定轉子氣隙可調的盤式電的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種定轉子氣隙可調的盤式電機，涉及一種盤式電機。本發明的結構是：在機殼（0）內的中心線上設置有軸（1）；在軸（1）中間設置有轉子輪盤（2），在轉子輪盤（2）的左右兩邊分別設置有左側定子（3）和右側定子（4），轉子輪盤（2）與左側定子（3）和右側定子（4）之間留有氣隙間距（Q）；在機殼（0）內的下方設置有左側螺桿支座（5）和右側螺桿支座（6），螺桿（7）依次穿過右側螺桿支座（6）、右側定子（4）、左側定子（2）和左側螺桿支座（5）的小孔。本發明可以根據轉子轉速的不同，通過氣隙調節機構來實時調節定子與轉子之間的氣隙大小，從而改善電機的性能；結構簡單，實施容易；適用于各種類型的電機。
【專利說明】定轉子氣隙可調的盤式電機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種盤式電機，尤其涉及一種定轉子氣隙可調的盤式電機。
【背景技術】
[0002]氣隙是指電機定子與轉子之間存在的空氣間隙，氣隙值的大小會影響電機啟動扭矩及運行時切割磁感線的效率。氣隙過大，將導致電機功率因數【在交流電路中，電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數，用符號cosO表示，在數值上，功率因數是有功功率和視在功率的比值，即c0SO=P/S。】下降；氣隙太小使電機的通風性能下降，從而影響電機的散熱，使電機溫升加劇。然而，目前傳統電機的定轉子之間的氣隙值是固定的。基于以上氣隙大小存在的矛盾性，迫切需要發明一種氣隙可調電機，使得電機可在一定范圍內調節氣隙的大小，從而處 于一種更匹配的工作狀態。
【發明內容】
[0003]本發明的目的就在于克服目前盤式電機定子與轉子之間氣隙固定的問題，提供一種定轉子氣隙可調的盤式電機。
[0004]本發明的目的是這樣實現的:
在傳統電機的基礎上，附加一種氣隙調節機構。氣隙調節機構采用雙螺紋螺桿原理，雙側定子上加工不同方向的內螺紋，螺桿以轉子輪盤的中心線為對稱點，設置有與定子上內螺紋匹配的外螺紋。這樣當螺桿轉動時，將帶動定子靠攏或者分開，達到改變定子與轉子的氣隙大小的目的。
[0005]具體地說，本電機包機殼、軸、轉子輪盤、左側定子、右側定子、左側螺桿支座、右側螺桿支座、螺桿和氣隙間距；
其位置和連接關系是:
在機殼內的中心線上設置有軸；
在機殼內的軸的中間設置有轉子輪盤，在轉子輪盤的左右兩邊分別設置有左側定子和右側定子，轉子輪盤與左側定子和右側定子之間留有氣隙間距；
在機殼內的下方設置有左側螺桿支座和右側螺桿支座，螺桿依次穿過右側螺桿支座、右側定子、左側定子和左側螺桿支座的小孔。
[0006]本發明具有下列優點和積極效果:
①通過氣隙調節機構來實時調節定子與轉子之間的氣隙大小，從而改善電機的性能；
②結構簡單，實施容易；
③適用于各種類型的電機。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1.1是本發明的結構示意圖(氣隙間距變小)；
圖1.2是本發明的結構示意圖(氣隙間距變大)。[0008]圖中:
O—機殼，I 一軸，2——轉子輪盤，
3—左側定子， 4 一右側定子， 5—左側螺桿支座，
6—右側螺桿支座，7—螺桿，Q—氣隙間距。
[0009]圖2是在不同氣隙間距下風力機輸出功率隨轉速變化的曲線圖；
圖3是氣隙間距與風速之間的最佳性能匹配曲線圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖和實施例詳細說明:
一、電機的結構
1、總體
如圖1.1、1.2，本電機包括機殼O、軸1、轉子輪盤2、左側定子3、右側定子4、左側螺桿支座5、右側螺桿支座6、螺桿7和氣隙間距Q ；
其位置和連接關系是:
在機殼O內的中心線上設置有軸I ;
在機殼O內的軸I的中間設置有轉子輪盤2，在轉子輪盤2的左右兩邊分別設置有左側定子3和右側定子4，轉子輪盤2與左側定子3和右側定子4之間留有氣隙間距Q ；
在機殼O內的下方設置有左側螺桿支座5和右側螺桿支座6，螺桿7依次穿過右側螺桿支座6、右側定子4、左側定子2和左側螺桿支座5的小孔。
[0011]2、功能部件
下列的各功能部件除左側定子3與右側定子4以外，均為通用金屬件。
[0012]O)機殼 O
機殼O起封閉各功能部件的作用。
[0013]I)軸 I
軸I是一種長軸，起旋轉和支撐作用。
[0014]2)轉子輪盤2
轉子輪盤2旋轉產生感應電流。
[0015]3)左側定子3
左側定子3下方小孔設置有內螺紋，可沿螺桿7左右滑動。
[0016]左側定 子3的內螺紋和右側定子4的內螺紋互為反向。
[0017]4)右側定子4
右側定子4下方小孔設置有內螺紋，可沿螺桿7左右滑動。
[0018]右側定子4的內螺紋和左側定子3的內螺紋和互為反向。
[0019]5)左側螺桿支座5
左側螺桿支座5支撐螺桿7，其下方小孔起導向的作用。
[0020]6)右側螺桿支座6
右側螺桿支座6支撐螺桿7，其下方小孔起導向的作用。
[0021]7)螺桿 7
螺桿7以轉子輪盤2的中心線為對稱點，分別設置有與左側定子2和右側定子4內螺紋相配合的外螺紋。
[0022]3、工作機理
本電機附加有氣隙調節裝置，采用雙螺紋螺桿原理。左側定子3與右側定子4上設置有不同方向的內螺紋，螺桿7以轉子輪盤2的中心線為對稱點，分別設置有與左側定子2和右側定子4內螺紋相配合的外螺紋。當螺桿7轉動時，將帶動左側定子3與右側定子4向內靠攏或者向外分開，達到改變左、右定子3、4與轉子輪盤2之間氣隙間距Q大小的目的。
[0023]二、試驗情況
某風力機模型，其設計發電機功率為1000W，設計氣隙間距為1.12mm，為考查定子與轉子的氣隙間距給風力機啟動轉速及輸出功率所帶來的影響，分別在氣隙間距為0.62mm、
1.12mm和1.62mm時對不同轉速條件下的模型輸出功率進行試驗測量，得到了如圖2所示的在不同氣隙間距下的風力機輸出功率隨轉速變化的曲線。
[0024]由圖2可知:
①當該風力機氣隙間距從設計值1.12mm增加到1.62mm時,啟動轉速從約108n/min升高至約iHn/min ;即氣隙間距增加使啟動轉速升高。
[0025]②當該風力機氣隙間距從設計值1.12mm減小至0.62mm時,200n/min左右轉速下的風力機輸出功率從約0.5W提高至約lW，180n/min左右轉速下的風力機輸出功率從約0.2W提高至約0.4W，110n/min左右轉速下的風力機輸出功率從約0.0025W提高至約
0.004W ;即氣隙間距減小使輸出功率升高，。
[0026]③由此估計，高風速下提高輸出功率約30%，中風速下提高輸出功率約20%。
[0027]圖3給出了該風力機氣隙間距與風速之間的最佳性能匹配曲線。
【權利要求】
1.一種定轉子氣隙可調的盤式電機，其特征在于: 包括機殼(O)、軸(I)、轉子輪盤(2)、左側定子(3)、右側定子(4)、左 側螺桿支座(5)、右側螺桿支座(6)、螺桿(7)和氣隙間距(Q)； 其位置和連接關系是: 在機殼(O)內的中心線上設置有軸(I)； 在軸(I)的中間設置有轉子輪盤(2 )，在轉子輪盤(2 )的左右兩邊分別設置有左側定子(3)和右側定子(4)，轉子輪盤(2)與左側定子(3)和右側定子(4)之間留有氣隙間距(Q)；在機殼(O)內的下方設置有左側螺桿支座(5)和右側螺桿支座(6)，螺桿(7)依次穿過右側螺桿支座(6)、右側定子(4)、左側定子(2)和左側螺桿支座(5)的小孔。
2.按權利要求1所述的一種定轉子氣隙可調的盤式電機，其特征在于: 在左側定子(3)和右側定子(4)下方小孔設置有內螺紋，互為反方向。
3.按權利要求1所述的一種定轉子氣隙可調的盤式電機，其特征在于: 螺桿(7)以轉子輪盤(2)的中心線為對稱點，分別設置有與左側定子(2)和右側定子(4)內螺紋相配合的外螺紋。
【文檔編號】H02K7/00GK103944330SQ201410187322
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月6日 優先權日:2014年5月6日
【發明者】危鵬, 王坤, 寧方華 申請人:華中科技大學