專利名稱：高牽入同步能力永磁同步電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種稀土永磁同步電機，特別是一種能拖動大轉(zhuǎn)動慣量機械負(fù)載的高效高牽入同步能力永磁同步電動機。
異步起動稀土永磁同步電動機由與普通感應(yīng)電動機相近的定子、永磁體和鼠籠構(gòu)成的轉(zhuǎn)子組成，與感應(yīng)電動機相比優(yōu)點突出，具有明顯高的功率因數(shù)和效率，正常情況下電機轉(zhuǎn)速與電源的頻率呈現(xiàn)確定的關(guān)系，可由一臺電源拖動多臺電機以同樣的轉(zhuǎn)速同步運行。當(dāng)電機負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量較大時，現(xiàn)有的異步起動永磁同步電動機的功率密度低，換言之，確定的功率密度下，現(xiàn)有異步起動永磁同步電動機的牽入同步能力低。因此，提高現(xiàn)有的異步起動永磁同步電動機的牽入同步能力，同時使之具有較高的功率密度，已成為急待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。
本實用新型的目的是提供一種高效高牽入同步能力永磁同步電動機。它結(jié)構(gòu)緊湊、永磁體布局合理，既有利于永磁體的裝配和防護，又顯著提高了永磁材料利用率，不僅有高的功率因數(shù)和效率，而且牽入同步能力強，具有高的功率密度。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的該裝置包括機座及組裝其內(nèi)的定子，由轉(zhuǎn)軸、鐵心、永磁體、鼠籠導(dǎo)條構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，其中徑向分布的永磁體嵌入轉(zhuǎn)子鐵心的永磁體槽中，永磁體槽位于轉(zhuǎn)子槽下方，兩槽之間有隔磁磁橋。
由于本實用新型是在現(xiàn)有常規(guī)異步起動永磁同步電動機結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上改進的，所以很容易實現(xiàn)。該裝置采用內(nèi)置徑向式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)，將永磁體按極性規(guī)則地嵌入轉(zhuǎn)子鐵心上的永磁體槽中。該裝置不僅永磁體制造、裝配方便，工藝簡單，而且永磁體布局合理，永磁材料磁能積的利用率高，使得在降低電機制造成本的同時，達到了提高電機效率、功率因數(shù)和牽入同步能力、降低電機體積的目的。電機運行時，因永磁體位于轉(zhuǎn)子鐵心的永磁體槽中，永磁體的工作環(huán)境大大改善，且由于永磁體槽之上有著轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，永磁體安裝牢固，轉(zhuǎn)子機械強度高。另外，由于永磁體與電機氣隙之間有起屏蔽作用的轉(zhuǎn)子繞組(轉(zhuǎn)子導(dǎo)條)，電機中的永磁體不容易失磁。該裝置與現(xiàn)有國內(nèi)外某些相關(guān)電機的磁路結(jié)構(gòu)相比，不需再采用其他特殊的隔磁措施(如某些其他電機需采用不導(dǎo)磁軸或在永磁體與轉(zhuǎn)軸之間采用隔磁銅套)。本實用新型在永磁體與鼠籠導(dǎo)體槽之間設(shè)置了隔磁磁橋，可將電機的漏磁系數(shù)控制在合適的范圍內(nèi)，從而使得電機的功率因數(shù)、效率、功率密度和牽入同步能力都能得到提高。為達到最優(yōu)的電機性能，應(yīng)嚴(yán)格控制隔磁磁橋的尺寸，使電機漏磁系數(shù)局限于合理的范圍，從而達到提高電機性能和充分利用永磁材料磁能積的目的。對于隔磁磁橋，其寬度w宜限制在2～7mm，長度b宜限制在1.0～1.4mm的范圍，而且，當(dāng)永磁體槽的厚度不同時，永磁體槽周向兩端的結(jié)構(gòu)也應(yīng)采用相適應(yīng)的形式。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型的Ⅰ型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中Ⅰ部放大圖。
圖3是本實用新型的Ⅱ型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3中Ⅱ部放大圖。
根據(jù)圖1～4詳細(xì)說明本實用新型的具體結(jié)構(gòu)。該裝置的基本結(jié)構(gòu)除轉(zhuǎn)子外，其余部分同現(xiàn)有異步起動永磁同步電動機或普通感應(yīng)電動機的基本結(jié)構(gòu)，如機座、定子等部件。其中轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸1、帶有永磁體槽5的鐵心2、永磁體3、鼠籠導(dǎo)體4等構(gòu)成。其中永磁體3優(yōu)先采用稀土永磁材料制成，其規(guī)格、形狀大小可視具體使用要求確定，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體槽的形狀和大小也應(yīng)視具體使用要求確定。鐵心2的永磁體槽位于鼠籠導(dǎo)體槽的下方，兩槽間有隔磁磁橋6。以4極電機為例，永磁體3制成長方體形狀，沿周向按照N-S-N-S的規(guī)則依次嵌入鐵心2的永磁體槽5中。隔磁磁橋尺寸隨電機容量不同而優(yōu)先在以下數(shù)值中選取隔磁磁橋?qū)挾葁=2～7mm，長度b=1.0～1.4mm的范圍；當(dāng)永磁體槽的厚度hm≥2.4mm時，為提高轉(zhuǎn)子強度，永磁體槽周向兩端采用Ⅱ型結(jié)構(gòu)，反之，為限制電機的漏磁系數(shù)，應(yīng)采用Ⅰ型結(jié)構(gòu)。
本實用新型適用于4、6和8極高牽入同步能力異步起動稀土永磁同步電動機。
利用本實用新型的技術(shù)方案設(shè)計的化纖機械用180W六極高牽入同步能力永磁同步電動機，選取的隔磁磁橋?qū)挾葁=2.5mm，長度b=1.15mm，永磁體充磁方向長度hm=2.5，采用Ⅰ型結(jié)構(gòu)。該電動機按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格配件制成后，其各項性能指標(biāo)與同容量永磁同步電動機相比，性能有顯著提高，見表1。
權(quán)利要求1.一種高牽入同步能力永磁同步電動機，包括機座及組裝其內(nèi)的定子，由轉(zhuǎn)軸、鐵心、永磁體、鼠籠導(dǎo)條構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，其特征在于徑向分布的永磁體嵌入轉(zhuǎn)子鐵心的永磁體槽中，永磁體槽位于轉(zhuǎn)子槽下方，兩槽之間有隔磁磁橋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機，其特征在于隔磁磁橋?qū)挾葁=2～7mm，長度b=1.0～1.4mm。
專利摘要一種高牽入同步能力永磁同步電動機，該裝置包括機座及組裝其內(nèi)的定子，由轉(zhuǎn)軸、鐵心、永磁體、鼠籠導(dǎo)條構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，其特征在于徑向分布的永磁體嵌入轉(zhuǎn)子鐵心的永磁體槽中，永磁體槽位于轉(zhuǎn)子槽下方，兩槽之間有隔磁磁橋。它結(jié)構(gòu)緊湊、永磁體布局合理，既有利于永磁體的裝配和防護，又顯著提高了永磁材料利用率，不僅有高的功率因數(shù)和效率，而且牽入同步能力強，具有高的功率密度。
文檔編號H02K15/03GK2452198SQ00252880
公開日2001年10月3日 申請日期2000年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月16日
發(fā)明者唐任遠(yuǎn), 郭振宏, 安忠良 申請人:沈陽工業(yè)大學(xué)