专利名称：二维电机-发电机转子和电枢调整气隙的配合方法
技术领域：
本发明属于电机制造领域，具体涉及一种二维电机-发电机转子和电枢磁路的配合方法。
背景技术：
二维电机-发电机的结构原形为双入口电机，双入口电机为1997年俄罗斯联邦专利Ns 2091967，Cl，专利公告号Ns 27，发明者为 K pacaB h h B. B.，r a fl T0Ba T. B ， r a fl T oB B.X.。双入口电机由机壳、具有直流电机绕组和电刷-换向器的叠片电枢、外转子组成的，电枢同轴安装在外转子的环状叠片铁心上，外转子具有的绕组形式是感应电机转子的绕组形式(例如笼型转子的绕组，或是绕线式转子的绕组)，镶嵌在机壳内，并具有围绕着叠片电枢旋转的特性。已知的二维电机-发电机为2008年俄罗斯联邦专利Ns 232775，Cl，专利公告号 Na 24，2008. 08. 27。二维电机-发电机是由电枢和外转子共轴安装，电枢是由直流电机电枢绕组和电刷及换向器组成，外转子的绕组为感应电机转子笼型绕组，电枢和外转子彼此相互具有自由旋转的可能性，不同的是在电枢槽内又加了一套交流绕组，通过滑环和电刷与交流电网相连，保证了对与它连接的用户进行供电。现在(暂时没有开发出这种电机的批量生产)制造二维电机-发电机是使用系列直流电机中的具有电刷-换向器的电枢铁心，并采用系列交流电机定子作为外转子。可以想象，一方面是比较方便，这是由于不需要对二维电机-发电机转子和电枢硅钢片重新开模具，这就使二维电机-发电机的制造工艺变得非常简化了，同时也存在着不足。这个不足在于从交直流系列电机中选取到符合要求的铁心非常困难，有时是不可能的，即所需要铁心的内外径(以及轴向)尺寸满足要求，来保证所制造的二维电机-发电机电枢和外转子之间气隙符合计算值，并能保证外转子和电枢同时旋转(但以不同速度)。同时，减小了的气隙(甚至无气隙)是不可以接受的，因为这样无法满足和保证电枢在同样旋转的外转子内腔内自由旋转的必要条件。另一方面，增大气隙也是不允许的，因为这导致电机内磁场的漏磁急剧增加，最终影响到电机功率输出，输出功率减小了，结果减小了电机的效率-n和功率因数-cos (p，也就是电机的动力指标I COS (P。例如，对于功率为1500W二维电机-发电机在气隙5 = 0. 8mm和极数为2p = 10 (n =600转/分钟)时的动力指标Tl cos (p = 0.53-0.49 = 0.26,而在气隙减小到8=0. 3mm,这个指标升高到ri cos (p = 0.67-0.82 = 0.55。通过对所获得的二维电机-发电机动力指标进行比较，可知在设计二维电机-发电机时，正确选取气隙大小是个非常重要的问题。如上所述的例子，正确地解决这个问题可以提高二维电机-发电机的输出功率达到0. 55/0. 26 = 2. I倍
发明内容
本发明是为了解决在制造二维电机-发电机时不能从现有交直流系列电机中选取到符合要求的铁心尺寸，不能保证电枢和外转子之间的气隙满足设计要求的问题，提出的二维电机-发电机转子和电枢调整气隙的配合方法，来提高二维电机-发电机的效率和功率因数。本发明的二维电机-发电机转子和电枢调整气隙的配合方法为步骤一、测量电枢的外径Da和外转子的内径Dp ；步骤二、选择最终气隙Sk;步骤三、根据电枢的外径Da和外转子的内径Dp选择金属管；步骤四、将金属管压装在电枢的外侧壁上。本发明能够根据电枢和外转子之间的气隙选取一个合适厚度的金属管，保证二维电机-发电机的结构中外转子和电枢能够相互兼容，应用前景广阔，保证具有较高的动力指标:n cos (p,电机的效率-n和功率因数cos (p可以提高到50-70%，可以在同样电机尺寸下将二维电机-发电机功率提高了将近两倍。本发明可以应用在二维电机-发电机的外转子和具有换向器的内部电枢同轴布置磁路的技术、经济和结构相容性上，还可以应用在其他特种电机的结构改造上。
图I是二维电机-发电机铁心的截面图，图2是将图I的铁心圆拉成直线的示意图；图3是本发明的截面不意图，图4是将图3的铁心圆拉成直线的不意图。
具体实施例方式具体实施方式
一、结合图2说明本实施方式,二维电机-发电机转子和电枢调整气隙的配合方法，具体过程为步骤一、测量电枢I的外径Da和外转子2的内径Dp ；步骤二、选择最终气隙Sk;步骤三、根据电枢I的外径Da和外转子2的内径Dp选择金属管；步骤四、将金属管压装在电枢I的外侧壁上。电枢I 的气隙为 Sh= (Dp-Da)/2。
具体实施方式
二、结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
一的区别在于步骤三所述选择金属管的方法为金属管3的的厚度为A，最终气隙为Sk，根据 3k = S jj- A = (Dp-Da)/2_ A ,金属管 3 的厚度 A = (Dp-Da)/2_ 5 K。本实施方式中，选择不同的厚度A用于压装电枢，可以把二维电机-发电机动力指标提闻到最好的效果。工作原理在二维电机-发电机的实际研制中，对于已知几何尺寸直流系列电机电枢的计算方案是根据感应电机或同步电机系列定子尺寸进行选择的，这个定子在二维电机-发电机中作为外转子使用，如果这时获得的气隙比较高(在实际中是经常出现的，因为直流和交流电机的几何尺寸彼此是不相符的)，那么把直流电机的电枢压装入一个厚壁的金属管内，具有金属管的电枢必须满足所计算的电枢直径，也就是依据动力指标I cos (P来考虑适当的厚度。这时电枢直径从Da升高到Da+2 A，式中A为所选金属管的厚度，而二维电机-发电机的气隙从开始的数值S H减少到最终数值(计算数值)
权利要求
1.二维电机-发电机转子和电枢调整气隙的配合方法，其特征在于具体过程为 步骤一、测量电枢⑴的外径Da和外转子⑵的内径Dp;步骤二、选择最终气隙Sk;步骤三、根据电枢(I)的外径Da和外转子⑵的内径Dp选择金属管(3);步骤四、将金属管(3)压装在电枢(I)的外侧壁上。
2.根据权利要求I所述的二维电机-发电机转子和电枢调整气隙的配合方法，其特征在于步骤三所述选择金属管(3)方法为金属管(3)的的厚度为△，最终气隙为δκ，根据 S κ = δ Η- Δ = (Dp-Da)/2_ Λ，金属管(3)的厚度 Λ = (Dp-Da) /2- δ RO
全文摘要
二维电机-发电机转子和电枢调整气隙的配合方法，属于电机制造领域，具体涉及一种二维电机-发电机转子和电枢磁路的配合方法。为了解决在制造二维电机-发电机时不能从现有交直流系列电机中选取到符合要求的铁心尺寸，不能保证电枢和外转子之间的气隙满足设计要求的问题。具体过程为步骤一、测量电枢的外径Da和外转子的内径Dp；步骤二、选择最终气隙δK；步骤三、根据电枢的外径Da和外转子的内径Dp选择金属管；步骤四、将金属管压装在电枢的外侧壁上。应用在二维电机-发电机的外转子和具有换向器的内部电枢同轴布置磁路的技术、经济和结构相容性上，还可以应用在其他特种电机的结构改造上。
文档编号H02K15/00GK102594038SQ20121001601
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月18日 优先权日2012年1月18日
发明者卡申·亚科夫·米亥洛维奇, 盖托夫·巴高金·赫米多维奇, 盖托娃·塔玛拉·博丽索弗娜, 程鹏 申请人:哈尔滨工程大学