凸極永磁同步電機制造技術

本實用新型專利技術涉及一種永磁同步電機結構，尤其是涉及一種適用于小機房、無機房的凸極永磁同步無齒輪電梯電機。凸極永磁同步電機，該電機包括機座、定子和轉子，轉子由轉軸、轉子鐵芯和永磁體構成，轉子鐵芯由若干轉子沖片疊壓而成，轉子沖片的周向上設有與電機極數相同的切向矩形口，兩個切向矩形口之間設有隔磁口，轉子沖片上的切向矩形口構成安裝孔，轉子沖片上的隔磁口構成隔磁橋；永磁體為平板式，插設在安裝孔內，永磁體在轉子鐵芯內部圓周上Ｎ、Ｓ極交替分布，組成與電機極數相同的多邊形形狀。本實用新型專利技術的特點是永磁體結構簡單，成本低，調速性能更好；效率和功率因數高，節能效果明顯，更容易實現弱磁擴速功率，更適用于變速電梯使用。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種永磁同步電機結構，尤其是涉及一種適用于 小機房、無機房的凸極永磁同步無齒輪電梯電機。
技術介紹
隨著永磁材料和電力電子技術的發展，永磁同步無齒輪電梯電機的應用已 經很廣泛。目前在用電機的結構以外轉子為主，其永磁體為圓弧形，粘接或用壓板固定在轉子體內側表面，定子采用斜槽鉚接方式固定，如專利CN1141775C 公布的曳引機結構。也有內轉子結構曳引機，永磁體安裝常用的兩種方式，如 專利CN101016137公布的面裝式轉子結構；和專利CN2518257Y公布的永磁體 插入在轉子鐵芯內部結構。外轉子結構的電機是隱極電機，其調速性能很高，但其永磁體為外貼方式， 永磁材料為圓弧形，加工成本偏高。而且永磁體工作時與空氣接觸，易氧化， 需要進行表面處理，增加了成本。當電機需要進行弱磁擴速恒功率運行時，需 要很大的弱磁電流，因此其擴速范圍受到變頻器容量和電機溫升的限制。內轉子結構電機，當使用永磁體面裝結構時也是隱極電機，其特性與外轉 子結構相同。當永磁體內插入轉子內部，電機直軸磁路與交軸磁路不對稱，電 機為凸極電機特性。凸極永磁電機結構有凸極力矩存在，能達到額定力矩的 20 40%，因此采用凸極結構設計可以提高電機功率密度，減小電機體積，節約 成本。凸極式永磁電機有很好的弱磁擴速功能，當電機需要在額定速度以上運行 時，其用于擴速功能的弱磁電流同時增加了電機輸出的凸極力矩，電機效率和 功率因數會大大提高。目前電梯行業越來越重視電梯運行效率，為了提高運行效率，己經研發出一種變速電梯。當轎廂滿載時電梯以額定速度運行，當電機 空載或輕載時，電梯則提高運行速度，此時曳引機需要在恒功率特性運行。凸 極電機更適用于這種變速電梯工作原理。中國專利CN2662525Y公開了一種交流永磁同步伺服電機，屬于電動機領 域，主要包括前端蓋、轉軸、機殼、定子鐵芯、轉子鐵芯、磁鋼、蓋板、后端 蓋、接線盒，轉子鐵芯由轉子沖片疊壓或整體鑄件加工而成，轉子沖片上有磁 鋼槽孔，槽孔之間留有漏磁磁路，軛部為主磁路，磁鋼插入轉子鐵芯槽孔內； 定子鐵芯由定子沖片疊壓而成，鐵芯外圓焊牢固定，并保持定子鐵芯斜槽在一 定范圍內。本電動機以簡單的方法、很小的代價使電動機的反電勢為正弦波形。 同時采取定子斜槽、繞組短矩措施并調整氣隙尺寸，能使電動機反電勢波形畸 變率小于1%。從而使與正弦波形的驅動器達到最佳的匹配效果。但是由于漏磁 磁路設置在槽孔內，不適合大功率電機。
技術實現思路
為了解決上述的技術問題，本技術的目的是提供一種凸極永磁同步電 機，該電機具有永磁體結構簡單，功率大，調速性能好，節能效果明顯的特點。為了實現上述的目的，本技術采用了以下的技術方案凸極永磁同步電機，該電機包括機座、定子和轉子，轉子由轉軸、轉子鐵 芯和永磁體構成，轉子鐵芯由若干轉子沖片疊壓而成，轉子沖片的周向上設有 與電機極數相同的切向矩形口，兩個切向矩形口之間設有隔磁口，若干轉子沖 片上的切向矩形口構成安裝孔，若干轉子沖片上的隔磁口構成隔磁橋；所述的 永磁體為平板式，插設在安裝孔內，永磁體在轉子鐵芯內部圓周上N、 S極交替 分布，組成與電機極數相同的多邊形形狀。作為優選，上述的隔磁口為封閉的梯形口或敞開的槽形口。隔磁口用梯形口可以增加轉子強度。作為優選，上述的永磁體為一整塊或者由多塊拼接構成。作為優選，上述的永磁體采用釹鐵硼材料，永磁體上、下表面分別涂有厭作為優選，上述的轉子鐵芯的兩端部分別設有端板，兩個端板封閉轉子鐵 芯，并通過固定螺栓緊固。作為優選，上述的轉子磁極軸線與電機軸平行時，定子鐵芯采用斜槽處理， 斜槽距離為0.5 1倍齒距。作為優選，上述的轉子磁極軸線斜極一個齒時距時，定子采用直槽結構。作為優選，在同一極相鄰兩永磁體錯開all角度設置，all的計算式如下其中all為兩塊永磁體錯開的角度，Z為定子鐵芯槽數，N為每極永磁體數量。作為優選，上述的定子繞組采用雙層短矩分布繞組；槽極配合采用整數槽 繞組，36槽6極、48槽8極或60槽10極；或者槽極配合采用分數槽配合，27 槽12極、36槽16極、45槽20極、54槽24極、72槽32極、81槽36極、36 槽24極、45槽30極、48槽32極或60槽40極。上述的該電機還包括后端蓋、曳引輪、制動器、和編碼器，曳引輪設置在 轉軸的前端，制動器設置在轉軸的后端，制動器固定在后端蓋上，編碼器設置 在轉軸的尾端。本技術由于采用了上述的技術方案，其產品的特點是永磁體結構簡單， 成本低，反電動勢為正弦波，調速性能更好；其凸極率可以根據使用要求調整， 因此效率和功率因數更高，節能效果更高明顯，更容易實現弱磁擴速功率，更適用于變速電梯使用。同時，相對于CN2662525Y公開的結構，本技術的 產品功率可以做的更大。附圖說明圖1是本技術整機結構示意圖。 圖2是定子、轉子沖片開槽結構示意圖。 圖3是槽形口隔磁口沖片結構示意圖。 圖4是梯形口隔磁口沖片結構示意圖。 圖5是20極電機永磁體分布結構示意圖。 圖6是直極時，永磁體安裝示意圖。 圖7是斜極時，永磁體安裝示意圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術的具體實施方式做一個詳細的說明。 實施例1:參照附圖1，本實施例所述的凸極永磁同步電機，其為內轉子結構。主要由轉軸1、曳引輪2、軸承蓋3、軸承4、機座5、定子鐵芯8、 繞組11、轉子鐵芯10、永磁體9、后端蓋12、制動器14、編碼器15、 接線盒13組成。曳引輪2裝在轉軸1前端，制動器14裝在轉軸1后 端，制動器14固定在電機后端蓋12上。編碼器15安裝在主軸1尾端， 靠制動器14的殼體固定。電機定子鐵芯8由定子沖片疊壓而成，并采 用扣片扣緊后壓裝在機座5內部。繞組線圈11嵌入定子槽內，采用三 相雙層短距分布繞組。如圖l所示，轉子由轉軸1、轉子鐵芯10、永 磁體9、轉子端板6和固定螺栓19組成，轉子鐵芯10由若干轉子沖 片18疊壓而成。轉子沖片18的周向上設有與電機極數相同的切向矩形口 16，兩個切向矩形口 16之間設有隔磁口 17，隔磁口 17可以為封 閉的梯形口 (如圖3所示)，隔磁口 17也為敞開的槽形口 (如圖4所 示)。若干轉子沖片18上的切向矩形口 16構成安裝孔，若干轉子沖片 18上的隔磁口 17構成隔磁橋。如圖3、圖4所示，永磁體9為平板式，插入到安裝孔內。永磁 體9在鐵芯內部圓周上N、 S極交替分布，組成一個與電機極數相同 的多邊形形狀。同一磁極由4塊永磁體9拼接而成，如圖5所示。永 磁體9插入轉子里以后，用兩個端板6和固定螺栓19將轉子鐵芯固緊。此實施例中使用分數槽繞組，定子45槽，轉子20個磁極，繞組 跨距1 3。定子斜槽一個齒距，轉子磁極軸線與電機機械軸平行(如 圖6所示)。永磁體9采用釹鐵硼材料，插入永磁體9時在永磁體9 上下表面涂厭氧膠。 實施例2此實施例中使用整數槽繞組，定子36槽，轉子6個磁極，繞組跨 距1 6。如圖7所示，在同一極相鄰兩永磁體錯開all角度設置，all 的值為2.5° 。其他技術特征如實施例1所示。權利要求1. 凸極永磁同步電機，該電機包括機座(5)、定子和轉子，轉子由轉軸(1)、轉子鐵芯(10)和永磁體(9)構成，轉子鐵芯(10)由若干轉子沖片(18)疊壓而本文檔來自技高網...

【技術保護點】
凸極永磁同步電機，該電機包括機座（５）、定子和轉子，轉子由轉軸（１）、轉子鐵芯（１０）和永磁體（９）構成，轉子鐵芯（１０）由若干轉子沖片（１８）疊壓而成，其特征在于：轉子沖片（１８）的周向上設有與電機極數相同的切向矩形口（１６），兩個切向矩形口（１６）之間設有隔磁口（１７），若干轉子沖片（１８）上的切向矩形口（１６）構成安裝孔，若干轉子沖片（１８）上的隔磁口（１７）構成隔磁橋；所述的永磁體（９）為平板式，插設在安裝孔內，永磁體（９）在轉子鐵芯（１０）內部圓周上Ｎ、Ｓ極交替分布，組成與電機極數相同的多邊形形狀。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李樹國，
申請(專利權)人：李樹國，
類型：實用新型
國別省市：33[中國|浙江]