横向辐射式电机的制作方法
专利名称横向辐射式电机的制作方法
技术领域本发明是就旋转电机，即交直发电机、交直电动机以及永磁体交直电机和无刷直流电动机而进行改进的新型电机。
现实的所有电机，除绝大部分是以永磁体为基本定子结构的小型直流电动机、特微直流电动机，以及单极电机有着电枢导体各部分均处于平面气隙磁场中的径向盘式结构之原理和特征，除此之外，无论是直流电机还是交流电机，几乎无一不是出自定子和转子纵向排列定子不在转动轴上的结构和原理，见《电机工程手册》第三卷(电机卷)第二版，电机工程手册编加委员会、机械工业出版社1996年出版。既便如此，所有盘式直流都未跳出常规电机那样磁极N、S极交替排列，因此很大程度上需要直流换向从而需要换向器甚至换向极之局限，更不用说直流电机因其结构复杂、制造困难、不能高电压，愈剧随着电气电子技术的发展愈加呈缩减趋势，只能在特定场合很窄的范围内使用；单及电机虽然将直流换向不治之症问题得以很好地解决，目前先进国家已研制出兆瓦级容量投入运行，但仍然存在大电流低电压未免有些难尽人意之缺陷。
然而本发明的目的在于，几乎现有一切电机都可以用结构更简单、性能更优越地横向式电机所取代，并交直两用、无需三相电源、无需直流换向、无需换向器、无换向极且体积小容量大、出力高、散热优良、电质无脉冲从而卓越非凡地机械特性和工作特性；利于规范化、标准化、通用化、系列化，突破直流电机大电流低电压的传统局限，使交流发电机在单机容量上由于转子本体已接近局限及散热困难两大主要因素的缺陷而得以突破。
一、横向辐射式直流电机同一切旋转电机都是依据两条基本原理进行设计制造一是导体切割磁力线产生感应电动势；二是载流导体在磁场中受到电磁力作用一样，横向辐射式直流电机也分为静止的定子和同轴旋转的电枢转子两大部分，只不过定子与转子都成盘式横向结构一同垂直于转动轴上。定子结构形式同常规的盘式电枢直流电动机基本相似，都是由绕有励磁线圈(7)的扇形磁极布置固定在定子环侧面上，至多只是盘式电枢直流电动机扇形磁极之间有一定间隙，横向辐射式电机的扇形磁极则是设计要求尽可能紧密靠拢不留间隙使之形成空心磁极环，本质的区别是在于扇形磁极的极性排列不同，前者是N、S极交替排列于同一定子环侧面，可有对称和不对称磁极定子盘环两种，而横向辐射式电机定子盘环必须对称，如图所示，同一侧定子层的扇形磁极(14)要么全呈N极性，要么全呈S极性，相对应的极性是布置在电枢转子另一侧定子层盘环上(1)两定子环之间由几处翼形磁轭柱(2)均匀沿圆外边缘处紧固连接，而形成磁力线穿过电枢转子的横向平面气隙回通磁场，不难看出这种形式结构原理同现有的单极电机结构原理又有几分近似。一、为了尽量避免扇形磁极的励磁绕组工作时局部过热；二、尽过能使磁路在设定的途径中通过；三、尽量减少漏磁通，翼形磁轭柱也应绕有励磁绕组线圈(3)——补偿励磁绕组，其绕向必须与两定子层的励磁线圈一致，整个气隙回通磁路的磁动势计算依据仍然是F＝∑NI＝∑HL。由于磁路计算同常规电机的有分支磁路计算完全一样，无非不是有分支磁路的基尔霍夫二定律列例方程求解。电机学与电机设计已予详加讨论这里不予详加讨论，这是横向辐射式直流电机定子部分的基本结构与原理。其设计要点是1、两定子层磁极对数一般是4对，大型电机可用更多甚至数十对极；2、翼形磁轭柱不论电机大小要么是3柱，要么是4柱，尽量4柱，磁极对数则应为4的倍数或者3的倍数，由于翼形磁轭柱截面的大小直接关系到附加电机尺寸的大小和磁通量，一般情况下是以1/4磁极环表面积等于一处翼形柱的截面积进行设计；3、尽可能使翼形磁轭柱的励磁绕组成主磁路绕组而磁极励磁绕组为补偿绕组；4、励磁绕组绕向和电流方向必须是能使同一侧磁极都产生同相极性的正确接法；5、其它设计要求参照现成电机设计并符合国家常用电机设计标准。
横向辐射式电机的电枢转子则是随轴(11)紧固配合的磁轭转盘(5)上，紧固有已经绕制好电枢绕组的呈射形组槽的盘式电枢圆环(4)，电枢圆环两侧面都开有对称等宽平行的辐射形绕组槽(6)，以便于绕组导线沿槽两面绑式绕组，其绕扎方式可一根导线沿槽两面绑扎的串联方式绕扎，或者a根导线同时沿槽两面绑扎的并联式绕扎，槽长等于电枢圆环宽并等于1/3电枢磁轭转盘直径，其槽长L与电枢转盘直径D之比为黄金比例关系即2L∶D＝2∶3，得3L＝D。为什么取黄金比例关系这里不与深究。其设计要点是1、只有在多电枢同轴电机的轴颈应力达不到设计要求时，才考虑槽长小于1/3电枢直径设计；2、优化选择电枢绕组的导线直径及串并联方式是提高电机利用系数和节省用铜量及方便绕线绑扎的关键因素；3、为利于电枢绕组绕制机械化，应将电枢圆环从齿(8)中间过圆心截分成两瓣将绕线沿槽两面绕扎好后，再与转子磁轭盘重新无凹凸紧固拼接；4、辐射形绕组槽应以槽内端圆内切正多边形边长为设计槽宽径向平行开槽，槽数为偶数；5、综合电机因素设计槽高；6、中小型电机槽满率可以在95％以上的无槽楔形式，但绕扎绕组前应在槽两端预先放置绑带，绕组绕扎后再收紧绑带穿过转盘绑扎，大型电机则是用金属卡环将绕组端部紧固于转盘上，并考虑采用槽楔方式；7、转轴(11)应采用非磁导高强度不锈钢材质；8、整个电枢制好后都必须按常规电机那样将空隙部分灌注绝缘填充料及动平衡处理；9、大型电机需在转盘端面设置风叶片及横向循环冷却系统；10、五个同轴电枢发电机应在中间定子层设计轴承结构两端为轴承支架式结构；11、其它设计符合国家常用电机设计标准。
将上述电枢转子装配于两定子盘之间，转动轴与端盖中心的轴承(13)紧密配合再同适形机壳(12)进行装配，便是中小型横向辐射式直流电机，这样当转动轴是由原动机拖动并带动电枢转子在定子环层之间绕轴旋转时，便切割磁力线产生感应电动势，由右手法则可知其电势能方向要么是轴心指向周周，要么是周周指向圆心的径向电势能，由于电枢绕组是沿槽绑扎在电枢圆环两侧面槽中，只有正面辐射形绕组切割磁场，背面绕线是在转盘内则因其磁屏蔽原因不切割磁场，是正面绕组的端接部分其绕组形式结构与早期的鼓形绕线式直流电机原理一样，因此整个电枢绕组可任意按设计要求或是并联方式或是串联方式，由转动轴开槽引出接于正负两集电环(10)上，使得电机的电枢绕组形式变得非常简单明了，无需现成常规电机那样电枢绕组形式相当复杂繁索，特别是直流电机绕制十分不便。将正负两集电环由分别正负两电刷(9)滑动引出与外路负载接通，便是横向辐射式直流发电机，其电势能E＝NBLV(V应为槽中点处的线速度)，反之电枢绕组与电源接通便是横向式直流电动机——无需直流换向因而无需换向器，无需换向极的横向辐射式流电机。
如果说单极电机使直流换向得以解决，借助于低温超导技术现实已达到兆瓦级制成并投入运行，但仍存在大电流低电压不可能远距离输送的缺陷的话，那么横向辐射式电机则是在此基础上更上一层楼，无需超导采用常规的冷却技术如空外冷双水内冷方式便能达到兆瓦级，并能高电压低电流。
电枢转子的直径是决定横向式电机设计要求中最基本要素，是电机设计的出发点，设定电枢直径D，也就给定了绕组有效长度L及槽长，同时也就给定了定子磁极环表面积大小，例如设电枢直径为D，那么槽长L就是1/3D，磁极环表面积SL由圆环表面积Sf＝(D-L)πL将D＝3L代入得磁极环表面积SL＝2πL2，那么由电势能E＝NBLV＝NBLπD′n/60，这里D′为槽中点处线速度正好是2L长，将D′＝2L及SL＝2πL2，Φ＝BSL代入E＝NBL2πDn/60得
，这里Ce＝N/60，从而很简单地可推导出电磁转矩T的表达关系式
，CT＝3N/2π。这是以一条导线绕扎电枢两面绕组槽前提下进行的讨论，对于a条导线同时绕扎，则Ce＝N/60a，CT＝3N/2πa。对于设定电枢直径D可以绑扎多少匝绕线，不妨给定具体的数值直观理解横向辐射式电机电磁负荷的利用系数显著特点，例如设D＝150mm，那么槽长则为L＝50mm，SL＝2πL2＝2×3.14×502对于槽宽b是受开槽的多少条即环内端处圆内切正交边形限制，也就是当槽宽等于环内端处圆内切正多边形时为最宽槽，当开4条辐射形绕组槽时，可由b2+b2＝(
)2得b＝35mm，而开6条辐射形绕组槽时b正好为正六边形边长即空心圆半径b＝D/2×1/3＝150/6＝25mm，因此开6条辐射形槽最宽，在槽宽b＝25mm中可绕扎O.52mm直径的漆包线为(25-2)/0.52＝46匝(2mm为槽绝缘材料厚度)，绕扎10层则槽高h＝O.52×10＝5.2mm，那么每槽可绕扎46×10＝460匝，总匝数N＝460×12＝5520匝，当设定磁感密度B＝O.5T，转速n＝1200转/分时，则由E＝CeΦn＝2πL2BnN/60将上述数值代入得E＝866.64V两根导线绕扎则为866/2＝433V，4根导线绕扎则为866/4＝216V，例2，同样当设D＝1500mm，B＝1T、n仍为1200转/分，N则由槽宽b＝0mm，用QQ型漆包线直径为2.14mm绕扎，那么每槽每层可绕扎为(250-10)/2.14＝112匝(10mm为冷却水套及绝缘材料厚度)，绕扎10层则槽高h＝0.52×10＝5.2mm，那么每槽可绕扎112×5＝560匝，总匝数N＝560×12＝6720匝，将这些数值代入E＝CeΦn＝2πL2BnN/60得E＝211(kV)两根同时绕扎则为211/2＝105kV，四根绕扎则为211/4＝52.75(kV)。
以上两例都是以非常保守的数值实例计算，从面得出既便是常规交流发电机单机容量都根本不能与之相比拟的利用系数，如果进行实际的优化设计和计算机优化设计，设计同轴多电枢的轴承支架式结构直流电机，如图三所示，采用常规的冷却技术通常的冷却方式，达到兆瓦级发电容量并不是十分困难的事情。
鉴于直流电机的电枢反应，各种运行特性、机械特性、工作特性以及励磁方式等……，同现有常规直流电机如出一辙，现代电机学已详尽细致地予以分析和讨论，无论就其结构形态——比竖式交流电机还要简单——还是从其均匀气隙磁场所引起的工作特性及机械特性，都是竖式直流电机难以与之相比拟的。而非常有必要值得分析讨论倒是该电机的衍生电动机——横向辐射式单相单极交流电动机。
二、横向幅射式单相单极交流电动机(简称单相绕线式电动机)如果将前面所计论的横向式直流电机两定子层励磁线圈及翼形磁轭柱励磁线圈通入单相交流电源，电枢幅射形绕组经电刷及集电环通以与定子层励磁电流同相位同周频的单相交流电，也就是说使两定子层的磁场变换为50次/秒，电枢绕组电流方向也相应变换为50次/秒，由电磁感应定律和左手法则可知，电枢转子会朝恒定方向绕轴旋转——即横向幅射式单相单极交流电动机，简称单相绕线式电动机，该电机无需电容直接启动，其转矩瞬时值表达式仍可由T＝CTΦmSinwtImSin(wt+θ)进行转矩特性分析，式中T——转矩瞬时值(N.m)，Φm——每极磁通峰值(Wb)、Im——电流峰值(A)、CT——转矩常数、θ——磁通滞后电流角度(°)。实际上这种电机的竖向形式已广泛应用在现实生活中，即所谓电动工具如手电钻、手磨机、抛光机、风枪等的核心部件——单相串励式换向器交流电动机，只不过结构复杂化罢了，是带有整流子即换向器的单相绕线式交流电动机。正因为是带有换向器，因此这种电动机有着很大局限性，不可能做成大功率电动机来取代三相绕组式交流电动机长时间连续运行。横向式单相绕线式电动机则具无需换向器的良好特征，完全可以用多电枢单相绕线式电动机取代大型三相绕组式电动机广泛实际应用。其设计要点是1.定子层、转子层、磁轭柱、扇形磁极等所有磁路部分都需采用硅钢片叠迭结构；2.其它同直流电机设计相同。
一旦如此，一旦用多电枢单相绕线电动机取代三相绕线式电动机，那么对于当今还是以交流电形式为绝对成份的现实社会来说有着极其深远的经济意义，可将现实发电站是以三相四线制方式向四面八方用电区域输送电能，简化为单相两线制方式输送电能，从而节省50％以上输送电缆，以及宠大笨重地区间三相变压器及三相配电站。
至外，不难看出单相绕线式电动机还具有非常宽的周频工作带和直流电机相似的工作特性及调速性能的显著特点。
三、永磁式直流电动机及无刷向直流电动机根据相同原理，将前面所讨论的定子层换上带有几个磁轭耳中心设有轴承的永磁体圆环由相应几根连接柱紧固定位连接，电枢转子随轴夹于两永磁体圆环对应磁场气隙之间，便是永磁体直流电动机。如果适当设置使中心轴固定不动，电枢绕组由中心轴开槽引出与外路直流电源接通，永磁体圆环绕轴旋转，便是无刷直流电动机，这种无刷直流电动机与现有常规无刷直流电动机其显著差别和特征，就是无需电子换向电路，包括霍尔集成电路与功率开关电路，使电机结构简化紧凑。其设计要点是1、永磁材料在成形充磁前就应当设计便于连接结构；2、电枢转子可采用整块导盘结构。
以上是就横向式直流电机和单相绕线式电动机以及永磁体直流电机和无刷直流电动机的横向结构原理进行略稍讨论，旨在立足全局、勾划概貌、反映共性、突出重点。同竖式电机一样，横向式交流电机相对于横向式直流电机来说结构更简单、因此下面讨论起来也十分简单。
四、横向幅射式交流发电机横向式交流发电机亦包括永磁式与电磁式两种励磁方式发电机，首先讨论永磁式横向交流发电机，然后在此基础上对电磁式发电机作举一反三，触类旁通地扼要说明，并以多电枢结构为讨论出发点。
电机离不开磁场与磁路的分析讨论，否则无所谓电机，同常规竖式同步交流发电机一样，为了易于引起电枢电流，横向式交流发电机亦应采用旋转磁极式，基于要在横向盘式磁极层上设置适合能产生交变感应电势的磁场与气隙回通磁路，需将盘式磁极层上设置成对扇形永磁体且N、S极性交替间隙排列，即同盘式电枢直流电动机的定子结构完全一样的排列，至多只是尺寸大小不同而已，如果不是为了易于引出电枢电势，其装配结构也完全一样，只不过那是以直流电动机结构形式的现有技术，而本文是以横向盘式交流发电机为基本结构形式进行讨论，乃致大型和超大型(突破现有发电机单机容量极限而言)的实际制造及应用提出考虑问题的途径。至于横向盘式磁极层上设置多少对扇形磁极，其原则依然是由n＝60f/p关系式所决定，由多层这样两侧面都设置扇形永磁体横式转动盘，与转动轴紧密配合，便构成永磁式交流发电机转动部分。其设计要点仍同横向直流电机一样。扇型永磁体极长等于1/3转盘直径，并根据n＝60f/p及扇形磁极对数适当设计扇形弧宽。
横向盘式交流发电机的电枢定子部分则是由硅钢片叠迭成一定厚度、中心空有1/3轴承直径所占位置的盘式圆环，两侧面都开有等宽辐射形绕组槽，电枢绕组同竖式交流单相电机一样，一般采用单相绕组沿槽跨距等弧绕扎便可，而无需像横式直流电机那样需设计成沿槽两面绑扎，其设计要点仍是1、槽长等于1/3电枢转盘直径，中心空有轴承位置，其辐射形绕组槽槽数视电机容量大小，即电枢直径大小及磁极对数的多少，适当设置等宽绕组槽数，不需像横向式直流电机那样非得以圆内环正多边形边长为绕组槽宽的设计。将上述电枢定予层和磁极转子层，一层电枢定子一层磁极转子层依序交替装配于转动轴上，将各层电枢定子用定位筋紧固定位，转动轴两端与两端盖中心的轴承紧密配合，装配适形外壳之中，便是多电枢永磁式横向式交流发电机。其设计要点是两端盖为单侧面辐射形绕组槽，所有中间定子层为双面幅射形绕组槽，在磁极转盘端面设置风叶片。
对于电磁式横向交流发电机，根据相似原理，只是将磁极转盘侧面的扇形磁板设置励磁绕组由励磁系统进行励磁便成。与中小型不同的是，大型和超大型交流发电机无疑应采用轴承支架式结构，电枢定子层需将外观形状设置为几何形状内舍等径辐射形绕组槽，比如外观形状横截面为正五边形或正六边形内含等径辐射形绕组槽的扁形几何体，以利于定位筋将各层电枢定子紧固定位，以及各电枢定子层与机座的紧固定位和便于横向循环冷却系统同电机的固定安装。至于单相还是三相发电机可由每层电枢定子层辐射绕组槽互错一定电角度单相引出电枢绕组即成。其设计要点是1．充分考虑电枢绕组同循环水套的安装，以及循环冷却水套同转动的磁极励磁绕组安装。2．中间电枢定子层应设置轴承结构安装轴承，即三轴承结构式。3．除两端几何体定子层为单面内含等径辐射形绕组槽，且几何体定子层除中间设置定子层轴承结构外所有几何体定子层都空有轴承位置。4.其它同横向式直流电机。
由于横向式交流发电机同竖式交流发电机无论在结构安装，工艺制造和各种设计计算，以及构件的固定仍至电机运输等各方面都将问题非常简单化，仅考虑一个容量段层的设计，就能反映整个超大型容量设计全部，也就是说设计一定发电容量仅从1/7或1/5容量角度考虑即可，实际上既便是一个容量段层上横向结构也比竖式结构电机容量大效率高，这是可以由已经成为现有技术的盘式直流电机的实际应用来充分说明的事情，简单的说横向式电机两面槽数就比竖式电机要设置的多，而且很大程度上还不受槽深的限制，竖式电机槽深到一定限度便影响齿的牢固。竖式交流发电机发展到今天受到转子本体已达到局限和电机散热困难两个根本因素限制，横向式电机恰好在这两因素上柳暗花明又一村。
总之，以上是相对于竖式电机就电机横向的结构，进行交直发电机、交直电动机以及永磁电机和无刷直流电动机的讨论和简略阐述，正因为是结构改进而且是往简化方向的改进，并非原理突破，才使得本发明稍加讨论提示，稍略原理说明，便可达到目的，无需再将电机学分章分节，逐段照抄汇编一番，因此电机学中涉及到的有关直流电机和交流电机的结构的分析讨论，同样适应于横向幅射式电机的分析与讨论以及电机的起动、调速、稳速相关配件的讨论。
鉴于横式电机较竖式电机不仅结构更简单，制造更方便无需直流换向无换向极、无换向器、且性能更优越、高电压低电流从而节省大量铜耗、绕扎工艺十分方便，适当设计并能交流两用，且俱良好的散热性和良好地工作特性、机械特性、运行特性，尤其与竖式直流电机有着非凡卓越的特性，单相单极多电枢绕线式电动机完全可取代三相大型绕组式电动机，使输送方式简化，横向式交流发电机其显著效果便是从根本上突破并解决传统竖式发电机冷却散热困难，制造苯重且已接近局限等，因此几乎可取代现有一切电机广泛实际实用。
图面说明图2为附图说明
图1的旋转剖面3为图1的多电枢电机结构图1——定子环
2——翼形磁轭柱
3——磁轭柱励磁线圈4——辐射形绕组槽圆环
5——转子磁轭盘6——辐射形绕组槽
7——扇形磁极励磁线圈8——圆环齿
10——集电环
11——转轴12——机壳
13——轴承
14——扇形磁极实施本发明最好的方式是一、小型直流电动机和小型单相绕线式交流电动机，定子层不需设置扇形磁极环；二、不论大小交流发电机的电枢绕组定子层应采用环氧树脂灌注成型技术，使电枢绕组无铁耗，不过在成型前，对于大型发电机应将循环冷却水套进行恰当预布置处理。
横向辐射式电机同一切旋转电机都是由静止的定子和同轴旋转的转子两大部分为基本特征所组成一样。1、横向式电磁式直流电机和单相绕线式交流电动机其特征是由绕有励磁线圈的翼形磁轭柱，沿中心空有轴承位置的两定子圆环边缘将两定子环定位连接之间，夹有同轴旋转的呈辐射绕组槽电枢转子盘，定子环与转子盘一同横向排列垂直于转动轴上。
2.横向式永磁直流电动机和无刷直流电动机其特征是由磁轭连接柱将边缘带有磁轭耳中心设有轴承的两永磁体圆环定位连接之间，夹有同轴旋转的电枢转子盘，磁极环与转子盘一同横向排列垂直于转动轴上。
3.横向式永磁式交流发电机其特征是多层随轴转动的盘式转子层上两侧面都配置固定有偶数扇形永磁体，依序交替分别夹在呈辐射形绕组槽、中心空有轴承位置的盘式电枢定子环之间，定子环与转子盘一同横向排列垂直于转动轴上，转动轴嵌于前后两端盖中心的轴承中。
4.横向式电磁式交流发电机其特征是多层随轴转动的盘式转子层两侧面都配置固定有偶数且绕有励磁线圈的扇形磁极、依序交替分别夹在横截面呈几何图形，内含等径辐射形绕组槽、中心空有轴承位置的电枢绕组定子层之间，定子层与转动盘一同横向排列垂直于转动轴上，转动轴置于前后两轴承支架座之中。
5.根据权利要求1所述，构成电磁式定子环与端盖及机壳之间其特征是由绕有励磁线圈的扇形磁极相互靠拢所形成空心磁极环，分别固定于两定子环侧面上，两定子环另一侧面则分别与两中心嵌有轴承的端盖坚固连接，装入适形外壳中再与端盖紧固连接。
6.根据权利要求1.2所述，构成电枢转子盘及与端盖连接其特征是嵌入端盖中心轴承中的转动轴上，紧密配合的磁轭盘两侧面，都铆接有已经绕扎好电枢绕组的扁形圆环，扁形圆环两面都开有等宽呈辐射形组槽，电枢绕线沿槽两面绑扎，电枢绕线由轴开槽引出于轴端分别两集电环上，再分别由两电刷滑动引出与外路接通。
7.根据权利要求2所述，无刷直流电动机其特征是使电枢绕组层与中心轴固定不动，盘式磁极层能绕轴旋转，电枢绕组经中心轴开槽引出与外路直流电源直接接通。
8.根据权利要求3所述，构成辐射形盘式定子环与外壳装配其特征是除两端壳定子层为单面设置辐射形绕组槽另一侧面为端壳中心设有轴承外，中间所有定子层两侧面都设置辐射形绕组槽，且中心空有轴承位置，定子层与定子层之间由定位筋紧固定位装配于适形外壳中，定子层再与外壳紧固，以及端壳与外壳的紧固，绕组槽内嵌有单相绕组线圈，经机壳开服引出与接线盒上。
9.根据权利要求4所述，辐射形绕组槽几何体定子层以及构成机壳其特征是除两端几何体定子层为单面内含等径辐射形绕组槽外，中间所有几何体定子层为双面内含等径辐射形绕组槽，且几何体定子层除中间设置定子层轴承结构外所有几何体定子层都空有轴承位置，由定位筋将各定子层紧固定位，以及各定子层与整块机座的紧固定位及横向循环冷却系统与各定子层的紧密安装，辐射形绕组槽中绕有单相电枢绕组引出于接线盒上。
10.根据权利要求4所述，辐射形绕组槽中嵌有电枢绕组及循环冷却水套其特征是冷却水套与电枢绕组一同绕扎在辐射形绕组槽中。
11.根据权利要求4所述，磁极转子层其特征是，扇形磁极的励磁线圈由随轴端部的励磁系统进行励磁，转子层端面设置有风叶片。
横向辐射式电机是就现有旋转电机而进行改进的新型电机,其特征是直流电机同现有交流电机一样简单,无需直流换向、无需换向器,且交直两用,具有良好地工作特性和机械特性,体积小容量大,无需电容单相交流电机直接启动,可取代三相电机广泛运用,便于规范化、系列化、通用化、标准化,突破直流电机电压只能几百伏的传统概念,并突破交流发电机单机容量的局限。
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Thesis Submitted to Hebei University of Technology for The Master Degree of Mechanical Engineering STUDY ON THE AUTOMATIC PRODUCTION LINE OF ANGLE-INSERTING RESISTANCE SPOT WELDING by Zhang-qianwei Supervisor: Prof. Guan Yuming March 2012
ii 核电盘式电机定子自动嵌线机的研究 核电盘式电机定子自动嵌线核电盘式电机定子自动嵌线机的研究机的研究 核电盘式电机定子自动嵌线核电盘式电机定子自动嵌线机的研究机的研究 摘摘 要要 摘摘 要要 盘式电机具有体积小，质量轻、起动力矩大、电能转换机械能效益好、节能等特点，
而被广泛的应用于工业生产和人们生活的各个领域，尤其是在当今世界面临能源危机的新
形势、新要求的情况下，盘式电机已经被成功应用于核电工业中，以寻求更高、更好的能
源途径。但是盘式电机定子的生产工艺要求很严格，定转子的加工制造难度大，所以在一
定程度上限制了盘式电机的发展。 在我国，虽然已经设计出了半机械化、机械化的嵌线设备，但这些设备主要是针对三
相异步电动机的嵌线工艺。对于新兴的盘式电机定子嵌线的方式主要是传统的手工嵌线方
式，这样的生产方式不仅工人的劳动强度大，占用的工时多，而且产品的质量也得不到保
证，严重影响了盘式电机的生产效率。 针对上述问题，本课题在查询大量国内外资料基础上，以现有的手工嵌线工艺流程和
三相异步电动机的自动化嵌线设备为分析背景，把设备的整体功能划分为自动送料、夹取
线圈、工作盘合线、定子嵌线等功能单元，运用现代设计方法和机电一体化的设计思想，
结合机械设计的理论分析和计算，得出既经济实用又可靠的设计方案，最终，完成了自动
嵌线设备的相关结构设计，实现了盘式电机定子的自动化
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