低速大扭矩異型電機(jī)制造技術(shù)

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)為一種低速大扭矩異型電機(jī)，屬機(jī)電一體化應(yīng)用新領(lǐng)域。該機(jī)包括用空心軸或?qū)嵭妮S及鍵、軸承、密封端蓋裝配在一起的異型轉(zhuǎn)子、異型定子和異型轉(zhuǎn)子或異型定子軸頭及異型定子或異型轉(zhuǎn)子密封端蓋上固定的檢測(cè)轉(zhuǎn)速和異型轉(zhuǎn)子鐵心齒相對(duì)位置信號(hào)的傳感器，其中異型轉(zhuǎn)子外圓或內(nèi)圓面圓周上固定轉(zhuǎn)子鐵心；異型定子內(nèi)圓或外圓面圓周上固定定子鐵心和繞組。該機(jī)具有低速大扭矩、無(wú)級(jí)調(diào)速、適應(yīng)頻繁正反轉(zhuǎn)的明顯技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可取代四連桿換向抽油機(jī)長(zhǎng)鏈傳動(dòng)模式，實(shí)現(xiàn)單鏈傳動(dòng)高效低耗做功，為特殊工況電機(jī)設(shè)計(jì)和簡(jiǎn)化優(yōu)化四連桿游梁式抽油機(jī)指明了方向。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

低速大扭矩異型電機(jī)
本技術(shù)為一種低速大扭矩異型電機(jī)，屬機(jī)電一體化應(yīng)用新領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
電磁理論應(yīng)用于電機(jī)實(shí)踐已經(jīng)歷了二百多年，其間電力拖動(dòng)裝置不斷推陳出新， 已形成交流異步電機(jī)、直流同步電機(jī)、永磁電機(jī)成熟的技術(shù)系列。電機(jī)的應(yīng)用極大地提高了 生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，極大地方便了自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程操控，極大地減輕了繁重的體力勞動(dòng)，各 式各樣的電機(jī)已成為工農(nóng)業(yè)、科技、國(guó)防和人們?nèi)粘Ｉ畈豢苫蛉钡纳婧桶l(fā)展動(dòng)力機(jī)之 源。進(jìn)入二十世紀(jì)八十年代，國(guó)外又成功地開(kāi)發(fā)出一種啟動(dòng)扭矩大、啟動(dòng)電流小、適用 于頻繁正、反轉(zhuǎn)的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，在紡織、印染、風(fēng)機(jī)、水泵、電氣機(jī)車(chē)及油田抽油機(jī)調(diào)速拖 動(dòng)方面取得了良好的節(jié)電降耗效果。油田抽油機(jī)多為四連桿游梁式抽油機(jī)，該種機(jī)型為曲柄平衡，四連桿換向，傳動(dòng)鏈 長(zhǎng)，載荷曲線、平衡曲線和動(dòng)力曲線呈正弦變化規(guī)律，每個(gè)循環(huán)周期大部分工作在動(dòng)力機(jī)非 額定工況，能耗高、效率低、維護(hù)麻煩，亟需天平平衡的短鏈傳動(dòng)新機(jī)型優(yōu)化和更新四連桿 游梁式抽油機(jī)。如果將游梁式抽油機(jī)四連桿傳動(dòng)的電機(jī)、小皮帶輪、三角聯(lián)組帶、大皮帶輪、減速 器一軸、減速器二軸、減速器三軸、雙曲柄、雙曲柄銷(xiāo)、雙連桿、雙連桿銷(xiāo)、橫椽、尾軸承、游 梁、中軸承、驢頭、毛辮子等20多個(gè)環(huán)節(jié)簡(jiǎn)化為電機(jī)一個(gè)環(huán)節(jié)，變正弦曲線為恒扭矩直線， 將實(shí)現(xiàn)異型電機(jī)和新型抽油機(jī)的革命性突破。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是探索一種調(diào)速簡(jiǎn)單、換向方便、低速大扭矩異型電機(jī)，以取代 笨重昂貴的減速機(jī)構(gòu)和復(fù)雜的換向系統(tǒng)，為管式泵機(jī)械采油開(kāi)發(fā)一種機(jī)電一體化的高效低 耗拖動(dòng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)油田管式泵機(jī)械采油節(jié)能降耗的革命性突破。本技術(shù)的技術(shù)解決方案是所述的低速大扭矩異型電機(jī)包括用空心軸或?qū)嵭妮S及鍵、軸承、密封端蓋裝配在 一起的異型轉(zhuǎn)子、異型定子和異型轉(zhuǎn)子或異型定子軸頭及異型定子或異型轉(zhuǎn)子密封端蓋上 固定的檢測(cè)轉(zhuǎn)速和異型轉(zhuǎn)子鐵心齒相對(duì)位置信號(hào)的傳感器，其中異型轉(zhuǎn)子外圓或內(nèi)圓面圓 周上固定轉(zhuǎn)子鐵心；異型定子內(nèi)圓或外圓面圓周上固定定子鐵心和繞組。所述的低速大扭矩異型電機(jī)為異型開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)或異型永磁電機(jī)或異型感應(yīng)式 異步電機(jī)，其外轉(zhuǎn)子殼體或內(nèi)轉(zhuǎn)子輪軸兼做驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)輪外圓表面由外到內(nèi)或由內(nèi)到外 分別設(shè)制動(dòng)輪、繞繩槽和保護(hù)輪，繞繩槽內(nèi)鑲嵌耐磨、降噪、可更換的填料，其異型轉(zhuǎn)子和異 型定子結(jié)構(gòu)至少為以下五種類(lèi)型之一第一種為圖1所示的嵌套式異型外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，嵌套式異型內(nèi)定子(3)通過(guò)空心軸(8)、鍵、軸承、密封端蓋固定于嵌套式異型外轉(zhuǎn)子(I)空腔內(nèi)，其中嵌套式異型內(nèi)定子(3)鑲嵌套外圓面圓周上均布如圖6所示的偶數(shù)條軸向外鍵槽，臺(tái)階凹型嵌套式異型內(nèi)定子鐵心(4)分三段錯(cuò)齒1-6°嵌入外鍵槽內(nèi)，并用壓環(huán)緊固；嵌套式異型外轉(zhuǎn)子(I)內(nèi)圓面圓周上均布與嵌套式異型內(nèi)定子(3)對(duì)應(yīng)的軸向內(nèi)鍵槽，條型嵌套式異型外轉(zhuǎn)子鐵心(2)凸極嵌套入三組嵌套式異型內(nèi)定子鐵心(4)間隔槽內(nèi)，其條型平面嵌套入軸向內(nèi)鍵槽內(nèi)，并用螺栓緊固；嵌套式異型內(nèi)定子鐵心(4)凹槽內(nèi)放置集中環(huán)式繞組￠);空心軸(8)軸頭和密封端蓋上設(shè)置磁性霍爾傳感器(7)或無(wú)線遙感傳感器。第二種為圖2所示的軸向兩端大直徑、中部小直徑的凹式雙輪軸內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其中部小直徑輪軸一體式異型驅(qū)動(dòng)輪(11)兩端通過(guò)軸承、鍵對(duì)稱(chēng)設(shè)置外圓面圓周上固定轉(zhuǎn)子鐵心的凹式雙輪軸異型轉(zhuǎn)子(9)，凹式雙輪軸異型轉(zhuǎn)子(9)對(duì)稱(chēng)置于兩端大直徑內(nèi)圓面圓周上固定定子鐵心和繞組的凹式雙輪軸異型定子(10)空腔內(nèi)，異型驅(qū)動(dòng)輪(11)軸端和凹式雙輪軸異型定子(10)端蓋上設(shè)置編碼器(12)或齒盤(pán)式光電傳感器。第三種為圖3所示的軸向兩端小直徑、中部大直徑的凸式雙輪軸外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其凸式雙輪軸外轉(zhuǎn)子兩端小直徑外圓表面設(shè)置保護(hù)輪和驅(qū)動(dòng)繩槽，中部大直徑內(nèi)腔兩端面設(shè)置徑向強(qiáng)磁體(13)，內(nèi)圓面圓周上固定軸向強(qiáng)磁體(15);凸式雙輪軸外轉(zhuǎn)子中部大直徑空腔內(nèi)的空心軸上固定輪式內(nèi)定子，內(nèi)定子兩端面設(shè)置徑向定子鐵心和繞組(14)，內(nèi)定子外圓表面設(shè)置軸向定子鐵心和繞組(16)，其繞組接線通過(guò)空心軸外接到接線盒。第四種為圖4所示的一端小直徑、另一端大直徑的臺(tái)階式單輪軸異型外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其小直徑一端臺(tái)階式單輪軸異型外轉(zhuǎn)子(17)外圓表面設(shè)置保護(hù)輪和驅(qū)動(dòng)繩槽，大直徑一端內(nèi)圓面圓周上固定轉(zhuǎn)子鐵心；置于臺(tái)階式單輪軸異型外轉(zhuǎn)子(17)大直徑一端空腔內(nèi)空心軸上的輪式內(nèi)定子(18)外圓面圓周上固定定子鐵心和繞組，其繞組接線通過(guò)空心軸外接到接線盒。第五種為圖5所示的筒式外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其筒式外轉(zhuǎn)子(19)外圓表面設(shè)置保護(hù)輪和驅(qū)動(dòng)繩槽，內(nèi)圓面圓周上固定軸向轉(zhuǎn)子鐵心，密封端蓋內(nèi)端面固定徑向轉(zhuǎn)子鐵心；置于筒式外轉(zhuǎn)子(19)空腔內(nèi)空心軸上的筒式內(nèi)定子(20)兩端面固定徑向定子鐵心和繞組，外圓面圓周上固定軸向定子鐵心和繞組，其繞組接線通過(guò)空心軸外接到接線盒。所述的低速大扭矩異型電機(jī)核心部件轉(zhuǎn)子鐵心、定子鐵心和繞組的齒形、磁路、繞組至少為以下八種類(lèi)型之一第一種為圖1或圖6所 示的雙面閉合超短磁路(5)定、轉(zhuǎn)子鐵心齒圓周面和扇面四向重合，非通電相定子鐵心齒與轉(zhuǎn)子鐵心齒為雙齒交錯(cuò)四向微重合，相繞組為嵌套式異型內(nèi)定子鐵心⑷凹槽內(nèi)三相環(huán)式繞組(6)；第二種為圖7所示的通電相為90°長(zhǎng)磁路(26)定、轉(zhuǎn)子鐵心齒重合，非通電相定子鐵心齒與轉(zhuǎn)子鐵心齒為雙齒交錯(cuò)微重合齒鐵心(24)，相繞組為隔二齒互繞三相繞組(25)；第三種為圖8所示的通電相為180°長(zhǎng)磁路(28)定、轉(zhuǎn)子鐵心齒重合，非通電相定子鐵心齒與轉(zhuǎn)子鐵心齒為單齒交錯(cuò)半重合齒鐵心(29)，相繞組為隔三齒互繞四相繞組(27)；第四種為圖9所示的定子或轉(zhuǎn)子鐵心為子母齒(32)，轉(zhuǎn)子或定子鐵心為與之對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子多齒極(33)，通電相為短磁路(31)定、轉(zhuǎn)子鐵心齒重合，非通電相定子鐵心齒與轉(zhuǎn)子鐵心齒為六齒交錯(cuò)微重合齒鐵心，相繞組為子母齒鄰齒互繞三相繞組(30)；第五種為圖10所示的定、轉(zhuǎn)子鐵心為對(duì)稱(chēng)多齒極鐵心(34)，通電相為超短磁路(36)定、轉(zhuǎn)子鐵心齒重合，非通電相定子鐵心齒與轉(zhuǎn)子鐵心齒為雙齒交錯(cuò)微重合齒鐵心，相繞組為鄰齒互繞三相繞組(35)；第六種為11所示的定、轉(zhuǎn)子鐵心為對(duì)稱(chēng)鑲嵌齒鐵心(37)，通電相為超短磁路定、 轉(zhuǎn)子鐵心齒重合，非通電相定子鐵心齒與轉(zhuǎn)子鐵心齒為雙齒交錯(cuò)微重合齒鐵心，相繞組為鄰齒互繞三相繞組；第七種為圖5所示的在上述鐵心構(gòu)造和繞組類(lèi)型的基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)子鐵心、定子鐵心和繞組為軸向和徑向?qū)ΨQ(chēng)排列的組合式鐵心和繞組；第八種為圖3所示的在上述鐵心構(gòu)造和繞組類(lèi)型的基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)子鐵心改為軸向和徑向與定子磁路相對(duì)應(yīng)的按N、S極性交互排列的強(qiáng)磁體。采用以上技術(shù)方案，本技術(shù)具有低速大扭矩、無(wú)級(jí)調(diào)速、適應(yīng)頻繁正反轉(zhuǎn)的明顯技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可取代四連桿換向抽油機(jī)長(zhǎng)鏈傳動(dòng)模式，實(shí)現(xiàn)單鏈傳動(dòng)高效低耗做功，為特殊工況電機(jī)設(shè)計(jì)和簡(jiǎn)化優(yōu)化四連桿游梁式抽油機(jī)指明了方向。附圖說(shuō)明圖1為低速大扭矩異型電機(jī)嵌套式結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為低速大扭矩異型電機(jī)凹式雙輪軸結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為低速大扭矩異型電機(jī)凸式雙輪軸結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為低速大扭矩異型電機(jī)臺(tái)階式單輪軸結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為低速大扭矩異型電機(jī)筒式結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖1的嵌套式超短磁路雙齒交錯(cuò)四向微重合齒鐵心、繞組結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為低速大扭矩異型電機(jī)90°長(zhǎng)磁路雙齒交錯(cuò)微重合齒鐵心、繞組結(jié)構(gòu)示意本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種低速大扭矩異型電機(jī)，其特征在于：該機(jī)包括用空心軸或?qū)嵭妮S及鍵、軸承、密封端蓋裝配在一起的異型轉(zhuǎn)子、異型定子和異型轉(zhuǎn)子或異型定子軸頭及異型定子或異型轉(zhuǎn)子密封端蓋上固定的檢測(cè)轉(zhuǎn)速和異型轉(zhuǎn)子鐵心齒相對(duì)位置信號(hào)的傳感器，其中異型轉(zhuǎn)子外圓或內(nèi)圓面圓周上固定轉(zhuǎn)子鐵心；異型定子內(nèi)圓或外圓面圓周上固定定子鐵心和繞組。

【技術(shù)特征摘要】
1.ー種低速大扭矩異型電機(jī)，其特征在于該機(jī)包括用空心軸或?qū)嵭妮S及鍵、軸承、密封端蓋裝配在一起的異型轉(zhuǎn)子、異型定子和異型轉(zhuǎn)子或異型定子軸頭及異型定子或異型轉(zhuǎn)子密封端蓋上固定的檢測(cè)轉(zhuǎn)速和異型轉(zhuǎn)子鉄心齒相對(duì)位置信號(hào)的傳感器，其中異型轉(zhuǎn)子外圓或內(nèi)圓面圓周上固定轉(zhuǎn)子鐵心；異型定子內(nèi)圓或外圓面圓周上固定定子鐵心和繞組。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低速大扭矩異型電機(jī)，其特征在于所述的低速大扭矩異型電機(jī)為異型開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)或異型永磁電機(jī)或異型感應(yīng)式異步電機(jī)，其外轉(zhuǎn)子殼體或內(nèi)轉(zhuǎn)子輪軸兼做驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)輪外圓表面由外到內(nèi)或由內(nèi)到外分別設(shè)制動(dòng)輪、繞繩槽和保護(hù)輪，繞繩槽內(nèi)鑲嵌耐磨、降噪、可更換的填料，其異型轉(zhuǎn)子和異型定子結(jié)構(gòu)至少為以下五種類(lèi)型之 第一種為嵌套式異型外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，嵌套式異型內(nèi)定子(3)通過(guò)空心軸(8)、鍵、軸承、密封端蓋固定于嵌套式異型外轉(zhuǎn)子(I)空腔內(nèi)，其中嵌套式異型內(nèi)定子(3)鑲嵌套外圓面圓周上均布偶數(shù)條軸向外鍵槽，臺(tái)階凹型嵌套式異型內(nèi)定子鉄心(4)分三段錯(cuò)齒1-6°嵌入外鍵槽內(nèi)，并用壓環(huán)緊固；嵌套式異型外轉(zhuǎn)子(I)內(nèi)圓面圓周上均布與嵌套式異型內(nèi)定子(3)對(duì)應(yīng)的軸向內(nèi)鍵槽，條型嵌套式異型外轉(zhuǎn)子鐵心(2)凸極嵌套入三組嵌套式異型內(nèi)定子鉄心(4)間隔槽內(nèi)，其條型平面嵌套入軸向內(nèi)鍵槽內(nèi)，并用螺栓緊固；嵌套式異型內(nèi)定子鉄心(4)凹槽內(nèi)放置集中環(huán)式繞組￠);空心軸(8)軸頭和密封端蓋上設(shè)置磁性霍爾傳感器(7)或無(wú)線遙感傳感器； 第二種為軸向兩端大直徑、中部小直徑的凹式雙輪軸內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其中部小直徑輪軸一體式異型驅(qū)動(dòng)輪(11)兩端通過(guò)軸承、鍵對(duì)稱(chēng)設(shè)置外圓面圓周上固定轉(zhuǎn)子鐵心的凹式雙輪軸異型轉(zhuǎn)子(9)，凹式雙輪軸異型轉(zhuǎn)子(9)對(duì)稱(chēng)置于兩端大直徑內(nèi)圓面圓周上固定定子鐵心和繞組的凹式雙輪軸異型定子(10)空腔內(nèi)，異型驅(qū)動(dòng)輪(11)軸端和凹式雙輪軸異型定子(10)端蓋上設(shè)置編碼器(12)或齒盤(pán)式光電傳感器； 第三種為軸向兩端小直徑、中部大直徑的凸式雙輪軸外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其凸式雙輪軸外轉(zhuǎn)子兩端小直徑外圓表面設(shè)置保護(hù)輪和驅(qū)動(dòng)繩槽，中部大直徑內(nèi)腔兩端面設(shè)置徑向強(qiáng)磁體(13)，內(nèi)圓面圓周上固定軸向強(qiáng)磁體(15);凸式雙輪軸外轉(zhuǎn)子中部大直徑空腔內(nèi)的空心軸上固定輪式內(nèi)定子，內(nèi)定子兩端面設(shè)置徑向定子鐵心和繞組(14)，內(nèi)定子外圓表面設(shè)置軸向定子鐵心和繞組(16)，其繞組接線通過(guò)空心軸外接到接線盒； 第四種為一端小直徑、另一端大直徑...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王剛，王穎，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：王剛，王穎，
類(lèi)型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：