【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及旋转电机，并且更特别地涉及具有定子和轴的旋转电机，该轴包括串联(intradem)的两个圆柱形磁块。本专利技术还涉及包括这样的旋转电机的船。本专利技术还涉及包括这样的旋转电机的轧机。
技术介绍
1、在本说明书中，“船”应当意指任何类型的机动漂浮船只或设计用于航行的交通工具。
2、船可包括柴油发动机，该柴油发动机包括驱动船的螺旋桨的驱动轴和旋转电机，该旋转电机在柴油发动机和螺旋桨之间使用，以在马达模式下将推进扭矩添加到轴，或者在发电机模式下将电功率添加到网络。
3、在另一个实施例中，该船包括驱动该船的螺旋桨的旋转电机，该船不具有柴油发动机。
4、根据船的类型，电机在从50rpm到250rpm变化的旋转速度下可达到高达6mw的功率。
5、大体上，旋转电机包括定子和转子，该转子包括转子轴，该转子轴包括轴环(shaftcollar)和大体上用螺栓固定在轴环上的磁块。
6、转子轴在其端部中的每一个处连接到驱动轴并在螺旋桨和柴油发动机之间，或者如果船不包括柴油发动机则在其端部中的一个处连接到螺旋桨。
7、旋转电机大体上为带有绕线转子(wounded rotor)或鼠笼式(squirrel cage)转子的感应机器，或者由永磁转子或绕线转子制成的同步机器。
8、由于在马达模式下由所述机器产生的所需扭矩或在发电机模式下由所述机器产生的电功率仍在不断增加，已知增加磁块和定子的直径以满足这样的需求。
9、由于电机可在船中实现，为每个机器预留
10、大体上，船设计者确定电机支架和驱动轴的中心之间的最大距离，电机位于电机支架上。
11、最大距离确定(impose)磁块的最大直径。
12、由于磁块的最大直径被限制，由电机产生的最大扭矩和电功率被限制，并且可能无法满足所需产生的扭矩和所需产生的电功率。
13、此外，由于施加在将转子磁块连接到转子轴的螺栓上的力与磁块的惯性和转子的旋转速度成比例，当轴减速时，转子可达到高达40rad.s-2的减速度，从而在螺栓上产生巨大的扭矩，容易使螺栓劣化。
14、由于这样的转子的惯性相当大，连接到驱动轴的其它元件(诸如螺旋桨)的旋转惯性可在转子轴上和驱动轴上产生扭转共振。
15、扭转共振可达到高达40rad.s-2的扭转加速度，从而在将磁块连接到转子轴的螺栓上产生巨大的扭矩。
16、这样的旋转电机也可在轧机中实现，以驱动辊来轧制钢绞线。
17、在轧机中实现的旋转电机可取决于轧机的类型而从100rpm到200rpm变化的旋转速度下达到高达30mw的功率。
18、由于这样的转子的惯性相当大，连接到驱动辊的轴的另一主惯性可在所述旋转电机的转子轴上产生扭转共振。
19、扭转共振可达到高达40rad.s-2的扭转加速度，从而在将磁块连接到转子轴的螺栓上产生巨大的扭矩。
20、此外，当钢绞线插入辊之间时，转子可达到高达100rad.s-2的减速度。
21、文献us 7,797,815公开了一种永磁电机，其包括由包括形成第一转子的永磁体的第一轴和包括形成第二转子的永磁体的第二轴制成的轴组件。
22、由于永磁体固定在第一和第二轴上以形成第一和第二转子，因此转子是不可移除的。
23、此外，磁场在第一和第二轴中产生电流损耗(铁损)，降低了永磁电机的效率。
24、运输、制造、组装或修理永磁转子可能非常复杂，并且需要非磁性工具。
25、永磁体可由线圈代替，以形成同步机器。
26、然而，第一和第二转子是不可拆卸的。
27、此外，磁场在第一和第二轴中产生电流损耗(铁损)。
28、因此，建议全部或部分地改正与根据现有技术的包括固定在转子轴的轴环上的磁块的电机相关的缺点。
技术实现思路
1、鉴于上述情况，本专利技术提出了一种旋转电机，其包括定子、在定子中居中的轴、第一圆柱形磁块和第二圆柱形磁块，第一圆柱形磁块和第二圆柱形磁块包围轴并串联地布置在轴上，第一圆柱形磁块和第二圆柱形磁块由气隙分隔开，定子包括线圈，每个线圈与两个圆柱形磁块相对。
2、每个圆柱形磁块包括压紧的层压磁片的叠堆、构造成固定第一圆柱形磁块和轴的第一紧固装置、以及构造成固定第二圆柱形磁块和轴的第二紧固装置。
3、有利地，每个圆柱形磁块包括一组线圈，使得第一圆柱形磁块形成第一绕线转子，并且第二圆柱形磁块形成第二绕线转子。
4、优选地，每个圆柱形磁块包括一组线圈，第一圆柱形磁块的一组线圈中的每个线圈连接到第二圆柱形磁块的一组线圈中的不同线圈，使得第一和第二圆柱形磁块形成绕线转子。
5、有利地，每个圆柱形磁块包括导电棒和两个短路盘或两个短路环以形成鼠笼，第一圆柱形磁块形成第一鼠笼转子，并且第二圆柱形磁块形成第二鼠笼转子。
6、优选地，第一圆柱形磁块包括第一组导电棒和第一短路盘，并且第二圆柱形磁块包括第二组导电棒和第二短路盘，第一组的每个导电棒连接到第一短路盘和第二组的不同导电棒，第二组的导电棒连接到第二短路盘，第一和第二组导电棒以及第一和第二短路盘形成鼠笼，使得第一和第二圆柱形磁块形成鼠笼转子。
7、有利地，与另一个导电棒接触的第一组和第二组的每个导电棒的端部包括倾斜的滑块。
8、优选地，第一圆柱形块的直径等于第二圆柱形块的直径，旋转电机还包括：
9、-第一全边框(rim)，其包括第一中心圆形孔口，第一磁块紧固在第一全边框的周边上，
10、-第二全边框，其包括第二中心圆形孔口，第二磁块紧固在第二全边框的周边上，
11、-在轴上的第一轴环和第二轴环，
12、其中：
13、-第一紧固装置包括在第一轴环的周边上的第一肩部和第一固定装置，
14、-第一全边框抵靠第一肩部并通过第一固定装置固定到第一轴环，
15、-第二全边框抵靠第二肩部并通过第二固定装置固定到第二轴环，
16、-第一肩部包括与第一中心圆形孔口的圆周表面接触的第一圆柱形表面和与第一全边框接触的垂直于第一圆柱形表面的第一环形表面，并且
17、-第二肩部包括与第二中心圆形孔口的圆周表面接触的第二圆柱形表面和垂直于第二圆柱形表面并与第二边框接触的第二环形表面。
18、有利地，第一轴环的直径小于第二圆柱形表面的直径，并且第一和第二肩部在第一和第二轴环上定向成使得第二环形表面面向与第一肩部的第一环形表面相对的第一肩部的表面。
19、优选地，轴包括两个半轴，并且其中，第一和第二轴环中的一个轴环包括两个部分，第一半轴包括第一部分，并且第二半轴包括第二部分，第一部分包括所述一个轴环的肩部的环形表面或圆柱形表面，并且第二部分包括所述一个轴环的肩部的圆柱形表面或环形表面，第一和第二半轴利用第二可移本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.旋转电机(4)，包括定子(21)、在所述定子中居中的轴(5)、第一圆柱形磁块(24)和第二圆柱形磁块(25)，所述第一圆柱形磁块和所述第二圆柱形磁块包围所述轴并串联地布置在所述轴上，所述第一圆柱形磁块和所述第二圆柱形磁块由气隙(26)分隔开，所述定子包括线圈(23)，每个线圈与两个圆柱形磁块相对，其特征在于，每个圆柱形磁块包括压紧的层压磁片(27)的叠堆、构造成固定所述第一圆柱形磁块和所述轴的第一紧固装置(36,38)、以及构造成固定所述第二圆柱形磁块和所述轴的第二紧固装置(37,38)。
2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，每个圆柱形磁块(24,25)包括一组线圈(80,81)，使得所述第一圆柱形磁块形成第一绕线转子，并且所述第二圆柱形磁块形成第二绕线转子。
3.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，每个圆柱形磁块(24,25)包括一组线圈(80,81)，所述第一圆柱形磁块的所述一组线圈中的每个线圈连接到所述第二圆柱形磁块的所述一组线圈中的不同线圈，使得所述第一圆柱形磁块和所述第二圆柱形磁块形成绕线转子。
4.根据权利要求1所述的旋转电
5.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，所述第一圆柱形磁块(24)包括第一组导电棒(31a)和第一短路盘(29)，并且所述第二圆柱形磁块包括第二组导电棒(31b)和第二短路盘(29)，所述第一组导电棒中的每个导电棒连接到所述第一短路盘和所述第二组导电棒中的不同导电棒，所述第二组导电棒中的所述导电棒连接到所述第二短路盘，所述第一组导电棒和所述第二组导电棒以及所述第一短路盘和所述第二短路盘形成鼠笼，使得所述第一圆柱形磁块和所述第二圆柱形磁块形成鼠笼转子。
6.根据权利要求5所述的旋转电机，其中，所述第一组导电棒和所述第二组导电棒中的每个导电棒(31a,31b)的与另一个导电棒接触的端部包括倾斜滑块(49)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的旋转电机，所述第一圆柱形块(24)的直径等于所述第二圆柱形块(25)的直径，所述旋转电机还包括：
8.根据权利要求7所述的旋转电机，其中，所述第一轴环(34)的直径小于所述第二圆柱形表面(37a)的直径，并且所述第一肩部(36)和所述第二肩部(36)在所述第一轴环(33)和所述第二轴环(34)上定向成使得所述第二环形表面(37b)面向与所述第一肩部的所述第一环形表面(36b)相对的所述第一肩部(36)的表面(40)。
9.根据权利要求7或8所述的旋转电机，其中，所述轴(5)包括两个半轴(5a,5b)，并且其中，所述第一轴环(34)和所述第二轴环(35)中的一个轴环(35)包括两个部分(35a,35b)，第一半轴(5a)包括第一部分(35a)，并且所述第二半轴(5b)包括所述第二部分(35b)，所述第一部分(35a)包括所述一个轴环(35)的所述肩部(37)的所述环形表面(37a)或所述圆柱形表面，并且所述第二部分(35b)包括所述一个轴环(35)的所述肩部(37)的所述圆柱形表面(37a)或所述环形表面，所述第一半轴(5a)和所述第二半轴(5b)利用第二可移除紧固装置固定在一起以形成所述轴环(35)的所述肩部(37)，所述第一半轴(5a)或所述第二半轴(5a)包括所述第一轴环(34)和所述第二轴环(35)中的另一个轴环(34)。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的旋转电机，所述第一圆柱形块(24)的直径等于所述第二圆柱形块(25)的直径，所述旋转电机(4)还包括中空圆柱形支撑部分(42)，所述轴(5)包括第一半轴(5c)和第二半轴(5d)，所述圆柱形支撑部分插入所述第一半轴和所述第二半轴之间，并且所述第一圆柱形磁块和所述第二圆柱形磁块固定在所述圆柱形支撑部分的所述周边上，所述第一紧固装置和所述第二紧固装置包括所述中空圆柱形支撑部分。
...【技术特征摘要】
1.旋转电机(4)，包括定子(21)、在所述定子中居中的轴(5)、第一圆柱形磁块(24)和第二圆柱形磁块(25)，所述第一圆柱形磁块和所述第二圆柱形磁块包围所述轴并串联地布置在所述轴上，所述第一圆柱形磁块和所述第二圆柱形磁块由气隙(26)分隔开，所述定子包括线圈(23)，每个线圈与两个圆柱形磁块相对，其特征在于，每个圆柱形磁块包括压紧的层压磁片(27)的叠堆、构造成固定所述第一圆柱形磁块和所述轴的第一紧固装置(36,38)、以及构造成固定所述第二圆柱形磁块和所述轴的第二紧固装置(37,38)。
2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，每个圆柱形磁块(24,25)包括一组线圈(80,81)，使得所述第一圆柱形磁块形成第一绕线转子，并且所述第二圆柱形磁块形成第二绕线转子。
3.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，每个圆柱形磁块(24,25)包括一组线圈(80,81)，所述第一圆柱形磁块的所述一组线圈中的每个线圈连接到所述第二圆柱形磁块的所述一组线圈中的不同线圈，使得所述第一圆柱形磁块和所述第二圆柱形磁块形成绕线转子。
4.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，每个圆柱形磁块(24,25)包括导电棒(31)和两个短路盘或两个短路环(29)以形成鼠笼，所述第一圆柱形磁块形成第一鼠笼转子，并且所述第二圆柱形磁块形成第二鼠笼转子。
5.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，所述第一圆柱形磁块(24)包括第一组导电棒(31a)和第一短路盘(29)，并且所述第二圆柱形磁块包括第二组导电棒(31b)和第二短路盘(29)，所述第一组导电棒中的每个导电棒连接到所述第一短路盘和所述第二组导电棒中的不同导电棒，所述第二组导电棒中的所述导电棒连接到所述第二短路盘，所述第一组导电棒和所述第二组导电棒以及所述第一短路盘和所述第二短路盘形成鼠笼，使得所述第一圆柱形磁块和所述第二圆柱形磁块形成鼠笼转子。
6.根据权利要求5所述的旋转电机，其中，所述第一组导电棒和所述第二组导电棒中...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·加尔米歇，
申请(专利权)人：通用电气能源能量变换技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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