第5章盤式電機(jī)

1、大連理工大學(xué)電氣工程系 Axial Field Machines of Disc Type 特種電機(jī)及其控制在傳統(tǒng)電機(jī)結(jié)構(gòu)中，定子在外圍，轉(zhuǎn)子在中間旋轉(zhuǎn)，見圖在傳統(tǒng)電機(jī)結(jié)構(gòu)中，定子在外圍，轉(zhuǎn)子在中間旋轉(zhuǎn)，見圖1 1右圖，定子與右圖，定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙為柱面，見圖轉(zhuǎn)子之間的間隙為柱面，見圖1 1左圖，圖中半透明的柱面即為氣隙面，磁力左圖，圖中半透明的柱面即為氣隙面，磁力線垂直于氣隙面，與所在點(diǎn)直徑方向平行，稱為徑向氣隙磁通。線垂直于氣隙面，與所在點(diǎn)直徑方向平行，稱為徑向氣隙磁通。 特種電機(jī)及其控制在多數(shù)盤式結(jié)構(gòu)電機(jī)中，定子與轉(zhuǎn)子都呈盤型結(jié)構(gòu)，兩者間的氣隙是與電在多數(shù)盤式結(jié)構(gòu)電機(jī)中，定子與轉(zhuǎn)子都

2、呈盤型結(jié)構(gòu)，兩者間的氣隙是與電機(jī)轉(zhuǎn)軸垂直的平面，左圖是該氣隙平面，用半透明表示該氣隙面。磁力線垂機(jī)轉(zhuǎn)軸垂直的平面，左圖是該氣隙平面，用半透明表示該氣隙面。磁力線垂直于氣隙面，與轉(zhuǎn)軸方向平行，稱為軸向氣隙磁通。直于氣隙面，與轉(zhuǎn)軸方向平行，稱為軸向氣隙磁通。 特種電機(jī)及其控制5.1 盤式電機(jī)概述盤式電機(jī)概述1)1)外形扁平、軸向尺寸短，特別適用于安裝空間有外形扁平、軸向尺寸短，特別適用于安裝空間有嚴(yán)格限制的場(chǎng)合。嚴(yán)格限制的場(chǎng)合。2)2)氣隙是平面型的，氣隙磁場(chǎng)是軸向的，所以又稱氣隙是平面型的，氣隙磁場(chǎng)是軸向的，所以又稱為軸向磁場(chǎng)電機(jī)為軸向磁場(chǎng)電機(jī)(axial filed machines)(axi

3、al filed machines)。3 3）盤式電機(jī)的工作原理與柱式電機(jī)相同）盤式電機(jī)的工作原理與柱式電機(jī)相同 特種電機(jī)及其控制5.2 5.2 盤式直流電機(jī)盤式直流電機(jī) 盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 永磁體排列方式永磁體排列方式 特種電機(jī)及其控制主磁極磁路主磁極磁路 盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 特種電機(jī)及其控制(a) (a) 線繞式線繞式(b)(b)印制繞組印制繞組 盤式永磁直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組盤式永磁直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組 盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 特種電機(jī)及其控制電樞繞組的安放電樞繞組的安放盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

4、特種電機(jī)及其控制換向器和電刷換向器和電刷盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 特種電機(jī)及其控制總體結(jié)構(gòu)示意圖總體結(jié)構(gòu)示意圖盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 特種電機(jī)及其控制剖視圖剖視圖盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 特種電機(jī)及其控制外觀圖外觀圖盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 特種電機(jī)及其控制雙邊永磁盤式直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)雙邊永磁盤式直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu) 盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)盤式直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 特種電機(jī)及其控制(1) (1) 軸向尺寸短，適用于嚴(yán)格要求薄型安裝的場(chǎng)合；軸向尺寸短，適用于嚴(yán)格要求薄型安裝的場(chǎng)合；(2) (2) 采用無鐵心電樞結(jié)構(gòu)，不存在普

5、通圓柱式電機(jī)由于齒槽采用無鐵心電樞結(jié)構(gòu)，不存在普通圓柱式電機(jī)由于齒槽引起的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，轉(zhuǎn)矩輸出平穩(wěn)；引起的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，轉(zhuǎn)矩輸出平穩(wěn)；(3)(3)不存在磁滯和渦流損耗，可達(dá)到較高的效率；不存在磁滯和渦流損耗，可達(dá)到較高的效率；(4) (4) 電樞繞組電感小，具有良好的換向性能；電樞繞組電感小，具有良好的換向性能；(5) (5) 電樞繞組兩端面直接與氣隙接觸，有利于電樞繞組散熱，電樞繞組兩端面直接與氣隙接觸，有利于電樞繞組散熱，可取較大的電負(fù)荷，有利于減小電機(jī)的體積；可取較大的電負(fù)荷，有利于減小電機(jī)的體積；(6) (6) 轉(zhuǎn)動(dòng)部分只是電樞繞組，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，具有優(yōu)良的快速轉(zhuǎn)動(dòng)部分只是電樞繞組，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小

6、，具有優(yōu)良的快速反應(yīng)性能，可用于頻繁起動(dòng)和制動(dòng)的場(chǎng)合反應(yīng)性能，可用于頻繁起動(dòng)和制動(dòng)的場(chǎng)合。特種電機(jī)及其控制5.3 5.3 盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 5.3.1 5.3.1 中間轉(zhuǎn)子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)中間轉(zhuǎn)子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu) 定子鐵心定子鐵心 特種電機(jī)及其控制5.3.1 5.3.1 中間轉(zhuǎn)子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)中間轉(zhuǎn)子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu) 定子鐵心定子鐵心 特種電機(jī)及其控制5.3.1 5.3.1 中間轉(zhuǎn)子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)中間轉(zhuǎn)子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu) 永磁磁極和轉(zhuǎn)子永磁磁極和轉(zhuǎn)子 特種電機(jī)及其控制5.3.1 5.3.1 中間轉(zhuǎn)子盤式永磁同步電機(jī)

7、的結(jié)構(gòu)中間轉(zhuǎn)子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu) 主磁通磁路主磁通磁路 特種電機(jī)及其控制5.3.1 5.3.1 中間轉(zhuǎn)子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)中間轉(zhuǎn)子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu) 總體結(jié)構(gòu)示意圖總體結(jié)構(gòu)示意圖 特種電機(jī)及其控制5.3.2 5.3.2 中間定子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)中間定子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu) 定子鐵心定子鐵心 特種電機(jī)及其控制5.3.2 5.3.2 中間定子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)中間定子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu) 定子繞組定子繞組 特種電機(jī)及其控制5.3.2 5.3.2 中間定子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)中間定子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)子和永磁磁極轉(zhuǎn)子和永磁磁極特種電機(jī)及其控制5.3.2 5.3.2

8、 中間定子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)中間定子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu) 主磁路主磁路特種電機(jī)及其控制5.3.2 5.3.2 中間定子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)中間定子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu) 組裝及外觀組裝及外觀特種電機(jī)及其控制5.3.2 5.3.2 中間定子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)中間定子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu) 總體結(jié)構(gòu)示意圖總體結(jié)構(gòu)示意圖特種電機(jī)及其控制單定子、單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)單定子、單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 盤式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)盤式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 5.3.3 5.3.3 單定子、單轉(zhuǎn)子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)單定子、單轉(zhuǎn)子盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu) 特種電機(jī)及其控制5.3.4 5.3.4 多盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)多盤式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu) 特種電機(jī)及其控制(1) (1) 軸向尺寸短，重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊；軸向尺寸短，重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊；(2) (2) 勵(lì)磁系統(tǒng)沒有損耗，效率高；勵(lì)磁系統(tǒng)沒有損耗，效率高；