專利名稱：新型永磁同步電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種永磁同步電機，特別是涉及一種采用高磁能積的
稀土釹鐵硼(Nd-Fe-B)材料作為轉(zhuǎn)子，用永J茲體替代電激/f茲磁極，實現(xiàn)無 刷結(jié)構(gòu)，縮小了轉(zhuǎn)子體積，同時省去了激磁直流電源，具有優(yōu)良的線性轉(zhuǎn) 矩控制特性的高效率節(jié)能降耗的新型永磁同步電機。
背景技術(shù)：
本實用新型新型永磁同步電機主要應(yīng)用于鋼鐵、電力、石油化工、機 械等高耗能行業(yè)。目前，在交流電網(wǎng)上，人們還廣泛使用著交流異步電動 機來拖動工作機械。交流異步電動機具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠、壽命長、成 本低，保養(yǎng)維護簡便等優(yōu)點，但是，與直流電動機相比，它調(diào)速性能差，起動 轉(zhuǎn)矩小，過載能力和效率低。其旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生需從電網(wǎng)吸取無功功率，故 功率因素低，輕載時尤甚，這大大增加了線路和電網(wǎng)的損耗。長期以來，在 不要求調(diào)速的場合，例如風(fēng)機、水泵、普通機床的驅(qū)動中，異步電動機占 有主導(dǎo)地位，當(dāng)然這類拖動中，無形中損失了大量電能。
在過去的電力拖動中，很少采用同步電動機，其主要原因是同步電動 機不能在電網(wǎng)電壓下自行起動，靜止的轉(zhuǎn)子磁極在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，平 均轉(zhuǎn)矩為零。所以在過去常規(guī)的電力拖動中，很少看到用同步電動機作原 動機。另一方面，還有相當(dāng)多的工作機械，其運行速度需要任意進行設(shè)定 和調(diào)節(jié)，但速度控制精度要求并不非常高。這類驅(qū)動系統(tǒng)在包裝機械、食 品機械、印刷機械、物料輸送機械、紡織機械和交通車輛中有大量應(yīng)用。
近年來，交流永磁同步電動機由于其體積小、重量輕、高效節(jié)能等一 系列優(yōu)點，越來越引起人們重視，其控制技術(shù)日趨成熟，控制器已產(chǎn)品化；其 中相當(dāng)多的中小功率的異步電動機變頻調(diào)速正逐步為永磁同步電動機調(diào)速 系統(tǒng)所取代。
永磁自起動同步電動機雖然有一定的優(yōu)點，但是也存在著不足。為了 實現(xiàn)永磁電機的自起動，在轉(zhuǎn)子上采用鼠籠式結(jié)構(gòu)，這就是通常所說的異 步起動永磁同步電動機，但這種電機存在著牽入同步困難的問題，為此針 對于這一問題以及目前永磁電機容量小的情況，提出了新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的大 功率永磁同步電動機。另外，永磁同步電機的退磁現(xiàn)象，還沒有得到有效 的解決，使其在市場中并未得到廣泛深入的應(yīng)用。
由此可見，上述現(xiàn)有的永磁同步電機在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商 莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完 成，而一般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急 欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型永^F茲同步電機，實屬當(dāng)前重要研發(fā) 課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進的目標(biāo)。
有鑒于上述現(xiàn)有的永磁同步電機存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類 產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學(xué)理的運用，積極 加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型永》茲同步電才幾，能夠改進一般現(xiàn)有的永 磁同步電機，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)過反復(fù)試作 樣品及改進后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本實用新型。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的主要目的在于，克服現(xiàn)有的永》茲同步電機存在的缺陷，而 提供一種新型永磁同步電機，所要解決的技術(shù)問題是使其采用高磁能積的 稀土釹鐵硼(Nd-Fe-B)材料作為轉(zhuǎn)子，用永磁體替代電激^茲磁極，簡化結(jié) 構(gòu)，實現(xiàn)無刷結(jié)構(gòu)，縮小了轉(zhuǎn)子體積，同時省去了激磁直流電源，消除了激 磁損耗和發(fā)熱，使電機的效率有明顯的提高，其功率因數(shù)也大大高于異步 電機的功率因數(shù)，非常適于實用。
本實用新型的另一目的在于，提供一種新型7la茲同步電機，所要解決的 技術(shù)問題是使其易于實現(xiàn)磁場定向控制的矢量變換控制，使永磁同步電動 機具有和直流電動機一樣優(yōu)良的線性轉(zhuǎn)矩控制特性，從而更加適于實用。
本實用新型的再一目的在于，提供一種新型永磁同步電機，所要解決的 技術(shù)問題是使其克服現(xiàn)有永磁同步電機的退磁現(xiàn)象，從而更加適于實用。
本實用新型新型永磁同步電機的電機轉(zhuǎn)子采用內(nèi)置切向式轉(zhuǎn)子磁路結(jié) 構(gòu)，該磁路使得每極的磁通值大，磁阻轉(zhuǎn)矩約占電磁轉(zhuǎn)矩的40%,這樣有利 于提高電動機的過載能力和功率密度，而且易于"弱磁"擴速。為了實現(xiàn) 電機的自起動，轉(zhuǎn)子采用實心機械結(jié)構(gòu)，并在實心轉(zhuǎn)子上嵌放轉(zhuǎn)子籠條，在 上述轉(zhuǎn)子籠條的中間嵌放永磁鋼；起動時在實心轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，從 而形成高起動轉(zhuǎn)矩和低起動電流，牽入轉(zhuǎn)矩大。這樣電機既具有高起動轉(zhuǎn) 矩，又在穩(wěn)定運行時力能指標(biāo)高的優(yōu)點。另外，轉(zhuǎn)子籠條上采用既導(dǎo)磁又 導(dǎo)電合金材料，用以提高起動轉(zhuǎn)矩，降低起動電流。
本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn) 的。依據(jù)本實用新型提出的一種新型永磁同步電機，其主要包括前 端蓋、前擋風(fēng)罩、定子、轉(zhuǎn)"^且件、主出線盒、后擋風(fēng)罩、空^iP器、風(fēng)扇罩、后 端蓋、鉑熱電阻傳感器、冷卻器密封墊、罩器密封墊；
其中的轉(zhuǎn)子組件采用內(nèi)置切向式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)，且采用實心的機械結(jié)構(gòu)；所述的轉(zhuǎn)子組件為密封的，在轉(zhuǎn)子的兩端設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)；在上述轉(zhuǎn)子 組件的前端設(shè)置有前端蓋，在轉(zhuǎn)子組件的后端設(shè)置有后端蓋；在上述轉(zhuǎn)子組 件上還設(shè)置有主出線盒；在上述的前端蓋的內(nèi)側(cè)設(shè)置有熱電偶；在上述定 子的前端設(shè)置有前擋風(fēng)罩，在定子的后端設(shè)置有后擋風(fēng)罩；在定子的外圍 還設(shè)置有空氣冷卻器，在空氣冷卻器與轉(zhuǎn)子組件的接觸面上設(shè)置有冷卻器 密封墊；在空氣冷卻器與風(fēng)扇罩的連接面上設(shè)置有罩器密封墊。
本實用新型的目的以及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來 進一步實現(xiàn)。
前述的新型永磁同步電機，其中所述的轉(zhuǎn)子組件包括一轉(zhuǎn)軸，在該轉(zhuǎn)軸 的前端設(shè)置有前軸承和前軸承外蓋；在該轉(zhuǎn)軸的后端設(shè)置有后軸承和后軸 承外蓋；在前軸承外蓋和后軸承外蓋的外側(cè)分別設(shè)置有唇形密封圏，與轉(zhuǎn) 軸之間呈密封狀態(tài)；所述的轉(zhuǎn)子組件上轉(zhuǎn)軸的中間部位，通過平鍵固定連 接有內(nèi)襯套，在內(nèi)襯套的外側(cè)固定連接有永磁鋼和軸套，在永磁鋼和軸套 的兩端面安裝有擋板；在永i茲鋼一側(cè)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有離心風(fēng)扇，在永》茲鋼 另一側(cè)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有漿式風(fēng)扇，在上述后軸承外蓋外側(cè)的軸端設(shè)置有外 風(fēng)扇，通過空氣冷卻器進行冷卻；在上述外風(fēng)扇的外側(cè)設(shè)置有擋風(fēng)板和防 護網(wǎng)。
前述的新型永磁同步電機，其中所述的轉(zhuǎn)軸的中心軸線位置開設(shè)有軸 向散熱孔，同時在轉(zhuǎn)軸的中間部位設(shè)置有徑向散熱孔。
前述的新型永磁同步電機，其中所述的軸套被分割為多塊，通過緊固連 接件與內(nèi)襯套固定連接；所述的軸套可以被分割為四個分割塊、六個分割塊 或者八個分割塊；在軸套被分割而成的軸套分割塊之間設(shè)置有間隙，在該 間隙中固定鑲嵌有永磁鋼，該永磁鋼根據(jù)電機級數(shù)設(shè)置為四塊、六塊或者 八塊。
前述的新型7Ja茲同步電機，其中所述的緊固連接件可以采用螺栓、八字 銷釘。
前述的新型永磁同步電機，其中所述的鑲嵌有永磁鋼的間隙的外端設(shè) 置有槽楔，該槽楔的寬度大于上述間隙的寬度；在所述的軸套和永磁鋼的 外圓周上設(shè)置有銅外箍，該銅外箍上與上述槽楔相對應(yīng)的位置設(shè)有凹槽。
前述的新型永磁同步電機，其中所述相鄰的永磁鋼之間軸套的分割塊 的中間部位，設(shè)置有狹縫，在該些狹縫中設(shè)置有小槽銅片。
前述的新型永磁同步電機，其中所述的轉(zhuǎn)子組件內(nèi)埋設(shè)有熱電偶，檢測 轉(zhuǎn)子磁鋼溫升；所述的定子內(nèi)埋設(shè)有熱電偶，對定子繞組端部進行溫升進 行跟蹤測量；該些熱電偶采用鈾熱電阻傳感器；另外，對轉(zhuǎn)子組件進行動平 衡試驗。
前述的新型永》茲同步電機，其中所述的轉(zhuǎn)子組件中的永;茲鋼的》茲體表面進行前期的技術(shù)處理，即對其磁體表面噴涂磁粉，使磁體的耐高溫得到增
it 誠。
前述的新型永磁同步電機，其中所述的轉(zhuǎn)子組件上嵌放轉(zhuǎn)子籠條;在該 轉(zhuǎn)子籠條的中間嵌放永磁鋼；所述轉(zhuǎn)子籠條采用既導(dǎo)磁又導(dǎo)電的合金材料 鋁合金或銅條制成。
借由上述技術(shù)方案，本實用新型新型永磁同步電機至少具有下列優(yōu)點 及有益效果
1、 本實用新型新型7Jc磁同步電機用氺J茲體替代電激磁磁極，簡化了結(jié) 構(gòu)，消除了轉(zhuǎn)子的滑環(huán)、電刷，實現(xiàn)了無刷結(jié)構(gòu)，縮小了轉(zhuǎn)子體積；省去了 激磁直流電源，消除了激磁損耗和發(fā)熱，使電機的效率有明顯的提高，其功 率因數(shù)也大大高于異步電機的功率因數(shù)；
2、 本實用新型新型永i茲同步電機易于實現(xiàn)磁場定向控制的矢量變換控 制，使永磁同步電動機具有和直流電動機一樣優(yōu)良的線性轉(zhuǎn)矩控制特性；
3、 本實用新型新型永》茲同步電才幾，增加了一套空冷裝置，電機運轉(zhuǎn)同 時進行內(nèi)部降溫，達到理想的工作溫度；
4、 本實用新型新型7lc磁同步電機的i茲體由過去的嵌入式改進為現(xiàn)在的
密封式，大大降低了由于電機轉(zhuǎn)動時所造成的摩擦和氧化，同時解決了電 機啟動瞬間的電流過大問題，從而達到永磁電機的使用正?；?；
5、 本實用新型新型永磁同步電機對磁體表面進行了前期的技術(shù) 處理J吏^磁體的耐高溫得到增強；
6、 本實用新型新型永磁同步電機具有與通常所用的交流異步電動機相 對應(yīng)的系列型號，對于現(xiàn)在已經(jīng)生產(chǎn)出廠、或者已經(jīng)在使用中的交流異步 電動機，只要更換其中的轉(zhuǎn)子組件，就能夠組成新型永磁同步電機，具有 本實用新型的多種優(yōu)越的功能；非常有利于普及和推廣本實用新型的高新 技術(shù)，能夠節(jié)省大量的更換設(shè)備的資金，更換組裝簡易方便，不影響正常的 生產(chǎn)。
綜上所述，本實用新型在技術(shù)上有顯著的進步，并具有明顯的積極效 果，誠為一新穎、進步、實用的新設(shè)計。
上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實 用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本實用 新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施 例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖l是本實用新型一種新型永磁同步電機的整體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實用新型的轉(zhuǎn)子組件縱向剖面示意圖。圖3是本實用新型的轉(zhuǎn)子組件徑向結(jié)構(gòu)示意圖。
1:前軸承外蓋2:前軸承
3:前端蓋4:前擋風(fēng)罩
5:定子6:轉(zhuǎn)子組件
7:主出線盒8:后擋風(fēng)罩
9:空氣冷卻器10:風(fēng)扇罩
11:后端蓋12:后軸承
13:外風(fēng)扇14:后軸承外蓋
15:擋風(fēng)板16:防護網(wǎng)
17:唇形密封圏18:柏?zé)犭娮鑲鞲衅?br> 19:冷卻器密封墊20:罩器密封墊
21:離心風(fēng)扇22:平鍵
23:擋板24:永磁鋼
25:轉(zhuǎn)軸26:漿式風(fēng)扇
27:小槽銅片28:槽楔
29:八字銷釘30:軸套
31:內(nèi)襯套32:銅外箍
33:軸向散熱孔34:徑向散熱孔
35:螺栓
具體實施方式
為更進一步闡述本實用新型為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及
功效，
以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提出的新型永磁同步
電機其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。
所述的7lu茲同步電機屬于異步啟動7la茲同步電機，主要應(yīng)用于鋼鐵、電
力、石油化工、機械等高耗能行業(yè)。其/f茲場系統(tǒng)由一個或多個永磁體 組成，現(xiàn)有習(xí)用的結(jié)構(gòu)是在用鑄鋁或銅條焊接而成的籠型轉(zhuǎn)子的內(nèi)部，按 所需的極數(shù)裝鑲有永磁體的磁極。定子結(jié)構(gòu)與異步電機類似。當(dāng)定子繞組 接通電源后，電機以異步電機原理起動運轉(zhuǎn)，加速運轉(zhuǎn)至同步轉(zhuǎn)速時，由 轉(zhuǎn)子永》茲;茲場和定子》茲場產(chǎn)生的同步電^茲轉(zhuǎn)矩(由轉(zhuǎn)子永石茲磁場產(chǎn)生的電 磁轉(zhuǎn)矩與定子磁場產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩合成)將轉(zhuǎn)子牽入同步，電機進入同步 運行。
本實用新型新型永磁同步電機的電機轉(zhuǎn)子采用內(nèi)置切向式轉(zhuǎn)子磁路結(jié) 構(gòu)，有利于提高電動機的過載能力和功率密度，而且易于"弱磁"擴速。為 了實現(xiàn)電機的自起動，轉(zhuǎn)子采用實心結(jié)構(gòu)，并在實心轉(zhuǎn)子上嵌放轉(zhuǎn)子籠 條，起動時在實心轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而形成高起動轉(zhuǎn)矩和^^動電流，牽入轉(zhuǎn)矩大。所述的轉(zhuǎn)子籠條采用既導(dǎo)磁又導(dǎo)電合金材料，用以提高起
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在轉(zhuǎn)子籠條的中間嵌放永磁鋼，該永磁鋼由過去的嵌入式改進為現(xiàn)在
的密封式；在轉(zhuǎn)子的兩端設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)；
由于電機運行時的轉(zhuǎn)子溫度是決定永^磁電動機能否可靠運行的主要因
素之一；為此采用專利技術(shù)對轉(zhuǎn)子進行了特殊處理，在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)埋設(shè)了熱電 偶，檢測轉(zhuǎn)子磁鋼溫升；所述的定子內(nèi)也埋設(shè)有熱電偶，同樣對定子繞組端 部進行溫升進行跟蹤測量。該些熱電偶采用鉬熱電阻傳感器18。另外，做了 轉(zhuǎn)子的動平衡試驗。
有關(guān)本實用新型的永/磁同步電動機由永》茲體激磁，無需勵;茲電流，故 可顯著提高功率因數(shù)；定子電流小，定子銅耗顯著減?。晦D(zhuǎn)子無銅耗(三 相異步電動機轉(zhuǎn)子繞組損耗約占總損耗的20~ 30。/。)，因而發(fā)熱低，可以取 消風(fēng)扇或減小風(fēng)扇，從而無風(fēng)摩耗或減少風(fēng)摩耗，故永磁同步電動機一般 比同規(guī)格異步電動機效率可提高2~8%,并且在很寬的負載變動范圍內(nèi)始 終保持高的效率和功率因數(shù)，尤其在輕栽運行時節(jié)能效果更顯著。
永磁同步電動機，不需要普通同步電動機的勵磁線圈和集電環(huán)，結(jié)構(gòu) 上酷似異步電動機那樣簡單，在系統(tǒng)上也不像普通電動機那樣需要勵磁調(diào) 節(jié)系統(tǒng)。
在同步電動機中用永磁體取代傳統(tǒng)的電激磁磁極的好處是用永磁體 替代電激》茲磁極，簡化了結(jié)構(gòu)，消除了轉(zhuǎn)子的滑環(huán)、電刷，實現(xiàn)了無刷結(jié) 構(gòu)，縮小了轉(zhuǎn)子體積；省去了激磁直流電源，消除了激磁損耗和發(fā)熱。同 時新型永磁同步電機易于實現(xiàn)磁場定向控制的矢量變換控制，使永磁同步 電動機具有和直流電動機一樣優(yōu)良的線性轉(zhuǎn)矩控制特性。
但目前，現(xiàn)有的永磁電機的退磁現(xiàn)象沒得到有效解決。經(jīng)實驗分析了 產(chǎn)生退磁的主要原因，本實用新型新型永vf茲同步電機在設(shè)計上，很好的解 決了以下幾點問題，克服了現(xiàn)有永磁同步電機的退磁現(xiàn)象；
1、 電機運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的高溫造成的退磁；
2、 磁體表面氧化摩擦所造成的退磁；
3、 轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)不合理所造成的結(jié)構(gòu)性退^f茲；
4、 電機啟動瞬間電流過大擊穿-茲體所造成的退磁。 本實用新型解決上述問題所采用的方案是
1、 在電機原有的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增加了一套空冷裝置，電機運轉(zhuǎn)同時進 ^f亍內(nèi)部降溫，達到理想的工作溫度；
2、 對磁體表面進行了前期的技術(shù)處理，使磁體的耐高溫得到增強；
3、 》茲體由過去的嵌入式改進為現(xiàn)在的密封式，大大降低了由于電機轉(zhuǎn) 動時所造成的摩擦和氧化，同時解決了電才幾啟動瞬間的電流過大問題，從而達到永磁電機的使用正?；?。
有關(guān)本實用新型的前述及其他4支術(shù)內(nèi)容、特點及功效，在以下酉己4、參考 圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚的呈現(xiàn)。為了方便說明，在以下的 實施例中，相同的元件以相同的編號表示。
請參閱圖1、圖2所示，圖l是本實用新型較佳實施例的新型永磁同步 電機的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型較佳實施例的新型永J茲同步電 機的轉(zhuǎn)子組件縱向剖面示意圖。其主要包括前軸承外蓋l、前軸承2、前 端蓋3、前擋風(fēng)罩4、定子5、轉(zhuǎn)子組件6、主出線盒7、后擋風(fēng)罩8、空氣 冷卻器9、風(fēng)扇罩IO、后端蓋ll、后軸承12、外風(fēng)扇13、后軸承外蓋14、 擋風(fēng)板15、防護網(wǎng)16、唇形密封圈17、鈾熱電阻傳感器18、冷卻器密封 墊19、罩器密封墊20;
上述轉(zhuǎn)子組件6包括一轉(zhuǎn)軸25，在該轉(zhuǎn)軸25的前端設(shè)置有前軸承2和 前軸承外蓋1;在該轉(zhuǎn)軸25的后端設(shè)置有后軸承12和后軸承外蓋14;在前 軸承外蓋1和后軸承外蓋14的外側(cè)分別設(shè)置有唇形密封圈17,與轉(zhuǎn)軸25 之間呈密封狀態(tài)。在上述后軸承外蓋14外側(cè)的軸端設(shè)置有外風(fēng)扇13，通過 空氣冷卻器9進行冷卻；
在上述外風(fēng)扇13的外側(cè)設(shè)置有擋風(fēng)板15和防護網(wǎng)16。
在轉(zhuǎn)子組件6的前端設(shè)置有前端蓋3，在轉(zhuǎn)子組件6的后端設(shè)置有后端 蓋ll;在上述轉(zhuǎn)子組件6上還設(shè)置有主出線盒7; 在上述的前端蓋3的內(nèi) 側(cè)設(shè)置有鉑熱電阻傳感器18，隨時檢測轉(zhuǎn)子組件6內(nèi)的溫度。
在上述定子5的前端設(shè)置有前擋風(fēng)罩4，在定子5的后端設(shè)置有后擋風(fēng) 罩8;在定子5的外圍還設(shè)置有空氣冷卻器9，在空氣冷卻器9與轉(zhuǎn)子組件 的接觸面上設(shè)置有冷卻器密封墊19;在空氣冷卻器9與風(fēng)扇罩10的連接面 上設(shè)置有罩器密封墊20。
永磁同步電動機，不需要普通同步電動機的勵磁線圏和集電環(huán)，結(jié)構(gòu) 上酷似異步電動機那樣簡單，在系統(tǒng)上也不像普通電動機那樣需要勵磁調(diào) 節(jié)系統(tǒng)。本實用新型的結(jié)構(gòu)組成與通常所用的交流異步電動機的結(jié)構(gòu)組成 基本相同，其定子結(jié)構(gòu)與通常所用的交流異步電動^/L的結(jié)構(gòu)相同，而其轉(zhuǎn) 子是截然不同的結(jié)構(gòu)，并且是基于不同的原理和工作狀態(tài)；因此本實用新 型的突出的一項優(yōu)點是具有與通常所用的交流異步電動機相對應(yīng)的系列 型號，對于現(xiàn)在已經(jīng)生產(chǎn)出廠、或者已經(jīng)在使用中的交流異步電動機，只要 更換其中的轉(zhuǎn)子組件，就能夠組成新型永磁同步電機，具有本實用新型的 多種優(yōu)越的功能；
目前，交流異步電動機的擁有量和使用量是非常巨大的，僅僅更換其 中的轉(zhuǎn)子組件就能夠轉(zhuǎn)換為新型永i茲同步電機，非常有利于普及和推廣本 實用新型的高新技術(shù)，能夠節(jié)省大量的更換設(shè)備的資金，更換組裝簡易方便，不影響正常的生產(chǎn)。
請參閱圖2、圖3所示，圖2是本實用新型較佳實施例的新型7Jc磁同步電機的轉(zhuǎn)子組件縱向剖面示意圖。圖3是本實用新型較佳實施例的新型永磁同步電機的轉(zhuǎn)子組件徑向結(jié)構(gòu)示意圖。
轉(zhuǎn)子組件6主要包括一轉(zhuǎn)軸25，在轉(zhuǎn)軸25的中間部位，通過平鍵22固定連接有內(nèi)襯套31，在內(nèi)襯套31的外側(cè)固定連接有永磁鋼24和軸套30,在永」磁鋼24和軸套30的兩端面安裝有23擋;板；
在永/磁鋼24 —側(cè)的轉(zhuǎn)軸25上設(shè)置有離心風(fēng)扇21，在永/磁鋼24另一側(cè)的轉(zhuǎn)軸25上設(shè)置有漿式風(fēng)扇26,通過空氣冷卻器9進行冷卻。
如圖3所示，上述的軸套30被分割為多塊，通過緊固連接件與內(nèi)襯套31固定連接，所述的緊固連接件可以采用螺栓35、八字銷釘29等，所述的軸套30可以被分割為四個分割塊、六個分割塊或者八個分割塊；在軸套30被分割而成的軸套分割塊之間設(shè)置有間隙，在該間隙中固定鑲嵌有永石茲鋼24，通常磁鋼24根據(jù)電機級數(shù)可以設(shè)置為四塊、六塊或者八塊；
在上述鑲嵌有永》茲鋼24的間隙的外端設(shè)置有槽楔28，該槽楔28的寬度大于上述間隙的寬度；在所述的軸套30和永i茲鋼24的外圓周上設(shè)置有銅外箍32，在該銅外箍32上與上述槽楔28相對應(yīng)的位置設(shè)有凹槽，對永磁鋼24具有卡固的作用；
在上述相鄰的永i茲鋼24之間軸套30的分割塊的中間部位，設(shè)置有狹縫，在該些狹縫中設(shè)置有小槽銅片27;
為了達到通風(fēng)散熱的效果，在上述轉(zhuǎn)軸25的中心軸線位置開設(shè)有軸向散熱孔34，同時在轉(zhuǎn)軸25的中間部位設(shè)置有徑向散熱孔33;
此外，由于電機運行時的轉(zhuǎn)子溫度是決定永磁電動機能否可靠運行的主要因素之一；為此采用專利技術(shù)對轉(zhuǎn)子進行了特殊處理，在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)埋設(shè)了熱電偶，檢測轉(zhuǎn)子^f茲鋼溫升；同樣對定子繞組端部進行溫升進行跟蹤測量。
本實用新型電機還具有一些顯著的優(yōu)越性，由于永磁同步電機不需要電勵磁,轉(zhuǎn)子也沒有滑差電流,轉(zhuǎn)子損耗很小，電機的效率有明顯的提高。所
研制的7ja茲同步電機的功率因數(shù)也大大高于異步電機的功率因數(shù)。
本實用新型電機的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，又可抑制電機的震蕩，有利于電機的穩(wěn)定運行，使永磁同步電機規(guī)?；茝V使用，節(jié)省大量的電力，延長其使用年限，為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的4支術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的1'壬1'可簡單1'奮改、等同變化與1,飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種新型永磁同步電機，其特征在于其主要包括前端蓋(3)、前擋風(fēng)罩(4)、定子(5)、轉(zhuǎn)子組件(6)、主出線盒(7)、后擋風(fēng)罩(8)、空氣冷卻器(9)、風(fēng)扇罩(10)、后端蓋(11)、鉑熱電阻傳感器(18)、冷卻器密封墊(19)、罩器密封墊(20)；其中的轉(zhuǎn)子組件(6)采用內(nèi)置切向式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)，且采用實心的機械結(jié)構(gòu)；所述的轉(zhuǎn)子組件(6)為密封的，在轉(zhuǎn)子的兩端設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)；在上述轉(zhuǎn)子組件(6)的前端設(shè)置有前端蓋(3)，在轉(zhuǎn)子組件(6)的后端設(shè)置有后端蓋(11)；在上述轉(zhuǎn)子組件(6)上還設(shè)置有主出線盒(7)；在上述的前端蓋(3)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有熱電偶；在上述定子(5)的前端設(shè)置有前擋風(fēng)罩(4)，在定子(5)的后端設(shè)置有后擋風(fēng)罩(8)；在定子(5)的外圍還設(shè)置有空氣冷卻器(9)，在空氣冷卻器(9)與轉(zhuǎn)子組件的接觸面上設(shè)置有冷卻器密封墊(19)；在空氣冷卻器(9)與風(fēng)扇罩(10)的連接面上設(shè)置有罩器密封墊(20)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型永^茲同步電機，其特征在于其中所述的 轉(zhuǎn)子組件(6 )包括一轉(zhuǎn)軸(25 )，在該轉(zhuǎn)軸(25 )的前端設(shè)置有前軸承(2 ) 和前軸承外蓋(1 );在該轉(zhuǎn)軸(25 )的后端設(shè)置有后軸承(12 )和后軸承 外蓋(14);在前軸承外蓋(1)和后軸承外蓋(14)的外側(cè)分別設(shè)置有唇 形密封圈(17)，與轉(zhuǎn)軸(25)之間呈密封狀態(tài)；所述的轉(zhuǎn)子組件(6)上轉(zhuǎn)軸(25)的中間部位，通過平鍵(22)固定 連接有內(nèi)襯套(31),在內(nèi)襯套(31)的外側(cè)固定連接有4U茲鋼(24 )和軸 套(30)，在永磁鋼(24)和軸套(30)的兩端面安裝有(23)擋板；在永磁鋼(24) —側(cè)的轉(zhuǎn)軸(25)上設(shè)置有離心風(fēng)扇(21)，在永;茲鋼 (24 )另 一側(cè)的轉(zhuǎn)軸(25 )上設(shè)置有漿式風(fēng)扇(26 ),在上述后軸承外蓋(14 ) 外側(cè)的軸端設(shè)置有外風(fēng)扇(13)，通過空氣冷卻器(9)進行冷卻；在上述外風(fēng)扇(13)的外側(cè)設(shè)置有擋風(fēng)板(15)和防護網(wǎng)(16)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型永磁同步電機,其特征在于其中所述的 轉(zhuǎn)軸(25)的中心軸線位置開設(shè)有軸向散熱孔(34)，同時在轉(zhuǎn)軸(25)的 中間部位設(shè)置有徑向散熱孔(33 )。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型永磁同步電機，其特征在于其中所述的 軸套(30)被分割為多塊，通過緊固連接件與內(nèi)襯套(31)固定連接；所 述的軸套(30)可以被分割為四個分割塊、六個分割塊或者八個分割塊；在軸套(30)被分割而成的軸套分割塊之間設(shè)置有間隙，在該間隙中 固定鑲嵌有永磁鋼(24)，該永磁鋼(24)根據(jù)電機級數(shù)設(shè)置為四塊、六塊或者八塊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型永i茲同步電機，其特征在于其中所述的 緊固連接件可以采用螺栓(35 )、八字銷釘(29 )。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型永磁同步電機，其特征在于其中所述的 鑲嵌有永磁鋼(24)的間隙的外端設(shè)置有槽楔(28),該槽楔(28)的寬度 大于上述間隙的寬度；在所述的軸套(30)和永磁鋼(24)的外圓周上設(shè)置有銅外 箍(32),該銅外箍(32)上與上述槽楔(28)相對應(yīng)的位置設(shè)有凹槽。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型永磁同步電機，其特征在于其中所述相 鄰的永磁鋼(24)之間軸套(30)的分割塊的中間部位，設(shè)置有狹縫，在該 些狹縫中設(shè)置有小槽銅片(27)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型永磁同步電機，其特征在于其中所述的 轉(zhuǎn)子組件(6)內(nèi)埋設(shè)有熱電偶，檢測轉(zhuǎn)子磁鋼溫升；所述的定子(5)內(nèi) 埋設(shè)有熱電偶，對定子繞組端部進行溫升進行跟蹤測量；該些熱電偶采用 鉑熱電阻傳感器(18)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型永磁同步電機，其特征在于其中所述的 轉(zhuǎn)子組件(6 )上嵌放轉(zhuǎn)子籠條;在該轉(zhuǎn)子籠條的中間嵌放永磁鋼(24 );所 述轉(zhuǎn)子籠條采用既導(dǎo)磁又導(dǎo)電的合金材料鋁合金或銅條制成。
專利摘要本實用新型是有關(guān)于一種新型永磁同步電機，主要應(yīng)用于鋼鐵、電力、石油化工、機械等高耗能行業(yè)。其主要包括定子和轉(zhuǎn)子組件，所述的轉(zhuǎn)子組件包括一轉(zhuǎn)軸，在轉(zhuǎn)軸的中間部位，通過平鍵固定連接有內(nèi)襯套，在內(nèi)襯套的外側(cè)固定連接有永磁鋼和軸套；所述的軸套被分割為多塊，通過緊固連接件與內(nèi)襯套固定連接；在軸套被分割而成的軸套分割塊之間設(shè)置有間隙，在該間隙中固定鑲嵌有永磁鋼，磁鋼根據(jù)電機級數(shù)設(shè)置為四塊、六塊或者八塊；上述的緊固連接件可以采用螺栓、八字銷釘。新型永磁同步電機用永磁體替代電激磁磁極，實現(xiàn)了無刷結(jié)構(gòu)，縮小了轉(zhuǎn)子體積；省去了激磁直流電源，使電機的效率有明顯的提高，其功率因數(shù)也大大高于異步電機的功率因數(shù)。
文檔編號H02K11/00GK201414061SQ20092010675
公開日2010年2月24日 申請日期2009年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月8日
發(fā)明者金亦石 申請人:金亦石