[其他]固定磁极式电机转子

说明书

本实用新型涉及一种对现有感应式电机作出改进的固定磁极式电机转子。

众所周知，目前感应电机的转子主要有鼠笼式和绕线式两种。当转子回路切割定子所产生的磁场的磁力线时，转子回路中将产生感生电流，该感生电流与气隙旋转磁场相互作用产生电磁转矩，从而实现能量转换。转子的转速与定子旋转磁场的转速之间必须存在一定的差异（即所谓“异步”），这是保证它产生转矩的必要条件。

一般同步电机结构比异步电机复杂，维护也不方便，而且耗能大，因而，使其应用受到了很大的限制。

本实用新型的目的在于对现有的异步电机的转子进行改进，从而提供一种适用于各类电机使用的、能使电机实现同步或接近同步的转子。

本实用新型的目的是通过下述方法实现的：

本实用新型的转子的机械结构与一般绕线式异步电机的转子相似，包括铁芯，转轴，转子绕组，所不同的是，本实用新型的转子的转轴上设有装有一个以上单向导电元件的支架，所述单向导电元件与转子绕组相连接以使所述绕组中的每一相绕组中能产生单向电流。

由上述可知，由于采用了单向导电元件，反磁场方向的感生电流被截止，减少了转子回路中的铜损；定子磁场得以顺利通过转子磁性材料而形成磁回路，减少转子中的铁损。此外，由于转子的每一磁极的极性固定，从而使感生电流全部用于作功，提高了电机的力能指标，达到了节能目的，并可使电机接近同步运转。为使本实用新型的效果更好，转子绕组的安排应使其极数与相应的定子的极数相匹配，并相应对齐。

本实用新型的另一个显著优点是，不仅具有感应电机结构简单的优点，而且适用广泛，可应用于各种类型的电机。

此外，本实用新型毋须象直流电机那样采用电刷，使用寿命可延长，维修方便。

下面将结合附图对本实用新型的实施例作进一步的描述，其中，

图1是本实用新型的一个实施例的示意透视图；

图2至图4分别为本实用新型的不同实施的电原理图。

参见图1。在图1所示的本实用新型的实施例中，转子的绕组为三相。本例中，该转子包括主轴1，带嵌线槽的铁芯2，转子绕组3，装在主轴1上的支架5，固定在支架5上的散热器4，在支架5上固定有单向导电元件6，在本例中即为三个大功率整流二极管（另一个在图中由于透视关系看不见）。三个二极管6的配置应相对于主轴1对称以保证平衡。如果只采用一个二极管，则应采取配重措施，如加配重块或在对称处设置一同型号的二极管。图1中的三个二极管6分别通过导线与转子绕组相连接。和通常的转子一样，主轴1的两端装有轴承，转子铁芯与定子铁芯间留有很小的气隙。

如上文所述，本实用新型的单向导电元件的主要作用在于使转子每一相绕组中只能产生单向流动的电流。

参见图2、图3、图4，图2为极数为4的电机中所采用的转子的电原理图。在四极电机中，转子有四组线圈相串联（图中L₁－L₄）。二极管D与L₁－L₄串联后的回路相并联，因此其中就只能有单向电流导通。图3和图4为在三相电机中采用本实用新型的两种不同实施方式的电原理图。在图3中，一共采用了三个二极管D₁、D₂和D₃它们分别与转子绕组的每一相（L₃₁、L₃₂、L₃₃）并联。图4中，只采用了一个二极管D₄，而将三相绕组中串联（L₄₁、L₄₂、L₄₃）以后再与D₄相并联。图3和图4在效果上是一样的，都是使每一相只能产生单向电流。此外，单向导电元件也可以采用可控硅。

本实用新型的转子既可适用于交流电机，也可以适用于直流电机而构成无电刷的直流电机。上述电机既可以是发电机，也可以是电动机。