
一种电机弱磁调速的定子结构，属电机领域。本发明所要解决的技术问题是克服现有电机结构较难实现弱磁控制问题，提供一种电机定子结构。发明中提出上下分瓣定子铁心；在上下分瓣定子铁心中间沿轴向设燕尾槽，槽内安装隔磁板；在机壳和下上分瓣定子铁心隔磁板内轴向分别设置两组电磁铁；弱磁控制时，上部电磁铁通电，形成相互吸引电磁力，带动上分瓣定子铁心向机壳移动，减小下部电磁铁通电电流，减小排斥力，分瓣定子铁心下半部分也向机壳移动；使分瓣定子铁心分成上下两部分。本发明通过调节电磁主磁路中径切双向空气磁阻大小，改变对磁路磁压降分配和主磁通大小，进而实现对电机的弱磁控制，且结构简单易于实现。
文档编号H02K1/17GK102280950SQ20111020292
公开日2011年12月14日 申请日期2011年7月20日 优先权日2011年7月20日
发明者张奕黄, 张晓晨, 曹君慈, 李伟力, 邱洪波, 霍菲阳 申请人:北京交通大学