本發(fā)明涉及電機(jī)(發(fā)電機(jī))領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的交流電機(jī)主要為異步電機(jī)和同步電機(jī)，他們廣泛在日常生活和工廠中使用，兩者有著不同的運(yùn)行特點(diǎn)和電學(xué)特性，有著不同的適應(yīng)性，異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易維護(hù)，使用方便，是使用最多的一種電機(jī)類型。但相對(duì)同步電機(jī)來說，異步電機(jī)運(yùn)行中占用較多的無功功率，對(duì)電網(wǎng)功率因數(shù)影響較大，使電網(wǎng)呈現(xiàn)較低功率因數(shù)，為此要采用功率因數(shù)計(jì)控裝置來改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，增加了電能消耗和資金投入，但作為對(duì)電網(wǎng)功率因數(shù)改善的同步電機(jī)，由于輸出的轉(zhuǎn)速恒定，且啟動(dòng)較為麻煩，限制了其使用的適用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)一種能夠克服同步電機(jī)和異步電機(jī)缺陷，具有同步電機(jī)的電學(xué)特性，并采用異步運(yùn)作的雙轉(zhuǎn)子電機(jī)結(jié)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：磁軛式雙轉(zhuǎn)子電機(jī)，電機(jī)的定子兩端設(shè)有端蓋，所述異步轉(zhuǎn)子兩端的轉(zhuǎn)軸通過軸承固定在端蓋上，所述定子和異步轉(zhuǎn)子之間設(shè)有同步轉(zhuǎn)子，所述同步轉(zhuǎn)子通過軸承固定在轉(zhuǎn)軸上，所述的同步轉(zhuǎn)子上固定有磁體。

所述定子為由定子鐵芯和繞組組成的交流電機(jī)定子。

所述異步轉(zhuǎn)子為鼠籠轉(zhuǎn)子或繞線轉(zhuǎn)子。

所述磁軛式同步轉(zhuǎn)子由磁軛、短路環(huán)和磁鐵組組成，所述磁軛內(nèi)外壁粘貼有兩組磁極對(duì)數(shù)不同的磁體組，在外壁的磁體之間設(shè)置有短路環(huán)，作為啟動(dòng)繞組并起到固定的作用。

所述磁軛式同步轉(zhuǎn)子由磁軛、短路環(huán)和磁鐵組組成，所述磁軛內(nèi)外壁粘貼有兩組磁極對(duì)數(shù)不同的磁體組。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于能夠較大的改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，能夠像異步電機(jī)一樣有著廣泛的適應(yīng)性，當(dāng)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，特別適應(yīng)像風(fēng)力發(fā)電類似的不穩(wěn)定轉(zhuǎn)速環(huán)境發(fā)電，不需要增加電子逆變控制裝置。

同時(shí)同步轉(zhuǎn)子磁軛內(nèi)外壁上分別粘貼磁鐵組，并且磁軛內(nèi)外壁磁體的磁極對(duì)數(shù)可以不同，可以適應(yīng)定子和(異步)轉(zhuǎn)子磁極不相同的要求，由于定子和(異步)轉(zhuǎn)子的磁極對(duì)數(shù)不同，滿足不同電機(jī)的結(jié)構(gòu)和電機(jī)特性的要求。

附圖說明

下面對(duì)本發(fā)明說明書中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說明：

圖1為磁軛式雙轉(zhuǎn)子電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中同步轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；

上述圖中的標(biāo)記均為：1、定子；2、同步轉(zhuǎn)子；3、異步轉(zhuǎn)子；4、轉(zhuǎn)軸；5、磁體；6、短路環(huán)。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示，磁軛式雙轉(zhuǎn)子電機(jī)為臥式電機(jī)，由內(nèi)層至外層設(shè)有三層，分別為異步轉(zhuǎn)子3、同步轉(zhuǎn)子2和定子1。異步轉(zhuǎn)子3、同步轉(zhuǎn)子2和定子1均為中空柱狀結(jié)構(gòu)，三者同軸固定，其中異步轉(zhuǎn)子3兩端的轉(zhuǎn)軸4通過軸承固定在同步轉(zhuǎn)子2兩端，轉(zhuǎn)軸4可以與外部動(dòng)力軸連接。

定子1為由定子鐵芯和繞組組成的交流電機(jī)定子。異步轉(zhuǎn)子3為鼠籠轉(zhuǎn)子、繞線轉(zhuǎn)子或空心杯。

同步轉(zhuǎn)子2有兩種實(shí)施方式：

如圖1、2所示；

同步轉(zhuǎn)子2為磁軛式同步轉(zhuǎn)子，磁軛式同步轉(zhuǎn)子包括磁軛和磁體5，磁軛內(nèi)壁和外壁均固定有沿電機(jī)軸向布置條狀磁體5，相鄰磁體5的磁極方向相反。磁體5通過粘結(jié)劑粘結(jié)或和機(jī)械固定，內(nèi)外壁磁體5等間距布置。

同步轉(zhuǎn)子2的外側(cè)上設(shè)置有短路環(huán)6，固定磁鐵組并作電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)繞組，在作發(fā)電機(jī)時(shí)的阻尼繞組。

磁軛的厚度、內(nèi)外壁磁鐵組的極對(duì)數(shù)以及磁鐵組的大小尺寸和磁場(chǎng)強(qiáng)度可根據(jù)電機(jī)的技術(shù)要求設(shè)計(jì)，優(yōu)選方案：磁軛式同步轉(zhuǎn)子2的磁軛內(nèi)外壁磁體5的磁極可以不同，可以適應(yīng)定子和異步轉(zhuǎn)子磁極不同的磁極對(duì)數(shù)的要求。

磁軛式同步轉(zhuǎn)子結(jié)合雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

相對(duì)于無磁軛結(jié)構(gòu)的同步轉(zhuǎn)子，去掉具有同步電機(jī)的電氣特性異步運(yùn)行外，由于設(shè)置有短路環(huán)6，電動(dòng)機(jī)可以直接啟動(dòng)；此外該電機(jī)結(jié)構(gòu)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度(因?yàn)榇跑椇艽啵瑳]有磁軛支撐容易折斷)；且轉(zhuǎn)子的內(nèi)外磁鐵的極對(duì)數(shù)不同，可以適應(yīng)定子和異步轉(zhuǎn)子的不同磁極數(shù)，滿足不同的電機(jī)結(jié)構(gòu)和電氣性能的技術(shù)要求，極大的提高了雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的應(yīng)用范圍。

工作原理：

當(dāng)作為電動(dòng)機(jī)時(shí)，上電后，定子的旋轉(zhuǎn)，其磁場(chǎng)帶動(dòng)同步轉(zhuǎn)子的啟動(dòng)繞組運(yùn)作，啟動(dòng)完畢同步轉(zhuǎn)子進(jìn)入同步運(yùn)作，同步轉(zhuǎn)子的內(nèi)磁場(chǎng)帶動(dòng)異步轉(zhuǎn)子運(yùn)作，電機(jī)處于異步運(yùn)作狀態(tài)，具有同步電機(jī)的電學(xué)特性；

當(dāng)作為發(fā)電機(jī)時(shí)，異步轉(zhuǎn)子在機(jī)械力作用下，轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，根據(jù)電機(jī)學(xué)原理，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速為發(fā)電機(jī)狀態(tài)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能上網(wǎng)發(fā)電。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。