表貼式永磁電機結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】表貼式永磁電機結(jié)構(gòu)，涉及電機設計技術(shù)領域。其中本發(fā)明的表貼式磁鋼設計屬于部分嵌入式磁鋼的布置方式，與通常的磁鋼布置方式在設計側(cè)重點上也有很大不同。本發(fā)明包括定子鐵心和與定子鐵心連接的定子繞組，其定子鐵心與軸之間設置轉(zhuǎn)子鐵心，轉(zhuǎn)子鐵心與定子鐵心之間分別設置磁鋼、無緯帶，轉(zhuǎn)子鐵心橫向的兩側(cè)分別設置轉(zhuǎn)子端板，轉(zhuǎn)子端板上設置自冷離心風葉；轉(zhuǎn)子鐵心軸向靠近軸的兩側(cè)設置轉(zhuǎn)子拉緊緊固件。本發(fā)明實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、適于大批量生產(chǎn)、且能夠保證電機良好的調(diào)速性和運行可靠性的目的。
【專利說明】
表貼式永磁電機結(jié)構(gòu)
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明屬于電機設計技術(shù)領域。其中本發(fā)明的表貼式磁鋼設計屬于部分嵌入式磁鋼的布置方式，與通常的磁鋼布置方式在設計側(cè)重點上也有很大不同。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]我國是盛產(chǎn)永磁材料的國家，特別是稀土永磁材料釹鐵硼資源在我國非常豐富，稀土礦的儲藏量為世界其他各國總和的4倍左右。稀土永磁材料和稀土永磁電機的科研水平都達到了國際先進水平。因此，對我國來說，永磁同步電動機有很好的應用前景。永磁同步電動機結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、損耗小、功率密度大、效率高，和直流電機相比，它沒有直流電機的換向器和電刷等缺點;和異步電動機相比，它由于不需要無功勵磁電流，因而效率高，功率因數(shù)高，力矩慣量比大，定子電流和定子電阻損耗減小，且轉(zhuǎn)子參數(shù)可測、控制性能好;和普通同步電動機相比，它省去了勵磁裝置，簡化了結(jié)構(gòu)，提高了效率。特別是永磁同步電機引入矢量控制系統(tǒng)后，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高動態(tài)性能和大范圍的調(diào)速或定位控制?；谟来磐诫姍C上述眾多優(yōu)勢，在目前國家“節(jié)能減排”的大背景下，隨著永磁體及永磁同步電機控制技術(shù)的日益成熟可靠，其應用范圍基本上已經(jīng)覆蓋到電機拖動的所有領域:包括機車牽引，汽車牽引，風力發(fā)電機，空調(diào)，石油鉆探、開采，核電等等，包括目前普通三相異步電機的所有應用場合。因此，從技術(shù)發(fā)展的角度來看，可以預測，憑借永磁同步電機固有的許多優(yōu)勢，永磁同步電機必將成為下一帶驅(qū)動電機的主流機型，應用前景無限廣闊。
[0004]具體到技術(shù)領域，采用正弦波控制電源的永磁同步電動機可根據(jù)永磁體在轉(zhuǎn)子上放置的位置分為三種:一是永磁體埋在轉(zhuǎn)子內(nèi)的內(nèi)置式永磁同步電動機;一是永磁體安放在轉(zhuǎn)子表面的表貼式永磁同步電動機;第三種是永磁體部分嵌入式的永磁同步電動機。目前，國內(nèi)制造的永磁電機多為內(nèi)置式磁路結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，工藝實施較為成熟，國內(nèi)有不少廠家對內(nèi)置式結(jié)構(gòu)的永磁電機制造都很有經(jīng)驗。相比內(nèi)置式永磁電機而言，表貼式永磁電機其徑向等效氣隙較大，電樞反應較小，磁場波形和電流電壓波形畸變率不大，振動噪聲性能優(yōu)良，國外如法國熱蒙公司、德國西門子公司研發(fā)的永磁電機均為表貼式磁路結(jié)構(gòu)，國內(nèi)新開發(fā)的高性能調(diào)速永磁電機也主要采用表貼式磁路結(jié)構(gòu)。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、適于大批量生產(chǎn)、且能夠保證電機良好的調(diào)速性和運行可靠性的表貼式永磁電機結(jié)構(gòu)。
[0007]表貼式永磁電機結(jié)構(gòu)，包括定子鐵心和與定子鐵心連接的定子繞組，其定子鐵心與軸之間設置轉(zhuǎn)子鐵心，轉(zhuǎn)子鐵心與定子鐵心之間分別設置磁鋼、無瑋帶，轉(zhuǎn)子鐵心橫向的兩側(cè)分別設置轉(zhuǎn)子端板，轉(zhuǎn)子端板上設置自冷離心風葉;轉(zhuǎn)子鐵心軸向靠近軸的兩側(cè)設置轉(zhuǎn)子拉緊緊固件。
[0008]本發(fā)明的轉(zhuǎn)子鐵心由若干片轉(zhuǎn)子沖片組成，所述轉(zhuǎn)子沖片的外周面上均勻布置30°角的磁鋼槽，每個磁鋼槽上設置2°的擋肩，每個擋肩上設置直徑0.66mm的槽;轉(zhuǎn)子沖片的磁力線分級位置上均勻布置4個用于控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量的圓孔，相鄰兩個圓孔之間設置用于拉緊轉(zhuǎn)子拉緊緊固件的定位孔。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:磁鋼裝配更加方便，不需要復雜的工裝準備;磁鋼表面的緊固方式簡單，緊固材料常見，價格低廉，適于大批量生產(chǎn)；同時設計方法兼顧了內(nèi)置式和表貼式各自的優(yōu)點，更好的保證了永磁電機的性能。尤其是在保證電機效率、功率因數(shù)、迀入同步能力和過載能力的前提下，獲得了較高的交直軸電感比值，從而確保了電機良好的調(diào)速性能和運行可靠性。
[0010]
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的電機整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為電機的轉(zhuǎn)子沖片圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明:
如圖1所示，一種表貼式永磁電機結(jié)構(gòu)，包括定子鐵心2和與定子鐵心2連接的定子繞組I，其特征在于定子鐵心2與軸9之間設置轉(zhuǎn)子鐵心5，轉(zhuǎn)子鐵心5與定子鐵心2之間分別設置磁鋼3、無瑋帶4，轉(zhuǎn)子鐵心5橫向的兩側(cè)分別設置轉(zhuǎn)子端板6，轉(zhuǎn)子端板6上設置自冷離心風葉7;轉(zhuǎn)子鐵心5軸向靠近軸9的兩側(cè)設置轉(zhuǎn)子拉緊緊固件8。
[0014]如圖2所示，本發(fā)明轉(zhuǎn)子鐵心5由若干片轉(zhuǎn)子沖片11組成，所述轉(zhuǎn)子沖片11的外周面上均勻布置30°角的磁鋼槽，每個磁鋼槽上設置2°的擋肩，每個擋肩上設置直徑0.66mm的槽13;轉(zhuǎn)子沖片11的磁力線分級位置上均勻布置4個用于控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量的圓孔10，相鄰兩個圓孔10之間設置用于拉緊轉(zhuǎn)子拉緊緊固件8的定位孔12。
[0015]圖1示出了本發(fā)明的電機整體結(jié)構(gòu)，包括電機定子總成、轉(zhuǎn)子總成、其它結(jié)構(gòu)件。電機定子總成與普通三相異步機相同，由定子繞組I和定子鐵心2組成，經(jīng)過疊片、嵌線、浸漆等工藝過程;轉(zhuǎn)子總成由磁鋼3、無瑋帶4、轉(zhuǎn)子鐵心5、轉(zhuǎn)子端板6、轉(zhuǎn)子拉緊緊固件8、軸10等組成。所述磁鋼3為瓦片形，徑向充磁，軸向分段布置;轉(zhuǎn)子端板6帶自冷離心風葉7，通常離心風葉7尺寸相對于圓周分布半徑較小，必須增加布置密度，以增加風壓和風量，以保證冷卻效果;轉(zhuǎn)子端板6的作用在于壓緊轉(zhuǎn)子沖片11，保證轉(zhuǎn)子沖片11的齒部不會彈開，同時保證磁鋼3不會沿著轉(zhuǎn)子鐵心5表面發(fā)生軸向移動;無瑋帶4綁扎在磁鋼和轉(zhuǎn)子鐵心5表面，必須保證足夠的厚度，要綁扎均勻，不能高出，造成定轉(zhuǎn)子相擦。
[0016]圖2為轉(zhuǎn)子沖片的示意圖，本示例為4極沖片，物理極弧系數(shù)0.67，分成8個30°角的磁鋼槽和4個空槽，槽與槽之間預留2°的擋肩，擋肩中間開增加0.6mm的小槽13。4個空槽用輕質(zhì)層壓板或其他材料填充，0.6mm的小槽13有三個作用:1、作為疊壓定位槽;2、作為應力釋放槽;3、作為磁鋼切向定位預緊槽。其次，圓周均布的4個圓孔10處于磁力線分極位置，既能增加冷卻面積，也能減輕轉(zhuǎn)子重量，對控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量意義重大。4個圓周均布的小圓孔12作為轉(zhuǎn)子拉緊緊固件8的定位孔。
[0017]在制作本發(fā)明的永磁電機結(jié)構(gòu)，分定子總成部分和轉(zhuǎn)子總成部分，步驟如下: 定子總成部分:
(1)、將定子線圈I嵌入已疊壓成型的定子鐵心2中；
(2)、將嵌線后的有繞組定子鐵心浸漆、烘干、壓入機座。
[0018]轉(zhuǎn)子總成部分:
(I)、將轉(zhuǎn)子沖片11疊壓預成型為轉(zhuǎn)子鐵心，并預緊；
(2 )、將磁鋼3軸向壓入轉(zhuǎn)子鐵心；
(3)、將綁扎無瑋帶4;
(4)、將綁扎后的轉(zhuǎn)子浸漆、烘干，控制烘干溫度不超過磁鋼允許溫度；
(5)、將講轉(zhuǎn)子鐵心部分整體壓入轉(zhuǎn)子端板6，并做動平衡；
最后電機總裝，將定子總成、轉(zhuǎn)子總成及其他結(jié)構(gòu)件等裝配完畢。
【主權(quán)項】
1.一種表貼式永磁電機結(jié)構(gòu)，包括定子鐵心(2)和與定子鐵心(2)連接的定子繞組(I)，其特征在于定子鐵心(2)與軸(9)之間設置轉(zhuǎn)子鐵心(5)，轉(zhuǎn)子鐵心(5)與定子鐵心(2)之間分別設置磁鋼(3)、無瑋帶(4)，轉(zhuǎn)子鐵心(5)橫向的兩側(cè)分別設置轉(zhuǎn)子端板(6)，轉(zhuǎn)子端板(6)上設置自冷離心風葉(7);轉(zhuǎn)子鐵心(5)軸向靠近軸(9)的兩側(cè)設置轉(zhuǎn)子拉緊緊固件(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表貼式永磁電機結(jié)構(gòu)，其特征在于上述轉(zhuǎn)子鐵心(5)由若干片轉(zhuǎn)子沖片(11)組成，所述轉(zhuǎn)子沖片(11)的外周面上均勻布置30°角的磁鋼槽，每個磁鋼槽上設置2°的擋肩，每個擋肩上設置直徑0.66mm的槽(13);轉(zhuǎn)子沖片(11)的磁力線分級位置上均勻布置4個用于控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量的圓孔(10)，相鄰兩個圓孔(10)之間設置用于拉緊轉(zhuǎn)子拉緊緊固件(8)的定位孔(12)。
【文檔編號】H02K1/27GK105846580SQ201610386967
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】向翰
【申請人】南通金馳機電有限公司