一种启动电机及其控制电路制造技术

一种启动电机及其控制电路，启动电机包括基座和与基座的周边相配合的外壳以在基座和外壳间形成第一空腔，第一空腔内设置有转子和定子，所述定子上设置有定子绕组，所述基座沿轴向设置有用于安装转子轴的通孔，通孔内至少设置有两个轴承，定子设置于转子的外周，所述定子包括多个定子叠片和设置在定子叠片上的绕组，其特征在于，所述外壳内表面具有多个凹口，所述定子叠片与壳体内表面的至少一部分连接。本实用新型专利技术提供的启动电机可小型化，提供的控制电路可使启动电机节省能量。

A Starting Motor and Its Control Circuit

【技术实现步骤摘要】
一种启动电机及其控制电路
本技术涉及一种启动电机及其控制电路，属于电动机

技术介绍
当前用于燃气涡轮发动机的启动系统包括基于电气，气动和液压的启动系统。基于电气的启动机系统提供了优于基于气动或液压的启动机系统的若干优点，因为它们更紧凑，具有更低的成本和更高的可靠性。此外，电动启动系统还提供更好的速度/转矩控制，用于启动，重新接合和电动。传统的启动器包括由固定绕组（定子）围绕的中心转子轴。转子的两端由轴承支撑。定子支撑在电动机的外壳内。通常，定子由金属元件的叠片堆构成，所述金属元件彼此邻接并且沿转子轴的轴向布置在转子外部。判断电启动器系统有效性的一个可控开关因素是电动机将电磁力转换成有用的输出转矩的能力。当定子-电枢间隙提供具有最小磁阻的磁通路径时，有用的输出转矩最大化。另外，包括定子叠层材料的磁场（B）和磁化场（H）的磁化特性最大化。为了使磁阻最小化并使B-H材料系数最大化，定子叠片组和外壳的内表面之间的界面精密压装。然而，这种精密压装可能会产生意想不到的后果。例如，在某些操作条件下，比如冷启动操作，由于外壳材料与叠片之间热膨胀系数的差异而产生的接触应力，叠片的环向应力显著增加。增加的环向应力会降低启动器的性能。因此，可能需要比期望的更大的启动器，以便产生足够的扭矩来致动燃气涡轮发动机。较大的启动器为燃气涡轮发动机和启动机系统（包括电动机，馈电线和电动机控制器）提供了不希望的特性，例如额外的尺寸和重量。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的缺点，本技术的专利技术目的是提供一种启动电机及其控制电路，其可小型化，节省能量。为实现所述专利技术目的，本技术提供一种启动电机，其包括基座和与基座的周边相配合的外壳以在基座和外壳内形成第一空腔，第一空腔内设置有转子和定子，所述定子上设置有定子绕组，所述基座沿轴向设置有用于安装转子轴的通孔，通孔内至少设置有两个轴承，定子设置于转子的外周，所述定子包括多个定子叠片和设置在定子叠片上的绕组，其特征在于，所述外壳内表面具有多个凹口，所述定子叠片与壳体内表面的至少一部分连接。优选地，凹口沿着壳体内表面轴向延伸，以便与定子叠片接合。优选地，凹口沿着内表面沿周向对称地间隔开。优选地，凹口具有扇贝形状，扇贝形状有具有基本相等的半径的圆角。优选地，所述转子包括交错设置的呈N极性和S极性的磁铁。为实现所述技术目的，本技术还提供一种上述启动电机的控制电路，其包括三相交流电源、控制器、第一开关装置、第二开关装置和第三开关装置，其中，第一开关装置的第一个可控开关连接于三相交流电源的第二相与启动电机的第一个定子绕组的第一端之间；第一开关装置的第二个可控开关连接于三相交流电源的第一相与启动电机的第二个定子绕组的第一端之间；第一开关装置的第三个可控开关连接于三相交流电源的第三相与启动电机的第三个定子绕组的第一端之间；第二开关装置的第一个可控开关、第二个可控开关和第三个可控开关分别连接于三相交流电源的第一相、第二相、第三相和启动电机的第一定子绕组的第二端、第二定子绕组的第二端和第三定子绕组的第二端之间；第三开关装置的第一个可控开关、第二个可控开关和第三个可控开关分别连接于启动电机的第一定子绕组的第二端、第二定子绕组的第二端和第三定子绕组的第二端和公共端之间；控制器控制第一开关装置、第二开关装置和第三开关装置的工作状态，相继使第三开关装置闭合，第二开关装置断开，使第一开关装置导通，以使启动电机以第一种方式启动，达到设定转速后，相继使第一开关装置断开，使第二开关装置闭合，使第三开关装置断开，使第一开关装置导通，以第二种方式工作。为实现所述技术目的，本技术还提供一种上述启动电机的控制电路，其包括三相交流电源、控制器、第一开关装置、第二开关装置和第三开关装置，其中，第一开关装置的第一个可控开关、第二个可控开关和第三个可控开关分别连接于三相交流电源的第一相、第二相、第三相与启动电机的第一个定子绕组的第一端、第二个定子绕组的第一端、第三个定子绕组的第一端之间；第二开关装置的第一个可控开关连接于启动电机的第二个定子绕组的第一端和启动电机的第三个定子绕组的第二端之间；第二开关装置的第二个可控开关连接于启动电机的第一个定子绕组的第一端和启动电机的第二个定子绕组的第二端之间；第二开关装置的第三个可控开关连接于启动电机的第三定子绕组的第一端和启动电机的第一个定子绕组可控开关的第二端之间；第三开关装置的第一个可控开关、第二个可控开关和第三个可控开关分别连接于启动电机的第一定子绕组的第二端、第二定子绕组的第二端和第三定子绕组的第二端和公共端之间。控制器控制第一开关装置、第二开关装置和第三开关装置的工作状态，相继使第三开关装置闭合，第二开关装置断开，使第一开关装置导通，以使启动电机以第一种方式启动，达到设定转速后，相继使第一开关装置断开，使第二开关装置闭合，使第三开关装置断开，使第一开关装置导通，使启动电机以第二种方式工作。优选地，第一开关装置中的每一个可控开关均包括可控晶闸管和与晶闸管并联的可控开关，所述可控开关为继电器，其驱动电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和反相器，其中，第一晶体管的基极连接于处理器的一个输出端，集电极经第一电阻连接于第一电源，发射极经第四电阻连接于地；第二晶体管的基极连接于第一晶体管的集电极，集电极经第二电阻连接于第一电源，发射极依次经反相器、继电器的线包连接于第二电源；第三晶体管的基极连接于第一晶体管的发射极，集电极经第二晶体管的发射极，发射极连接于地。与现有技术相比，本技术提供的启动电机及其控制电路，其可达到如下优点：1.可小型化，所述空间小；2：节省能量。附图说明图1是包括启动电机和离合器的燃气涡轮发动机的框图；图2是本技术提供的启动电机的一个实施例的纵向剖视图；图3是本技术提供的启动电机外壳垂直于轴向的截面示意图；图4是本技术第一实施例提供的启动电机控制电路的开关装置连接示意图；图5是本技术第二实施例提供的启动电机控制电路的开关装置连接示意图；图6是本技术提供的控制电路的控制器的电路图。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，也可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。图1是包括启动电机和离合器的燃气涡轮发动机的框图。如图1所示，燃气轮机组件10包括发动机11、附件齿轮箱14，启动电机12、离合器13及启动电机的控制电路。其中，附件齿轮箱14连接于发动机11上以实现旋转。启动电机12用于驱动附件齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种启动电机，其包括基座和与基座的周边相配合的外壳以在基座和外壳内形成第一空腔，第一空腔内设置有转子和定子，所述定子上设置有定子绕组，所述基座沿轴向设置有用于安装转子轴的通孔，通孔内至少设置有两个轴承，定子设置于转子的外周，所述定子包括多个定子叠片和设置在定子叠片上的绕组，其特征在于，所述外壳内表面具有多个凹口，所述定子叠片与外壳内表面的至少一部分连接。

【技术特征摘要】
1.一种启动电机，其包括基座和与基座的周边相配合的外壳以在基座和外壳内形成第一空腔，第一空腔内设置有转子和定子，所述定子上设置有定子绕组，所述基座沿轴向设置有用于安装转子轴的通孔，通孔内至少设置有两个轴承，定子设置于转子的外周，所述定子包括多个定子叠片和设置在定子叠片上的绕组，其特征在于，所述外壳内表面具有多个凹口，所述定子叠片与外壳内表面的至少一部分连接。2.根据权利要求1所述的启动电机，其特征在于，凹口沿着外壳内表面轴向延伸，以便与定子叠片接合。3.根据权利要求2所述的启动电机，其特征在于，凹口沿着外壳内表面沿周向对称地间隔开。4.根据权利要求3所述的启动电机，其特征在于，凹口具有扇贝形状，扇贝形状有具有基本相等的半径的圆角。5.根据权利要求4所述的启动电机，其特征在于，所述转子包括交错设置的呈N极性和S极性的磁铁。6.一种权利要求1-5任一所述的启动电机的控制电路，其特征在于，包括三相交流电源、控制器、第一开关装置、第二开关装置和第三开关装置，其中，第一开关装置的第一个可控开关连接于三相交流电源的第二相与启动电机的第一个定子绕组的第一端之间；第一开关装置的第二个可控开关连接于三相交流电源的第一相与启动电机的第二个定子绕组的第一端之间；第一开关装置的第三个可控开关连接于三相交流电源的第三相与启动电机的第三个定子绕组的第一端之间；第二开关装置的第一个可控开关、第二个可控开关和第三个可控开关分别连接于三相交流电源的第一相、第二相、第三相和启动电机的第一定子绕组的第二端、第二定子绕组的第二端和第三定子绕组的第二端之间；第三开关装置的第一个可控开关、第二个可控开关和第三个可控开关分别连接于启动电机的第一定子绕组的第二端、第二定子绕组的第二端和第三定子绕组的第二端和公共端之间；控制器控制第一开关装置、第二开关装置和第三开关装置的工作状态，相继使第三开关装置闭合，第二开关装置断开，使第一开关装置导通，以使启动电机以第一种方式启动，达到设定转速后，相继使第一开关装置断开，使第二开关装置闭合，使第三开关装置断开，使第一开关装置导通，以使启动电机以第二种方式工作。7.根据权利要求6所述的启动电机的控制电路，其特征在于，第一开关装置中的每一个可控开关均包括可控晶闸管和与晶闸管并联的可控开关，所述可控开关为继电器，其驱动电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和反相器，其中，第一晶体管的基极连接于处理器的一个输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊炜，钱春雷，王文明，葛强，贾子昊，张广纯，李继尧，许达威，
申请(专利权)人：王俊炜，
类型：新型
国别省市：江苏,32