第5章 盘式电机

1、大连理工大学电气工程系 Axial Field Machines of Disc Type 特种电机及其控制 在传统电机结构中，定子在外围，转子在中间旋转，见图在传统电机结构中，定子在外围，转子在中间旋转，见图1 1右图，定子与右图，定子与 转子之间的间隙为柱面，见图转子之间的间隙为柱面，见图1 1左图，图中半透明的柱面即为气隙面，磁力左图，图中半透明的柱面即为气隙面，磁力 线垂直于气隙面，与所在点直径方向平行，称为径向气隙磁通。线垂直于气隙面，与所在点直径方向平行，称为径向气隙磁通。 特种电机及其控制 在多数盘式结构电机中，定子与转子都呈盘型结构，两者间的气隙是与电在多数盘式结构电机中，定子

2、与转子都呈盘型结构，两者间的气隙是与电 机转轴垂直的平面，左图是该气隙平面，用半透明表示该气隙面。磁力线垂机转轴垂直的平面，左图是该气隙平面，用半透明表示该气隙面。磁力线垂 直于气隙面，与转轴方向平行，称为轴向气隙磁通。直于气隙面，与转轴方向平行，称为轴向气隙磁通。 特种电机及其控制 5.1 盘式电机概述盘式电机概述 1)1)外形扁平、轴向尺寸短，特别适用于安装空间有外形扁平、轴向尺寸短，特别适用于安装空间有 严格限制的场合。严格限制的场合。 2)2)气隙是平面型的，气隙磁场是轴向的，所以又称气隙是平面型的，气隙磁场是轴向的，所以又称 为轴向磁场电机为轴向磁场电机(axial filed ma

3、chines)(axial filed machines)。 3 3）盘式电机的工作原理与柱式电机相同）盘式电机的工作原理与柱式电机相同 特种电机及其控制 5.2 5.2 盘式直流电机盘式直流电机 盘式直流电机的结构特点盘式直流电机的结构特点 永磁体排列方式永磁体排列方式 特种电机及其控制 主磁极磁路主磁极磁路 盘式直流电机的结构特点盘式直流电机的结构特点 特种电机及其控制 (a) (a) 线绕式线绕式(b)(b)印制绕组印制绕组 盘式永磁直流电动机的电枢绕组盘式永磁直流电动机的电枢绕组 盘式直流电机的结构特点盘式直流电机的结构特点 特种电机及其控制 电枢绕组的安放电枢绕组的安放 盘式直流电机

4、的结构特点盘式直流电机的结构特点 特种电机及其控制 换向器和电刷换向器和电刷 盘式直流电机的结构特点盘式直流电机的结构特点 特种电机及其控制 总体结构示意图总体结构示意图 盘式直流电机的结构特点盘式直流电机的结构特点 特种电机及其控制 剖视图剖视图 盘式直流电机的结构特点盘式直流电机的结构特点 特种电机及其控制 外观图外观图 盘式直流电机的结构特点盘式直流电机的结构特点 特种电机及其控制 双边永磁盘式直流电动机结构双边永磁盘式直流电动机结构 盘式直流电机的结构特点盘式直流电机的结构特点 特种电机及其控制 (1) (1) 轴向尺寸短，适用于严格要求薄型安装的场合；轴向尺寸短，适用于严格要求薄型安

5、装的场合； (2) (2) 采用无铁心电枢结构，不存在普通圆柱式电机由于齿槽采用无铁心电枢结构，不存在普通圆柱式电机由于齿槽 引起的转矩脉动，转矩输出平稳；引起的转矩脉动，转矩输出平稳； (3)(3)不存在磁滞和涡流损耗，可达到较高的效率；不存在磁滞和涡流损耗，可达到较高的效率； (4) (4) 电枢绕组电感小，具有良好的换向性能；电枢绕组电感小，具有良好的换向性能； (5) (5) 电枢绕组两端面直接与气隙接触，有利于电枢绕组散热，电枢绕组两端面直接与气隙接触，有利于电枢绕组散热， 可取较大的电负荷，有利于减小电机的体积；可取较大的电负荷，有利于减小电机的体积； (6) (6) 转动部分只是

6、电枢绕组，转动惯量小，具有优良的快速转动部分只是电枢绕组，转动惯量小，具有优良的快速 反应性能，可用于频繁起动和制动的场合反应性能，可用于频繁起动和制动的场合。 特种电机及其控制 5.3 5.3 盘式永磁同步电机的结构和特点盘式永磁同步电机的结构和特点 5.3.1 5.3.1 中间转子盘式永磁同步电机的结构中间转子盘式永磁同步电机的结构 定子铁心定子铁心 特种电机及其控制 5.3.1 5.3.1 中间转子盘式永磁同步电机的结构中间转子盘式永磁同步电机的结构 定子铁心定子铁心 特种电机及其控制 5.3.1 5.3.1 中间转子盘式永磁同步电机的结构中间转子盘式永磁同步电机的结构 永磁磁极和转子永

7、磁磁极和转子 特种电机及其控制 5.3.1 5.3.1 中间转子盘式永磁同步电机的结构中间转子盘式永磁同步电机的结构 主磁通磁路主磁通磁路 特种电机及其控制 5.3.1 5.3.1 中间转子盘式永磁同步电机的结构中间转子盘式永磁同步电机的结构 总体结构示意图总体结构示意图 特种电机及其控制 5.3.2 5.3.2 中间定子盘式永磁同步电机的结构中间定子盘式永磁同步电机的结构 定子铁心定子铁心 特种电机及其控制 5.3.2 5.3.2 中间定子盘式永磁同步电机的结构中间定子盘式永磁同步电机的结构 定子绕组定子绕组 特种电机及其控制 5.3.2 5.3.2 中间定子盘式永磁同步电机的结构中间定子盘

8、式永磁同步电机的结构 转子和永磁磁极转子和永磁磁极 特种电机及其控制 5.3.2 5.3.2 中间定子盘式永磁同步电机的结构中间定子盘式永磁同步电机的结构 主磁路主磁路 特种电机及其控制 5.3.2 5.3.2 中间定子盘式永磁同步电机的结构中间定子盘式永磁同步电机的结构 组装及外观组装及外观 特种电机及其控制 5.3.2 5.3.2 中间定子盘式永磁同步电机的结构中间定子盘式永磁同步电机的结构 总体结构示意图总体结构示意图 特种电机及其控制 单定子、单转子结构单定子、单转子结构 盘式转子结构盘式转子结构 5.3.3 5.3.3 单定子、单转子盘式永磁同步电机的结构单定子、单转子盘式永磁同步电机的结构 特种电机及其控制 5.3.4 5.3.4 多盘式永磁同步电机的结构多盘式永磁同步电机的结构 特种电机及其控制 (1) (1) 轴向尺寸短，重量轻、体积小、结构紧凑；轴向尺寸短，重量轻、体积小、结构紧凑； (2) (2) 励磁系统没有损耗，效率高；励磁系统没有损耗，效率高；