專利名稱：可變勵(lì)磁永磁同步電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)，具體是一種可根據(jù)轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁強(qiáng)度的永磁同步電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
永磁同步電動(dòng)機(jī)是同步電動(dòng)機(jī)的一種，其勵(lì)磁磁場由永磁體產(chǎn)生，消除了勵(lì)磁損耗，具有高功率密度、高效率和調(diào)速范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于高性能伺服和運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域。與電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)不同，永磁同步電動(dòng)機(jī)由永磁體產(chǎn)生勵(lì)磁磁場，因而磁場強(qiáng)度一般恒定不變。根據(jù)永磁同步電動(dòng)機(jī)基本電磁關(guān)系，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)反電勢隨轉(zhuǎn)速增大而增大，當(dāng)電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行時(shí)旋轉(zhuǎn)反電勢接近電源供電電壓，電流調(diào)節(jié)器飽和，電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出性能急劇惡化，限制了電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高。永磁同步電動(dòng)機(jī)弱磁控制技術(shù)可以解決以上問題，即隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速增大，控制電機(jī)氣隙磁場強(qiáng)度相應(yīng)降低，從而降低旋轉(zhuǎn)反電勢增大的速度。因而在電源電壓不變的情況下提高了電機(jī)最高運(yùn)行速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是對傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，提供一種可變勵(lì)磁永磁同步電機(jī)。隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增大，在離心力的作用下，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)變化，引起電機(jī)勵(lì)磁磁路變化，從而造成勵(lì)磁磁場強(qiáng)度相應(yīng)減弱。本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種可變勵(lì)磁永磁同步電動(dòng)機(jī)，包括定子和安裝在電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子兩側(cè)各安裝一套弱磁調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述的弱磁調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括安裝在轉(zhuǎn)子兩側(cè)與轉(zhuǎn)子同軸的軟鐵盤；在轉(zhuǎn)子和軟鐵盤之間安裝有彈簧，對應(yīng)每個(gè)軟鐵盤安裝有連桿配重機(jī)構(gòu)，所述的連桿配重機(jī)構(gòu)是在電機(jī)軸上有與電機(jī)軸一體的支架；還包括連桿，連桿通過支架安裝在電機(jī)軸上并能以支架為中心擺動(dòng)；在連桿的一端安裝一配重，另一端安裝一個(gè)滾輪，連桿通過滾輪抵靠在軟鐵盤上。原理是隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速增大，電機(jī)勵(lì)磁強(qiáng)度相應(yīng)降低；電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，勵(lì)磁強(qiáng)度相應(yīng)增大。有利于控制高速時(shí)電樞反電勢的過度增大從而提高電機(jī)最高運(yùn)行速度。隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的增大，電機(jī)軸上的機(jī)械機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)軟鐵盤向靠近轉(zhuǎn)子的一側(cè)移動(dòng)，改變了磁通路徑，從而降低了勵(lì)磁磁通。轉(zhuǎn)速降低時(shí)，彈簧驅(qū)動(dòng)軟鐵盤向遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子的一側(cè)移動(dòng)，相應(yīng)增大了勵(lì)磁磁通。這種勵(lì)磁磁通隨轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律滿足了電機(jī)調(diào)速的需要。本發(fā)明的有益效果是對于同一臺(tái)電機(jī)，在低速時(shí)，勵(lì)磁磁場強(qiáng)，保證了低速時(shí)的轉(zhuǎn)矩輸出能力；高速時(shí)，勵(lì)磁磁場減弱，擴(kuò)展了永磁同步電機(jī)的最高運(yùn)行速度。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖1是本發(fā)明永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖。圖2是支架與電機(jī)軸連接部分在A向上的剖面放大圖。1、電機(jī)軸，2、配重，3、支架，4、連桿，5、滾輪，6、軟鐵盤，7、彈簧，8、永磁體，9、轉(zhuǎn)子， 10、定子。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，可變勵(lì)磁永磁同步電機(jī)基本結(jié)構(gòu)和普通永磁同步電機(jī)相似，不同之處集中在轉(zhuǎn)子上。包括定子10和安裝在電機(jī)軸1上的轉(zhuǎn)子9，安裝在轉(zhuǎn)子9兩側(cè)與轉(zhuǎn)子9同軸的軟鐵盤6 ；在轉(zhuǎn)子9和軟鐵盤6之間安裝有彈簧7 ；對應(yīng)每個(gè)軟鐵盤6安裝有連桿配重機(jī)構(gòu)，連桿配重機(jī)構(gòu)包括在電機(jī)軸1上的與電機(jī)軸1 一體的支架3 ；連桿4通過軸承與安裝在電機(jī)軸1上的支架3連接。并能以支架3為中心擺動(dòng)；在連桿4的一端安裝一配重2.另一端安裝一個(gè)滾輪5，連桿4通過滾輪5抵靠在軟鐵盤6上，安裝滾輪5用以減小和軟鐵盤 6之間的摩擦阻力。為了受力均勻，每個(gè)軟鐵盤6安裝上下兩組連桿配重機(jī)構(gòu)。工作過程如下電機(jī)靜止時(shí)，在彈簧7彈力的作用下軟鐵盤6向遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子的一側(cè)移動(dòng)，擠壓連桿4帶動(dòng)配重貼緊電機(jī)軸1 ；隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速增大，配重2在離心力的作用下向遠(yuǎn)離電機(jī)軸的方向移動(dòng)，帶動(dòng)連桿4擺動(dòng)，連桿4通過滾輪5擠壓軟鐵盤6，壓縮彈簧使軟鐵盤向靠近轉(zhuǎn)子9的方向運(yùn)動(dòng)，直到彈簧彈力和連桿推力相平衡。由于隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速增大，軟鐵盤6和轉(zhuǎn)子9間距離變小，電機(jī)氣隙磁場強(qiáng)度相應(yīng)降低，從而降低旋轉(zhuǎn)反電勢增大的速度。 因此在電源電壓不變的情況下提高了電機(jī)最高運(yùn)行速度。由于空氣的磁阻比軟鐵材料磁阻大很多，因此軟鐵盤和轉(zhuǎn)子距離的遠(yuǎn)近就造成了永磁體勵(lì)磁磁路的變化，相應(yīng)改變了勵(lì)磁強(qiáng)度。具體規(guī)律如下電機(jī)轉(zhuǎn)速越快，軟鐵盤距轉(zhuǎn)子距離越近，勵(lì)磁磁場強(qiáng)度越小。由于隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速增大，電機(jī)氣隙磁場強(qiáng)度相應(yīng)降低，從而降低旋轉(zhuǎn)反電勢增大的速度。因此在電源電壓不變的情況下提高了電機(jī)最高運(yùn)行速度。 從而從電機(jī)自身結(jié)構(gòu)的角度解決了弱磁控制問題。
權(quán)利要求
1.一種可變勵(lì)磁永磁同步電動(dòng)機(jī)，包括包括定子(10)和安裝在電機(jī)軸(1)上的轉(zhuǎn)子 (9)，其特征是在轉(zhuǎn)子(9)兩側(cè)各安裝一套弱磁調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述的弱磁調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括安裝在轉(zhuǎn)子(9)兩側(cè)與轉(zhuǎn)子(9)同軸的軟鐵盤(6)，在轉(zhuǎn)子(9)和軟鐵盤(6)之間安裝有彈簧 (7)，對應(yīng)每個(gè)軟鐵盤(6)安裝有連桿配重機(jī)構(gòu)，所述的連桿配重機(jī)構(gòu)包括與電機(jī)軸(1) 一體的支架⑶；還包括連桿，連桿⑷通過支架⑶安裝在電機(jī)軸⑴上并能以支架⑶ 為中心擺動(dòng)；在連桿(4)的一端安裝一配重0)，另一端安裝一個(gè)滾輪(5)，連桿(4)通過滾輪(5)抵靠在軟鐵盤(6)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變勵(lì)磁永磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征是所述的連桿(4)通過軸承與安裝在電機(jī)軸(1)上的支架C3)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變勵(lì)磁永磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征是每個(gè)軟鐵盤(6)安裝上下兩組連桿配重機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可變勵(lì)磁永磁同步電動(dòng)機(jī)，屬電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。包括定子和安裝在電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子兩側(cè)各安裝一套弱磁調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述的弱磁調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括安裝在轉(zhuǎn)子兩側(cè)與轉(zhuǎn)子同軸的軟鐵盤；在轉(zhuǎn)子和軟鐵盤之間安裝有彈簧，對應(yīng)每個(gè)軟鐵盤安裝有連桿配重機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是隨轉(zhuǎn)速變化該機(jī)構(gòu)可以自動(dòng)相應(yīng)調(diào)整轉(zhuǎn)子和軟鐵盤間的距離，從而改變磁通路徑，達(dá)到隨轉(zhuǎn)速增大控制電機(jī)勵(lì)磁強(qiáng)度降低的目的，從而提高了電機(jī)最高運(yùn)行速度。
文檔編號(hào)H02K21/02GK102170211SQ20111010915
公開日2011年8月31日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者何鳳有, 包西平, 吉智, 朱濤 申請人:徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院