專利名稱：轉(zhuǎn)子及自啟動三相永磁電動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動機(jī)領(lǐng)域，具體涉及自啟動三相永磁電動機(jī)中的轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，永磁電動機(jī)的轉(zhuǎn)子主要采用兩種結(jié)構(gòu)形式，一種轉(zhuǎn)子由沖片疊壓 形成，另一種轉(zhuǎn)子則采用非疊片式的實(shí)心結(jié)構(gòu)。具有疊片式轉(zhuǎn)子的電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩相 對于具有實(shí)心轉(zhuǎn)子的電動機(jī)而言較小，因此無法滿足需要大啟動轉(zhuǎn)矩和牽入轉(zhuǎn)矩的應(yīng)用場 合；采用實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電動機(jī)雖然能夠滿足上述應(yīng)用要求，但是由于其中采用切向磁路 結(jié)構(gòu)，從而使得電動機(jī)的整體尺寸較大，因此無法滿足采煤領(lǐng)域中對于結(jié)構(gòu)緊湊的電動機(jī) 的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)改進(jìn)的自啟動三相永磁電動機(jī)，其能夠解決上述現(xiàn) 有技術(shù)中存在的問題。 針對上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面提供了一種轉(zhuǎn)子，其用于自啟動三相永磁 電動機(jī)，該轉(zhuǎn)子為混合磁路實(shí)心轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸和圍繞轉(zhuǎn)軸設(shè)置的極靴，并且還包括第一 永磁體，圍繞轉(zhuǎn)軸設(shè)置并處于轉(zhuǎn)軸與極靴之間，第一永磁體產(chǎn)生徑向磁路；第二永磁體，圍 繞轉(zhuǎn)軸設(shè)置并處于極靴中，第二永磁體產(chǎn)生切向磁路。 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明第一方面的轉(zhuǎn)子還包括套筒，套設(shè)在轉(zhuǎn)軸外并處于極靴內(nèi) 側(cè)；多個固定件，固定在套筒外周面上并沿套筒的長度方向延伸，相鄰的固定件之間形成有 第一容置空間；其中，第一永磁體設(shè)置在第一容置空間內(nèi)。 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明第一方面的轉(zhuǎn)子還包括多個固定件，固定在轉(zhuǎn)軸的外周面上 并沿轉(zhuǎn)軸的長度方向延伸，相鄰的固定件之間形成有第一容置空間；其中，第一永磁體設(shè)置 在第一容置空間內(nèi)。 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明第一方面的轉(zhuǎn)子還包括槽楔，設(shè)置在極靴的外周上并沿極靴 的長度方向延伸；其中，極靴自身又固定至固定件，槽楔、極靴和固定件之間形成了第二容 置空間，第二永磁體設(shè)置在第二容置空間內(nèi)。 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明第一方面的轉(zhuǎn)子，其中，固定件、槽楔由非導(dǎo)磁材料形成，套筒 和極靴由導(dǎo)磁材料形成。 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明第一方面的轉(zhuǎn)子，其中，固定件槽楔由非導(dǎo)磁材料形成，轉(zhuǎn)軸 和極靴由導(dǎo)磁材料形成。 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明第一方面的轉(zhuǎn)子還包括啟動籠，啟動籠包括導(dǎo)條，設(shè)置在極 靴中的縱向槽中，導(dǎo)條延伸超出轉(zhuǎn)子的端面；槽楔延伸超出轉(zhuǎn)子的端面；端環(huán)，設(shè)置在轉(zhuǎn)子 的端面處，并連接導(dǎo)條與槽楔的末端。 根據(jù)本發(fā)明的第二方面提供了一種自啟動三相永磁電動機(jī)，其包括定子和根據(jù)本 發(fā)明第一方面的轉(zhuǎn)子，定子包括定子鐵芯和纏繞在定子鐵芯外的定子繞組，轉(zhuǎn)子安裝在定子內(nèi)。 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明第二方面的自啟動三相永磁電動機(jī)，其中，轉(zhuǎn)子中的相鄰固定 件之間形成有通風(fēng)通道，定子鐵芯與通風(fēng)通道對應(yīng)的位置形成有通風(fēng)孔，通風(fēng)通道、通風(fēng)孔 以及設(shè)置在定子鐵芯端部的風(fēng)扇形成電機(jī)內(nèi)部的循環(huán)風(fēng)路。
本發(fā)明的轉(zhuǎn)子及自啟動三相永磁電動機(jī)具有以下技術(shù)效果 首先，根據(jù)本發(fā)明的自啟動三相永磁電動機(jī)的轉(zhuǎn)子采用非疊片式的實(shí)心結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn) 子，能夠提供較大的啟動轉(zhuǎn)矩和牽入轉(zhuǎn)矩；同時(shí)，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子為混合磁路實(shí)心轉(zhuǎn)子，其對 轉(zhuǎn)子內(nèi)的磁路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的轉(zhuǎn)子中的磁路為混合式磁路，即，轉(zhuǎn)子的磁路中同 時(shí)具有徑向永磁體和切線永磁體，包括采用這種混合磁路結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子的電動機(jī)，結(jié)構(gòu)更加 緊湊，整體尺寸大大減小。通過上述改進(jìn)，根據(jù)本發(fā)明的自啟動三相永磁電動機(jī)的實(shí)用性顯 著增加，能廣泛地應(yīng)用于各個行業(yè)，尤其適用于對電動機(jī)的尺寸由限制而同時(shí)要求較大的 啟動轉(zhuǎn)矩的應(yīng)用場合。 應(yīng)該理解，以上的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都是列舉和說明性質(zhì)的，目的是 為了對要求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步的說明。


附圖構(gòu)成本說明書的一部分，用于幫助進(jìn)一步理解本發(fā)明。這些附解了本發(fā) 明的一些實(shí)施例，并與說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。在附圖中相同的部件用相同的 標(biāo)號表示。附圖中 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的自啟動三相永磁電動機(jī)的剖視圖；以及
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的自啟動三相永磁電動機(jī)中的轉(zhuǎn)子的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖，并結(jié)合示例性實(shí)施例對本發(fā)明的自啟動三相永磁電動機(jī)的實(shí)施 方式進(jìn)行詳細(xì)說明。 圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的自啟動三相永磁電動機(jī)100的裝配半剖視圖，圖2示 出了其中的轉(zhuǎn)子120的橫截面視圖。如圖中所示，根據(jù)本發(fā)明的自啟動三相永磁電動機(jī)100 包括定子部件110和安裝在定子110內(nèi)的轉(zhuǎn)子120，定子110包括定子鐵芯111和纏繞在 定子鐵芯111外的定子繞組112。定子110還包括前端蓋115、前內(nèi)蓋115、端板116、后內(nèi) 蓋117、后端蓋118和接線盒119，上述部件用于將定子110和轉(zhuǎn)子120牢固地安裝在機(jī)座 113中，從而構(gòu)成電動機(jī)100。上述部件的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系與現(xiàn)有技術(shù)中同類型的電動機(jī)類 似，在此就不再進(jìn)行詳細(xì)描述了。下面僅對根據(jù)本發(fā)明的自啟動三相永磁電動機(jī)100的轉(zhuǎn) 子120進(jìn)行詳細(xì)描述。 特別的，根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子120為專門設(shè)計(jì)的混合磁路實(shí)心轉(zhuǎn)子，如圖2所示，其 包括轉(zhuǎn)軸121和圍繞轉(zhuǎn)軸121設(shè)置的極靴122，并且還包括第一永磁體123，沿轉(zhuǎn)軸121設(shè) 置并處于轉(zhuǎn)軸121與極靴122之間，該第一永磁體123產(chǎn)生徑向磁路(沿轉(zhuǎn)軸121的直徑 方向的磁路)；第二永磁體124，圍繞轉(zhuǎn)軸121設(shè)置并處于極靴122中，該第二永磁體124產(chǎn) 生切向磁路(沿轉(zhuǎn)軸121外周界的切線方向的磁路)。具體地，上述第一永磁體123和第 二永磁體124均為稀土永磁體。通過上述描述可知，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子120中設(shè)置有圍繞轉(zhuǎn)軸121布置的兩種永磁體123和124，這兩種永磁體123和124分別產(chǎn)生徑向和切向方向的磁 路，從而實(shí)現(xiàn)具有混合磁路的轉(zhuǎn)子120，使得轉(zhuǎn)子120中能夠產(chǎn)生混合磁路。目前的徑向式 磁路結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是漏磁系數(shù)小，但其缺點(diǎn)是每極磁通也??；切向式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是能夠得到 較大的每極磁通，但缺點(diǎn)是漏磁系數(shù)大；而本發(fā)明的混合式磁路的轉(zhuǎn)子則集中了徑向式和 切向式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，可以獲得更為優(yōu)化的磁路，并且可以將結(jié)構(gòu)制作得很緊湊，而制造 工藝均相對復(fù)雜。在此基礎(chǔ)上，由于本發(fā)明采用實(shí)心式的轉(zhuǎn)子120，同時(shí)還能夠獲得較大的 啟動轉(zhuǎn)矩。 具體地，如圖2所示，在一個實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子120包括套筒125，其套設(shè)在轉(zhuǎn)軸121 外并處于極靴122內(nèi)側(cè)；多個固定件126，其固定在套筒125的外周面上并沿套筒125的長 度方向延伸，相鄰的固定件126之間形成有第一容置空間127。第一永磁體123就設(shè)置在固 定件126所形成的第一容置空間127內(nèi)，從而定位在轉(zhuǎn)子120中的適當(dāng)?shù)奈恢锰帯?
可替換地，在另一個實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子120可以不包括上述的套筒125，而是直接將 徑向永磁體124設(shè)置在極靴122與轉(zhuǎn)軸121之間。在此情況下，上述固定件126固定在轉(zhuǎn) 軸121的外周面上并沿轉(zhuǎn)軸121的長度方向延伸，相鄰的固定件126之間則形成了上述的 第一容置空間127，第一永磁體123就設(shè)置在固定件126所形成的第一容置空間127內(nèi)。
進(jìn)一步，根據(jù)圖2中的實(shí)施例來描述徑向永磁體124的設(shè)置方式。轉(zhuǎn)子部件120 還包括槽楔128，其設(shè)置在極靴122的外周上并沿極靴122的長度方向延伸(圖2中的截 面圖沒有示出槽楔122的延伸狀態(tài))。極靴122則又固定至固定件126，槽楔128、極靴122 和固定件126之間形成了第二容置空間129，第二永磁體124就設(shè)置在該第二容置空間129 內(nèi)，從而定位在轉(zhuǎn)子120中的適當(dāng)?shù)奈恢锰帯?具體地，上述各個部件之間的固定連接可以通過焊接或膠粘來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以 采用其他合適的固定連接方式，比如對相連的部件進(jìn)行適當(dāng)設(shè)計(jì)，使得它們能夠以卡扣連 接的方式固定在一起。 在圖2所示的實(shí)施例中，圍繞套筒125的周界均勻地設(shè)置了四個第一永磁體123， 在極靴122周界上均布地設(shè)置了四個第二永磁體124，四個第一永磁體123各自處于在兩個 相鄰的第二永磁體124之間，四個第二永磁體124分別處在極靴122周界的四個90度分界 點(diǎn)處。需要說明的是，第一永磁體123和第二永磁體124的數(shù)目和布置方式不限于上面的 描述，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要來進(jìn)行合理的選擇和配置。 對于上述包括套筒125的實(shí)施例，固定件126、槽楔128由非導(dǎo)磁材料形成，套筒 125和極靴122由導(dǎo)磁材料形成。而對于上述不包括套筒125的實(shí)施例，轉(zhuǎn)軸121則由導(dǎo)磁 材料形成。 優(yōu)選地，在本發(fā)明的自啟動三相永磁電動機(jī)中，轉(zhuǎn)子120還可以包括啟動籠(未示 出)，其與現(xiàn)有技術(shù)中的啟動籠類似，具體地啟動籠包括導(dǎo)條130(圖2中示出)，設(shè)置在 極靴122上開設(shè)的縱向槽中，且平行于槽楔128而沿著極靴122的長度方向延伸，導(dǎo)條130 延伸超出轉(zhuǎn)子120的端面；端環(huán)132 (圖1中示出)，設(shè)置在轉(zhuǎn)子120的端面處，并連接導(dǎo)條 130與槽楔128的末端。通過上述結(jié)構(gòu)即構(gòu)成了啟動籠。 優(yōu)選地，在本發(fā)明的自啟動三相永磁電動機(jī)中，相鄰的固定件126之間形成有通 風(fēng)通道135，定子鐵芯111與通風(fēng)通道135對應(yīng)的位置形成有通風(fēng)孔(未示出)，通風(fēng)通道 135、通風(fēng)孔以及設(shè)置在定子鐵芯111端部的風(fēng)扇133形成了電機(jī)內(nèi)部的循環(huán)風(fēng)路。該循環(huán)風(fēng)路會將轉(zhuǎn)子120中的熱量傳輸?shù)蕉ㄗ予F芯111上，進(jìn)而，通過冷卻水將電動機(jī)100內(nèi)部的 熱量從機(jī)座4內(nèi)帶走。需要說明的是，相鄰的兩個固定件126之間可以不形成上述的通風(fēng) 通道135，此時(shí)上述相鄰的固定件126可以形成為一體。 以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人 員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等 同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種轉(zhuǎn)子(120)，用于自啟動三相永磁電動機(jī)(100)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(120)為混合磁路實(shí)心轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸(121)及圍繞所述轉(zhuǎn)軸(121)設(shè)置的極靴(122)，并且還包括第一永磁體(123)，圍繞所述轉(zhuǎn)軸(121)設(shè)置并處于所述轉(zhuǎn)軸(121)與所述極靴(122)之間，所述第一永磁體(123)產(chǎn)生徑向磁路；第二永磁體(124)，圍繞所述轉(zhuǎn)軸(121)設(shè)置并處于所述極靴(122)中，所述第二永磁體(124)產(chǎn)生切向磁路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，還包括套筒(125)，套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸(121) 外并處于所述極靴(122)內(nèi)側(cè)；多個固定件(126)，固定在所述套筒(125)外周面上并沿所述套筒(125)的長度方向延 伸，相鄰的所述固定件(126)之間形成有第一容置空間(127);其中，所述第一永磁體(123)設(shè)置在所述第一容置空間(127)內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，還包括多個固定件(126)，固定在所述轉(zhuǎn)軸(121)的外周面上并沿所述轉(zhuǎn)軸(121)的長度方向 延伸，相鄰的所述固定件(126)之間形成有第一容置空間(127);其中，所述第一永磁體(123)設(shè)置在所述第一容置空間(127)內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，還包括槽楔(128)，設(shè)置在所述極靴(122) 的外周上并沿所述極靴(122)的長度方向延伸；其中，所述極靴(122)自身又固定至 所述固定件(126)，所述槽楔(128)、所述極靴(122)和所述固定件(126)之間形成了第二 容置空間(129)，所述第二永磁體(124)設(shè)置在所述第二容置空間(129)內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述固定件(126)、所述槽楔(128)由非 導(dǎo)磁材料形成，所述套筒(125)和所述極靴(122)由導(dǎo)磁材料形成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述固定件(126)所述槽楔(128)由非導(dǎo) 磁材料形成，所述轉(zhuǎn)軸(121)和所述極靴(122)由導(dǎo)磁材料形成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)子部件，其特征在于，還包括啟動籠，所述啟動籠包括 導(dǎo)條(130)，設(shè)置在所述極靴(122)中的縱向槽(131)中，所述導(dǎo)條(130)延伸超出所述轉(zhuǎn)子(120)的端面；所述槽楔(128)延伸超出所述轉(zhuǎn)子(120)的端面；端環(huán)(132)，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子(120)的端面處，并連接所述導(dǎo)條(130)與所述槽楔 (128)的末端。
8. —種自啟動三相永磁電動機(jī)(IOO)，其特征在于，包括定子(110)和根據(jù)前述權(quán)利要 求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子(120)，所述定子包括定子鐵芯(111)和纏繞在所述定子鐵芯(111) 外的定子繞組(112)，所述轉(zhuǎn)子(120)安裝在所述定子部件(110)內(nèi)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的自啟動三相永磁電動機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(120)中的相 鄰固定件(126)之間形成有通風(fēng)通道(135)，所述定子鐵芯(111)與所述通風(fēng)通道(135)對 應(yīng)的位置形成有通風(fēng)孔，所述通風(fēng)通道(135)、所述通風(fēng)孔以及設(shè)置在所述定子鐵芯(111) 端部的風(fēng)扇(133)形成電機(jī)內(nèi)部的循環(huán)風(fēng)路。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)子，其用于自啟動三相永磁電動機(jī)，該轉(zhuǎn)子為混合磁路實(shí)心轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸和圍繞轉(zhuǎn)軸設(shè)置的極靴，并且還包括第一永磁體，圍繞轉(zhuǎn)軸設(shè)置并處于轉(zhuǎn)軸與極靴之間，第一永磁體產(chǎn)生徑向磁路；第二永磁體，圍繞轉(zhuǎn)軸設(shè)置并處于極靴中，第二永磁體產(chǎn)生切向磁路。
文檔編號H02K1/27GK101710746SQ20091024253
公開日2010年5月19日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者關(guān)旸, 李海瑩, 馬賢好 申請人:三一電氣有限責(zé)任公司