本实用新型涉及到同步电机生产制造技术领域,特别是一种大力矩同步电机。
背景技术:
由于同步电机的运行稳定性高和过载能力大等特点,同步电机作为一种常用的交流电机,被广泛地运用在各种电器的电力系统中,同步电机是一种集旋转与静止、电磁变化与机械运动于一体,实现电能与机械能变换的器件,其动态性能十分复杂,而其动态性能又对其所使用的电力系统的动态性能有极大影响。而同步电机的转子转速n与极爪对数p、电源频率f之间满足n=f/p的关系,转速n仅决定于电源频率f及极爪对数p,由于在同一电力系统内一般电源频率f都是固定,那么要提高电机转速n就必须减小极爪对数p,所以现在大多数同步电机的极爪对数都由最多时的8对,降至现在的3对,但由于同步电机的启动又与极爪对数相关,极爪对数越多,启动越容易,极爪对数越少,启动越困难,为了保证同步电机的稳定运行,大部分的同步电机的极爪对数一般设定为五对;特别是为了增大同步电机的输出力矩,一般都会尽量将转子的直径加大,而在极爪子对数固定的情况下,转子直径的加大又会影响到电机的启动,形成一个矛盾的同步电机内部系统结构。
技术实现要素:
为了克服现有技术的不足,本实用新型提供一种极爪对数少、输出力矩大、启动良好、加工方便、制造成本低的大力矩同步电机。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种大力矩同步电机,包括同步电机,所述同步电机内的极爪对是由三个下极爪和三个上极爪交错排列组合而成的三极爪对,其中所述三个下极爪均匀分布在电机壳的底部壳面中心位置的中心圆面的圆周上,下极爪的三个极爪片是由中心圆面外围的三块壳面沿中心圆面的周边向上折起而成、与电机壳的底部壳面连成一体、垂直于底部壳面的弧形状极爪片,弧形状极爪片的顶部边缘是由下弧形凸边和下斜边两部分共同构成;
所述三个上极爪均匀分布在极爪封装板中心位置的同心圆的圆周上,上极爪的三个极爪片是由同心圆内的三块板面沿同心圆的周边向下折起而成的、与极爪封装板的板面连成一体、垂直于极爪封装板板面的弧形状极爪片,弧形极爪片的顶部边缘是由上弧形凸边和上斜边两部分共同构成;
所述同步电机的电机转子组件活动安装在中心圆面上,三个极爪对上下交错排列、均匀分布、贴合在转子的外围,转子的直径设置为12~16mm。
大力矩同步电机,所述中心圆面的直径设置为12.5~16.5mm。
大力矩同步电机,所述下极爪的顶边至底部的长度设置为3~8.5mm,下极爪的宽度设置为3~8.2mm。
大力矩同步电机,所述同心圆的直径设置为12.5~16.5mm。
大力矩同步电机,所述上极爪的顶边至极爪封装板板面的长度设置为3~7.2mm,上极爪的宽度设置为3~7.8mm。
大力矩同步电机,所述三个下极爪与三个上极爪相互交错排列,其中下极爪的下弧形凸边与上极爪的上斜边交错式靠近,而下极爪的下斜边与上极爪的上弧形凸边交错式靠近,两两之间的间隙设置为0.5~2mm。
大力矩同步电机,所述下弧形凸边的弧形扇面角度为55度。
大力矩同步电机,所述上弧形凸边的弧形扇面角度为55度。
本实用新型的有益效果是:由于本实用新型在电机内部采用三极爪对数的结构,使得电机的转速大大提高至1000r/min,且三对极爪的运用能够使得电机的输出力矩变大;而所述上、下极爪皆是通过沿圆周边缘折起的方式形成,且两者的底部分别与电机壳壳面及极爪封装板板面连成一体,生产工艺简单,能有效提高生产效率;所述上、下极爪的顶部边缘皆是由弧形凸边和斜边两部分共同构成,上、下极爪两两交错排列,转子转动时,每个极爪片上的磁场强度的分布从弧形凸边到斜边呈最强慢慢至最弱的状态分布,而两两相邻上下极爪之间的磁场强度呈强~弱~强~弱的波浪式递进状态,两者相互之间的磁吸力总是处于最大值,从而无形中增大了电机的输出力矩,亦可保证在电机极爪对数极少的情况下能良好启动;另外本实用新型将转子的直径设置为12~16mm,且三对弧形状极爪片上下交错排列、均匀分布、贴合在转子的外围,两两相邻上下极爪之间的磁场强度呈强~弱~强~弱的波浪式递进状态,两者相互之间的磁吸力总是处于最大值,从而无形中增大了电机的输出力矩,亦可保证在电机极爪对数极少的情况下能良好启动;转子直径缩小还能节约生产成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明:
图1是本实用新型结构拆分示意图;
图2是本实用新型部件结构示意图;
图3是本实用新型部件结构示意图2;
图4是本实用新型部件结构放大示意图;
图5是本实用新型部件结构放大示意图2;
图6是本实用新型部件结构放大示意图3;
图7是本实用新型部件结构放大示意图4。
其中附图中:1.电机壳;10.中心圆面;11.下极爪;111.下弧形凸边;112.下斜边;2.电机转子组件;21.转子;3.电机线圈组件;4.极爪封装板;40.同心圆;41.上极爪;42.定位安装片;411.上弧形凸边;412.上斜边。
具体实施方式
参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7,一种大力矩同步电机,包括同步电机,所述同步电机内的极爪对是由三个下极爪11和三个上极爪41交错排列组合而成的三极爪对,其中所述三个下极爪11均匀分布在电机壳1的底部壳面中心位置的中心圆面10的圆周上,下极爪11的三个极爪片是由中心圆面10外围的三块壳面沿中心圆面10的周边向上折起而成、与电机壳1的底部壳面连成一体、垂直于底部壳面的弧形状极爪片,弧形状极爪片的顶部边缘是由下弧形凸边111和下斜边112两部分共同构成;
所述三个上极爪41均匀分布在极爪封装板4中心位置的同心圆40的圆周上,上极爪41的三个极爪片是由同心圆40内的三块板面沿同心圆40的周边向下折起而成的、与极爪封装板4的板面连成一体、垂直于极爪封装板4板面的弧形状极爪片,弧形极爪片的顶部边缘是由上弧形凸边411和上斜边412两部分共同构成;
由于本实用新型在电机内部采用三极爪对数的结构,使得电机的转速大大提高至1000r/min,且三对极爪的运用使得电机的输出力矩变大;而所述上、下极爪皆是通过沿圆周边缘折起的方式形成,并两者的底部分别与电机壳壳面及极爪封装板板面连成一体,生产工艺简单,能有效提高生产效率;所述上、下极爪的顶部边缘皆是由弧形凸边和斜边两部分共同构成,上、下极爪两两交错排列,转子转动时,每个极爪片上的磁场强度的分布从弧形凸边到斜边呈最强慢慢至最弱的状态分布,而两两相邻上下极爪之间的磁场强度呈强~弱~强~弱的波浪式递进状态,两者相互之间的磁吸力总是处于最大值,从而无形中增大了电机的输出力矩,亦可保证在电机极爪对数极少的情况下能良好启动。
参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7,所述同步电机的电机转子组件2活动安装在中心圆面10上,三个下极爪11均匀分布、贴合在转子21的外围,转子21的直径设置为12~16mm。本实用新型将转子的直径设置为12~16mm,且三对弧形状极爪片上下交错排列、均匀分布、贴合在转子的外围,两两相邻上下极爪之间的磁场强度呈强~弱~强~弱的波浪式递进状态,两者相互之间的磁吸力总是处于最大值,从而无形中增大了电机的输出力矩,亦可保证在电机极爪对数极少的情况下能良好启动;转子直径缩小还能节约生产成本。
参照图4、图5、图6、图7,本实用新型为了更进一步的改良整体电机的启动良好度,更进一步加大电机输出力矩,维持整体电机的运行稳定性能,本实用新型针对具体实施方案中其中一些具体内部部件结构作出了如下的结构改进和限定:
大力矩同步电机,所述中心圆面10的直径设置为12.2~16.5mm。
大力矩同步电机,所述下极爪11的顶边至底部的长度设置为3~8.5mm,下极爪11的宽度设置为3~8.2mm。
大力矩同步电机,所述同心圆40的直径设置为12.5~16.8mm。
大力矩同步电机,所述上极爪41的顶边至极爪封装板4板面的长度设置为3~7.2mm,上极爪41的宽度设置为3~7.8mm。
大力矩同步电机,所述三个下极爪11与三个上极爪41相互交错排列,其中下极爪11的下弧形凸边111与上极爪41的上斜边412交错式靠近,而下极爪11的下斜边112与上极爪41的上弧形凸边411交错式靠近,两两之间的间隙设置为0.5~2mm。
大力矩同步电机,所述下弧形凸边的弧形扇面角度为55度。
大力矩同步电机,所述上弧形凸边的弧形扇面角度为55度。
总之,本实用新型的具体实施方式只描述了其中一种极爪对数少、输出力矩大、启动良好、加工方便、制造成本低的大力矩同步电机的技术改进方案,任何其它等同替代的技术改进方案皆在其保护范围之内。
1.一种大力矩同步电机,包括同步电机,其特征在于所述同步电机内的极爪对是由三个下极爪(11)和三个上极爪(41)交错排列组合而成的三极爪对,其中所述三个下极爪(11)均匀分布在电机壳(1)的底部壳面中心位置的中心圆面(10)的圆周上,下极爪(11)的三个极爪片是由中心圆面(10)外围的三块壳面分别沿中心圆面(10)的周边向上折起而成、与电机壳(1)的底部壳面连成一体、垂直于底部壳面的弧形状极爪片,弧形状极爪片的顶部边缘是由下弧形凸边(111)和下斜边(112)两部分共同构成;
所述三个上极爪(41)均匀分布在极爪封装板(4)中心位置的同心圆(40)的圆周上,上极爪(41)的三个极爪片是由同心圆(40)内的三块板面分别沿同心圆(40)的周边向下折起而成的、与极爪封装板(4)的板面连成一体、垂直于极爪封装板(4)板面的弧形状极爪片,弧形极爪片的顶部边缘是由上弧形凸边(411)和上斜边(412)两部分共同构成;
所述同步电机的电机转子组件(2)活动安装在中心圆面(10)上,三个极爪对上下交错排列、均匀分布、贴合在转子(21)的外围,转子(21)的直径设置为12~15mm。
2.根据权利要求1所述的大力矩同步电机,其特征在于所述中心圆面(10)的直径设置为12~16mm。
3.根据权利要求1所述的大力矩同步电机,其特征在于所述下极爪(11)的顶边至底部的长度设置为3~8.5mm,下极爪(11)的宽度设置为3~8.2mm。
4.根据权利要求1所述的大力矩同步电机,其特征在于所述同心圆(40)的直径设置为12.5~16.5mm。
5.根据权利要求1所述的大力矩同步电机,其特征在于所述上极爪(41)的顶边至极爪封装板(4)板面的长度设置为3~7.2mm,上极爪(41)的宽度设置为3~7.8mm。
6.根据权利要求1所述的大力矩同步电机,其特征在于所述三个下极爪(11)与三个上极爪(41)相互交错排列,其中下极爪(11)的下弧形凸边(111)与上极爪(41)的上斜边(412)交错式排列,而下极爪(11)的下斜边(112)与上极爪(41)的上弧形凸边(411)交错式排列,两两之间的间隙设置为0.5~2mm。
7.根据权利要求1所述的大力矩同步电机,其特征在于所述下弧形凸边(111)的弧形扇面角度为55度。
8.根据权利要求1所述的大力矩同步电机,其特征在于所述上弧形凸边(411)的弧形扇面角度为55度。
技术总结