專利名稱：一種永磁同步電動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動裝置，尤其是涉及一種永磁同步電動裝置。
背景技術：
普通永磁同步電機與感應電機相比，因為不需要無功勵磁電流，具有高功率因數(shù) (可達到1甚至容性)、高效率(比同規(guī)格的感應電機高2-8個百分點)等優(yōu)點，越來越廣 泛地應用在各類要求高效的場合中；但另一方面，由于永磁材料價格昂貴，同規(guī)格的釹鐵硼 永磁同步電動機價格要比感應電動機貴一倍左右，這就大大限制了永磁同步電動機尤其是 小功率電機在某些特定場合的應用，比如說在電梯中的門電機，功率很小(僅幾十瓦)，雖 然使用普通永磁同步電動機可以略微提高效率(小功率電機的效率很難提高，僅1-2個百 分點)，節(jié)省的電能非常有限(與電梯的總功耗相比，幾乎可以忽略不計)，但卻使整機成本 增加近一倍，在家用電梯不斷降價的背景中，這樣的電梯失去了價格優(yōu)勢。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種功率密度 較高、電機體積較小的永磁同步電動裝置。本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)一種永磁同步電動裝置，其特征在于，該電動裝置包括端蓋、外殼、定子鐵芯、繞 組、轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)變壓器、轉(zhuǎn)子鐵芯、磁鋼及軸承，所述的端蓋與外殼同心配合，該端蓋設在外 殼的一側(cè)，所述的轉(zhuǎn)軸設在電動裝置的中部，所述的旋轉(zhuǎn)變壓器連接在轉(zhuǎn)軸的一端，所述的 轉(zhuǎn)子鐵芯固接在轉(zhuǎn)軸的中部，所述的磁鋼粘接在轉(zhuǎn)子鐵芯上，所述的軸承設在轉(zhuǎn)軸的中部 的轉(zhuǎn)子鐵芯的兩側(cè)。所述的繞組及定子鐵芯組成定子部分。所述的磁鋼、轉(zhuǎn)子鐵芯、軸承及轉(zhuǎn)軸組成轉(zhuǎn)子部分。所述的定子鐵芯及轉(zhuǎn)子鐵芯之間設置間隙。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點(1)高功率密度設計，使單位體積產(chǎn)生的功率是常規(guī)電機的1. 5倍以上；(2)由于減小了軸向長度，定子鐵芯用量、繞組用銅量、磁鋼用量都減小了 15%， 還縮小了電機體積；(3)提高功率密度后，直接降低了電機成本，也降低了系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)的價格
競爭力。

圖1為本實用新型的結(jié)構示意圖。圖中1為端蓋、2為外殼、3為繞組、4為定子鐵芯、5為磁鋼、6為轉(zhuǎn)子鐵芯、7為軸 承、8為旋轉(zhuǎn)變壓器、9為轉(zhuǎn)軸。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例一種永磁同步電動裝置，其結(jié)構如圖1所示，該電動裝置包括端蓋1、外殼2、繞組 3、定子鐵芯4、磁鋼5、轉(zhuǎn)子鐵芯6、軸承7、旋轉(zhuǎn)變壓器8及轉(zhuǎn)軸9，端蓋1與外殼2同心配 合，該端蓋1設在外殼2的一側(cè)，為電機提供機械支撐，定子鐵芯4設在電動機的上部，繞組 3固接在定子鐵芯4的兩側(cè)，繞組3及定子鐵芯4組成定子部分。轉(zhuǎn)軸9設在電動機的中 部，旋轉(zhuǎn)變壓器8連接在轉(zhuǎn)軸9的一端，為控制器提供轉(zhuǎn)子位置及轉(zhuǎn)速信號，形成閉環(huán)控制。 轉(zhuǎn)子鐵芯6固接在轉(zhuǎn)軸9的中部，磁鋼5粘接在轉(zhuǎn)子鐵芯6上，軸承7設在轉(zhuǎn)軸9的中部的 轉(zhuǎn)子鐵芯6的兩側(cè)。磁鋼5、轉(zhuǎn)子鐵芯6、軸承7及轉(zhuǎn)軸9組成轉(zhuǎn)子部分。定子鐵芯及轉(zhuǎn)子 鐵芯之間設置間隙，為電機工作提供氣隙磁場。本方案的工作原理是在繞組3中通以控制器輸出的變頻電壓源，三相繞組在氣隙 中生成與電源頻率同步的旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場與磁鋼5相互作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，該電磁轉(zhuǎn)矩 推動轉(zhuǎn)子以同步速旋轉(zhuǎn)。電磁轉(zhuǎn)矩的大小是設計的關鍵，必須有足夠的過載轉(zhuǎn)矩倍數(shù)才能 使產(chǎn)品合格，而過載轉(zhuǎn)矩倍數(shù)取決于繞組3中產(chǎn)生的反電勢，反電勢由繞組用銅量及轉(zhuǎn)子 磁鋼量決定，因此合理地設計可達到永磁電動機力性能、材料用量達到最優(yōu)配置。本產(chǎn)品的特點在于，選用低損耗的硅鋼片制作定子鐵芯4，取較高的定子齒磁密， 使定子齒磁路工作在較高的飽和狀態(tài)，這樣可以減小鐵芯軸向長度，減小繞組用銅量，減小 釹鐵硼磁鋼的用量，提高了單位體積的功率密度，大大降低了成本，僅僅犧牲掉部分的效 率，而效率在這樣的小功率電機中重要性相對較低，有利于降低系統(tǒng)的成本。將該高功率密度永磁同步電動機應用于電梯的門機系統(tǒng)中，所設計的齒磁密高達 2. 08T，轉(zhuǎn)速為180r/min，過載轉(zhuǎn)矩倍數(shù)達到了 3倍，體積比常規(guī)設計縮小了 1/3，成本則僅 比同規(guī)格的感應電機貴1/4，效率略低于普通永磁同步電動機，但整機功率僅60W，損失的 效率不足一盞電梯內(nèi)控制用燈的功耗，幾乎可以忽略不計，該設計達到了很好的實用效果。
權利要求一種永磁同步電動裝置，其特征在于，該電動裝置包括端蓋、外殼、定子鐵芯、繞組、轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)變壓器、轉(zhuǎn)子鐵芯、磁鋼及軸承，所述的端蓋與外殼同心配合，該端蓋設在外殼的一側(cè)，所述的轉(zhuǎn)軸設在電動裝置的中部，所述的旋轉(zhuǎn)變壓器連接在轉(zhuǎn)軸的一端，所述的轉(zhuǎn)子鐵芯固接在轉(zhuǎn)軸的中部，所述的磁鋼粘接在轉(zhuǎn)子鐵芯上，所述的軸承設在轉(zhuǎn)軸的中部的轉(zhuǎn)子鐵芯的兩側(cè)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種永磁同步電動裝置，其特征在于，所述的繞組及定子鐵 芯組成定子部分。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種永磁同步電動裝置，其特征在于，所述的磁鋼、轉(zhuǎn)子鐵 芯、軸承及轉(zhuǎn)軸組成轉(zhuǎn)子部分。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種永磁同步電動裝置，其特征在于，所述的定子鐵芯及轉(zhuǎn) 子鐵芯之間設置間隙。
專利摘要本實用新型涉及一種永磁同步電動裝置，該電動裝置包括端蓋、外殼、定子鐵芯、繞組、轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)變壓器、轉(zhuǎn)子鐵芯、磁鋼及軸承，端蓋與外殼同心配合，該端蓋設在外殼的一側(cè)，轉(zhuǎn)軸設在電動裝置的中部，旋轉(zhuǎn)變壓器連接在轉(zhuǎn)軸的一端，轉(zhuǎn)子鐵芯固接在轉(zhuǎn)軸的中部，磁鋼粘接在轉(zhuǎn)子鐵芯上，軸承設在轉(zhuǎn)軸的中部的轉(zhuǎn)子鐵芯的兩側(cè)。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型使單位體積產(chǎn)生的功率是常規(guī)電機的1.5倍以上，縮小了電機體積，降低了電機成本，也降低了系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)的價格競爭力。
文檔編號H02K21/00GK201742271SQ20102020137
公開日2011年2月9日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權日2010年5月21日
發(fā)明者陳繼華 申請人:上海華銀電器有限公司