帶內(nèi)置變頻器的永磁同步電的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種帶內(nèi)置變頻器的永磁同步電機(jī)，包括有電機(jī)殼體、電機(jī)前蓋、電機(jī)后蓋、定子、轉(zhuǎn)子、變頻電路控制器及磁感控制開關(guān)；該定子和變頻電路控制器均固定于前述容置腔內(nèi)，該定子與變頻電路控制器電連接，變頻電路控制器具有磁控集成電路；該磁感控制開關(guān)設(shè)置于電機(jī)殼體上，磁感控制開關(guān)的內(nèi)端正對磁控集成電路。通過利用磁感控制開關(guān)改變磁場方向而實(shí)現(xiàn)對磁控集成電路的控制，從而由變頻電路控制器控制本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)速，本實(shí)用新型可進(jìn)行無段變速和反轉(zhuǎn)功能，開關(guān)使用沒有接觸的磁感控制開關(guān)，整體設(shè)計達(dá)到中國防爆標(biāo)準(zhǔn)，安全系數(shù)更高，并且通過內(nèi)置變頻電路控制器，也包括電路保護(hù)系統(tǒng)對電流和溫度分析自動慢速或停止。
【專利說明】帶內(nèi)置變頻器的永磁同步電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電機(jī)領(lǐng)域技術(shù)，尤其是指一種帶內(nèi)置變頻器的永磁同步電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)是電力領(lǐng)域中最大的消費(fèi)者。根據(jù)國際能源署的一個新分析，它們占大約三分之二的工業(yè)功耗和大約45%的全球功耗。照明是一個遙遠(yuǎn)的第二，，消耗大約19%。這表明幾乎每秒產(chǎn)生的電都是來自電廠中的電機(jī)運(yùn)作。
[0003]目前，為了根據(jù)實(shí)際情況的需要而改變轉(zhuǎn)速，目前的電機(jī)都設(shè)置有控制開關(guān)，利用控制開關(guān)對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，然而，目前應(yīng)用在電機(jī)上的控制開關(guān)均為普通開關(guān)，其不可實(shí)現(xiàn)無段變速和反轉(zhuǎn)功能，并且不能達(dá)到中國的防爆標(biāo)準(zhǔn)，存在安全隱患。
[0004]此外，事實(shí)是多數(shù)電機(jī)是低效能，體積太大，有時不需要運(yùn)轉(zhuǎn)但電機(jī)也要在轉(zhuǎn)動。不同類型電機(jī)設(shè)計已超過100年。工業(yè)只能接受有限改革電機(jī)的能效。直到最近，由于新有磁性的材料和新電機(jī)拓?fù)涞陌l(fā)展，新型電機(jī)可以被發(fā)展過去50年中提升在通?？商峁┑纳戏降男省?br> [0005]主要損失中的多數(shù)在電機(jī)里是鐵損失和銅損失。鐵損關(guān)聯(lián)到磁損在定子和轉(zhuǎn)子中，銅損關(guān)聯(lián)到電流經(jīng)過銅進(jìn)入定子和轉(zhuǎn)子時產(chǎn)生的阻力。為了開發(fā)一臺高效能的電機(jī)，基本要求是減少電機(jī)里的銅損和鐵損。為了減少銅損，很多廠家試圖在電機(jī)里增加銅，最終結(jié)果就是一臺更大，更重且更貴的電機(jī)。為了減少鐵損，電機(jī)設(shè)計師通過一樣的功率輸出加大電機(jī)，進(jìn)而減少定子和轉(zhuǎn)子間的磁場密度。這也不是最合適的，因?yàn)橐慌_大型的電機(jī)在開發(fā)及運(yùn)輸方面上會更加昂貴。另外，一臺大型的電機(jī)也意味著長銅繞組分支在定子和轉(zhuǎn)子間，那樣會導(dǎo)致高繞線電阻且增加銅損。推使電機(jī)設(shè)計效率到下一個水平已成為一項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)。當(dāng)今大部分的小型感應(yīng)電機(jī)操作效能在85%或以下。在小家電和手工具行業(yè)，這串繞電機(jī)操作效能有時低于50%，那表明一半的能量由于高溫而浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種帶內(nèi)置變頻器的永磁同步電機(jī)，其能有效解決現(xiàn)有之電機(jī)不可實(shí)現(xiàn)無段變速和反轉(zhuǎn)功能并且不能達(dá)到中國的防爆標(biāo)準(zhǔn)的問題。
[0007]本實(shí)用新型的另一目的是提供一種帶內(nèi)置變頻器的永磁同步電機(jī)，其能有效解決現(xiàn)有之電機(jī)效能低的問題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下之技術(shù)方案:
[0009]—種帶內(nèi)置變頻器的永磁同步電機(jī),包括有電機(jī)殼體、電機(jī)前蓋、電機(jī)后蓋、定子、轉(zhuǎn)子、變頻電路控制器以及磁感控制開關(guān)；該電機(jī)前蓋和電機(jī)后蓋分別固設(shè)于電機(jī)殼體的前端和后端，由電機(jī)殼體、電機(jī)前蓋和電機(jī)后蓋共同圍構(gòu)形成容置腔；該定子和變頻電路控制器均固定于前述容置腔內(nèi)，該定子與變頻電路控制器電連接，變頻電路控制器具有磁控集成電路；該轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于定子的空腔中，轉(zhuǎn)子的前端向前伸出電機(jī)前蓋外，轉(zhuǎn)子的后端穿過變頻電路控制器向后伸出電機(jī)后蓋外，且轉(zhuǎn)子的后端安裝有風(fēng)扇，該風(fēng)扇隨轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動，風(fēng)扇外罩有風(fēng)扇罩，風(fēng)扇罩固定于電機(jī)后蓋上；該磁感控制開關(guān)設(shè)置于電機(jī)殼體上，磁感控制開關(guān)的內(nèi)端正對磁控集成電路。
[0010]優(yōu)選的，所述磁感控制開關(guān)包括有基座、轉(zhuǎn)軸、旋鈕以及永磁磁石；該基座固定于電機(jī)殼體上，基座上設(shè)置有通孔，該轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于通孔中，該旋鈕固定于轉(zhuǎn)軸的外端，旋鈕位于電機(jī)殼體外；該永磁磁石固定于轉(zhuǎn)軸的內(nèi)端并正對磁控集成電路。
[0011]優(yōu)選的，所述永磁磁石為稀土磁體，該稀土磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度為I特斯拉。
[0012]優(yōu)選的，所述通孔的內(nèi)壁凸設(shè)有第一限位凸肋，對應(yīng)地該轉(zhuǎn)軸的外表面凸設(shè)有第二限位凸肋，當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動使得第二限位凸肋抵于第一限位凸肋上時，該轉(zhuǎn)軸不可繼續(xù)轉(zhuǎn)動。
[0013]優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)軸的內(nèi)端面凹設(shè)有凹腔，該永磁磁石嵌于該凹腔中固定。
[0014]優(yōu)選的，所述永磁磁石為長方體，對應(yīng)地該凹腔為長方型。
[0015]優(yōu)選的，所述定子為沒有滲透、能處理超過1.0特斯拉的帶定子齒部的分段式定子，該定子的空腔內(nèi)壁設(shè)置有多個線圈磁鐵，該多個線圈磁鐵通過一磁鐵保護(hù)件安裝于空腔內(nèi)壁上。
[0016]優(yōu)選的，所述電機(jī)殼體的底部設(shè)置有兩支腳，前述磁感控制開關(guān)位于電機(jī)殼體的頂部。
[0017]優(yōu)選的，所述電機(jī)前蓋和電機(jī)后蓋均呈圓盤狀，該電機(jī)殼體呈中空筒狀，該電機(jī)前蓋和電機(jī)后蓋均通過八個螺栓與電機(jī)殼體固定連接。
[0018]優(yōu)選的，所述電機(jī)前蓋與轉(zhuǎn)子之間夾設(shè)有軸承。
[0019]本實(shí)用新型與現(xiàn)有 技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體而言，由上述技術(shù)方案可知:
[0020]一、通過利用磁感控制開關(guān)改變磁場方向而實(shí)現(xiàn)對磁控集成電路的控制，從而由變頻電路控制器控制本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)速，本實(shí)用新型可進(jìn)行無段變速和反轉(zhuǎn)功能，開關(guān)使用沒有接觸的磁感控制開關(guān)，整體設(shè)計達(dá)到中國防爆標(biāo)準(zhǔn)，安全系數(shù)更高，并且通過內(nèi)置變頻電路控制器，也包括電路保護(hù)系統(tǒng)對電流和溫度分析自動慢速或停止。
[0021]二、通過采用沒有滲透、能處理超過1.0特斯拉的帶定子齒部的分段式定子，并配合在定子的空腔內(nèi)壁設(shè)置有多個線圈磁鐵，以使得本實(shí)用新型幾乎沒有任何銅掛在定子上，以有效減少了鐵損失和銅損失，電機(jī)總效能達(dá)到98%，達(dá)到環(huán)保節(jié)能級別。
[0022]為更清楚地闡述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征和功效，下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例來對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例的分解圖；
[0024]圖2是本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例中磁感控制開關(guān)的放大示意圖。
[0025]附圖標(biāo)識說明:
[0026]10、電機(jī)殼體20、電機(jī)前蓋
[0027]30、電機(jī)后蓋40、定子
[0028]41、空腔50、轉(zhuǎn)子
[0029]60、變頻電路控制器61、磁控集成電路[0030]70、磁感控制開關(guān)71、基座、
[0031]72、轉(zhuǎn)軸73、旋鈕
[0032]74、永磁磁石701、通孔
[0033]702、凹腔703、第一限位凸肋
[0034]704、第二限位凸肋101、螺栓
[0035]102、線圈磁鐵103、磁鐵保護(hù)件
[0036]104、風(fēng)扇105、風(fēng)扇罩
[0037]106、支腳107、軸承
【具體實(shí)施方式】
[0038]請參照圖1和圖2所示，其顯示出了本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，包括有電機(jī)殼體10、電機(jī)前蓋20、電機(jī)后蓋30、定子40、轉(zhuǎn)子50、變頻電路控制器60以及磁感控制開關(guān)70。 [0039]其中，該電機(jī)前蓋20和電機(jī)后蓋30分別固設(shè)于電機(jī)殼體10的前端和后端，由電機(jī)殼體10、電機(jī)前蓋20和電機(jī)后蓋30共同圍構(gòu)形成容置腔(圖中未示)，在本實(shí)施例中，該電機(jī)前蓋20和電機(jī)后蓋30均呈圓盤狀,該電機(jī)殼體10呈中空筒狀,該電機(jī)前蓋20和電機(jī)后蓋30均通過八個螺栓101與電機(jī)殼體10固定連接，結(jié)構(gòu)簡單、組裝方便。
[0040]該定子40和變頻電路控制器60均固定于前述容置腔內(nèi)，該定子40與變頻電路控制器60電連接，變頻電路控制器60具有磁控集成電路61。在本實(shí)施例中，該定子40為沒有滲透、能處理超過1.0特斯拉的帶定子齒部的分段式定子，該定子40的空腔41內(nèi)壁設(shè)置有多個線圈磁鐵102，該多個線圈磁鐵102通過一磁鐵保護(hù)件103安裝于空腔41內(nèi)壁上。
[0041]該轉(zhuǎn)子50可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于定子40的空腔41中，轉(zhuǎn)子50的前端向前伸出電機(jī)前蓋20外，轉(zhuǎn)子50的后端穿過變頻電路控制器60向后伸出電機(jī)后蓋30外，且轉(zhuǎn)子50的后端安裝有風(fēng)扇104,該風(fēng)扇104隨轉(zhuǎn)子50同步轉(zhuǎn)動,風(fēng)扇104外罩有風(fēng)扇罩105,風(fēng)扇罩105固定于電機(jī)后蓋30上。
[0042]該磁感控制開關(guān)70設(shè)置于電機(jī)殼體10上，磁感控制開關(guān)70的內(nèi)端正對磁控集成電路61，具體而言，在本實(shí)施例中，該磁感控制開關(guān)70包括有基座71、轉(zhuǎn)軸72、旋鈕73以及永磁磁石74 ;該基座71固定于電機(jī)殼體10上，基座71上設(shè)置有通孔701，該轉(zhuǎn)軸72可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于通孔701中，該旋鈕73固定于轉(zhuǎn)軸72的外端，旋鈕73位于電機(jī)殼體10外；該永磁磁石74固定于轉(zhuǎn)軸72的內(nèi)端并正對磁控集成電路61,并且,在本實(shí)施例中，該永磁磁石74為稀土磁體，該稀土磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度為I特斯拉。以及，該轉(zhuǎn)軸72的內(nèi)端面凹設(shè)有凹腔702，該永磁磁石74嵌于該凹腔702中固定，并且，該永磁磁石74為長方體，對應(yīng)地該凹腔702為長方型。另外，該通孔701的內(nèi)壁凸設(shè)有第一限位凸肋703，對應(yīng)地該轉(zhuǎn)軸72的外表面凸設(shè)有第二限位凸肋704，當(dāng)轉(zhuǎn)軸72轉(zhuǎn)動使得第二限位凸肋704抵于第一限位凸肋703上時，該轉(zhuǎn)軸72不可繼續(xù)轉(zhuǎn)動，僅可反向轉(zhuǎn)動。
[0043]此外，該電機(jī)殼體10的底部設(shè)置有兩支腳106，前述磁感控制開關(guān)70位于電機(jī)殼體10的頂部，以方便進(jìn)行操控；該電機(jī)前蓋20與轉(zhuǎn)子50之間夾設(shè)有軸承107，以使得轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)更順暢。
[0044]使用時，旋動該旋鈕73,使得永磁磁石74隨轉(zhuǎn)軸72轉(zhuǎn)動而改變磁場方向，由于磁場方向的改變而實(shí)現(xiàn)對磁控集成電路61的控制，從而由變頻電路控制器60控制本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)速。
[0045]本實(shí)用新型的設(shè)計重點(diǎn)是:首先，通過利用磁感控制開關(guān)改變磁場方向而實(shí)現(xiàn)對磁控集成電路的控制，從而由變頻電路控制器控制本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)速，本實(shí)用新型可進(jìn)行無段變速和反轉(zhuǎn)功能，開關(guān)使用沒有接觸的磁感控制開關(guān)，整體設(shè)計達(dá)到中國防爆標(biāo)準(zhǔn)，安全系數(shù)更高，并且通過內(nèi)置變頻電路控制器，也包括電路保護(hù)系統(tǒng)對電流和溫度分析自動慢速或停止。其次，通過采用沒有滲透、能處理超過1.0特斯拉的帶定子齒部的分段式定子，并配合在定子的空腔內(nèi)壁設(shè)置有多個線圈磁鐵，以使得本實(shí)用新型幾乎沒有任何銅掛在定子上，以有效減少了鐵損失和銅損失，電機(jī)總效能達(dá)到98%，達(dá)到環(huán)保節(jié)能級別。
[0046]以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本實(shí)用新型的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本實(shí)用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本實(shí)用新型的其它【具體實(shí)施方式】，這些方式都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶內(nèi)置變頻器的永磁同步電機(jī)，其特征在于:包括有電機(jī)殼體、電機(jī)前蓋、電機(jī)后蓋、定子、轉(zhuǎn)子、變頻電路控制器以及磁感控制開關(guān)；該電機(jī)前蓋和電機(jī)后蓋分別固設(shè)于電機(jī)殼體的前端和后端，由電機(jī)殼體、電機(jī)前蓋和電機(jī)后蓋共同圍構(gòu)形成容置腔；該定子和變頻電路控制器均固定于前述容置腔內(nèi)，該定子與變頻電路控制器電連接，變頻電路控制器具有磁控集成電路；該轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于定子的空腔中，轉(zhuǎn)子的前端向前伸出電機(jī)前蓋外，轉(zhuǎn)子的后端穿過變頻電路控制器向后伸出電機(jī)后蓋外，且轉(zhuǎn)子的后端安裝有風(fēng)扇，該風(fēng)扇隨轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動，風(fēng)扇外罩有風(fēng)扇罩，風(fēng)扇罩固定于電機(jī)后蓋上；該磁感控制開關(guān)設(shè)置于電機(jī)殼體上，磁感控制開關(guān)的內(nèi)端正對磁控集成電路。
2.如權(quán)利要求1所述的帶內(nèi)置變頻器的永磁同步電機(jī)，其特征在于:所述磁感控制開關(guān)包括有基座、轉(zhuǎn)軸、旋鈕以及永磁磁石；該基座固定于電機(jī)殼體上，基座上設(shè)置有通孔，該轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于通孔中，該旋鈕固定于轉(zhuǎn)軸的外端，旋鈕位于電機(jī)殼體外；該永磁磁石固定于轉(zhuǎn)軸的內(nèi)端并正對磁控集成電路。
3.如權(quán)利要求2所述的帶內(nèi)置變頻器的永磁同步電機(jī)，其特征在于:所述永磁磁石為稀土磁體，該稀土磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度為I特斯拉。
4.如權(quán)利要求2所述的帶內(nèi)置變頻器的永磁同步電機(jī)，其特征在于:所述通孔的內(nèi)壁凸設(shè)有第一限位凸肋，對應(yīng)地該轉(zhuǎn)軸的外表面凸設(shè)有第二限位凸肋，當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動使得第二限位凸肋抵于第一限位凸肋上時，該轉(zhuǎn)軸不可繼續(xù)轉(zhuǎn)動。
5.如權(quán)利要求2所述的帶內(nèi)置變頻器的永磁同步電機(jī)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)軸的內(nèi)端面凹設(shè)有凹腔，該永磁磁石嵌于該凹腔中固定。
6.如權(quán)利要求5所述的帶內(nèi)置變頻器的永磁同步電機(jī)，其特征在于:所述永磁磁石為長方體，對應(yīng)地該凹腔為長方型。
7.如權(quán)利要求1所述的帶內(nèi)置變頻器的永磁同步電機(jī)，其特征在于:所述定子為沒有滲透、能處理超過1.0特斯拉的帶定子齒部的分段式定子，該定子的空腔內(nèi)壁設(shè)置有多個線圈磁鐵，該多個線圈磁鐵通過一磁鐵保護(hù)件安裝于空腔內(nèi)壁上。
8.如權(quán)利要求1所述的帶內(nèi)置變頻器的永磁同步電機(jī)，其特征在于:所述電機(jī)殼體的底部設(shè)置有兩支腳，前述磁感控制開關(guān)位于電機(jī)殼體的頂部。
9.如權(quán)利要求1所述的帶內(nèi)置變頻器的永磁同步電機(jī)，其特征在于:所述電機(jī)前蓋和電機(jī)后蓋均呈圓盤狀，該電機(jī)殼體呈中空筒狀，該電機(jī)前蓋和電機(jī)后蓋均通過八個螺栓與電機(jī)殼體固定連接。
10.如權(quán)利要求1所述的帶內(nèi)置變頻器的永磁同步電機(jī)，其特征在于:所述電機(jī)前蓋與轉(zhuǎn)子之間夾設(shè)有軸承。
【文檔編號】H02K21/02GK203660843SQ201320788921
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】林思庭 申請人:廣州迪生泵業(yè)有限公司