本實(shí)用新型涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種無(wú)框組合式永磁同步電機(jī)。

背景技術(shù)：

利用永磁體作磁勢(shì)源制造電機(jī)已有100多年歷史，1831年由巴洛(Barlow)實(shí)用新型的世界上第一臺(tái)電機(jī)就是永磁電機(jī)。早期的永磁材料磁性能很低，永磁電機(jī)很快被電勵(lì)磁電機(jī)所取代。本世紀(jì)30年代和50年代，具有高剩磁Br的鋁鎳鈷(AlNiCo)和具有較高矯頑力Hc的鐵氧體(Ferrite)永磁材料的先后出現(xiàn)，給永磁電機(jī)帶來(lái)了生機(jī)。但AlNiCo的Hc值很低，易失磁，F(xiàn)errite的Br值很小，不能為電機(jī)提供高的工作磁密，并且逆變器這樣的電力電子裝置還沒(méi)有廣泛應(yīng)用，所以永磁同步電機(jī)的應(yīng)用是非常有限的。近幾十年來(lái)，隨著永磁材料的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)步，以及控制技術(shù)和驅(qū)動(dòng)電路等技術(shù)的進(jìn)步，永磁同步電機(jī)(PMSM)的性能有了很大的提高。

如今永磁同步電機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用，因?yàn)樗哂芯S護(hù)方便、可控性強(qiáng)、受環(huán)境影響小、電機(jī)效率高以及具有高功率因素等諸多優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，由于環(huán)境問(wèn)題，各個(gè)領(lǐng)域?qū)﹄姍C(jī)的效率和節(jié)能的要求逐漸提高。除了環(huán)境問(wèn)題，高性能永磁材料的發(fā)展及成本的減少也擴(kuò)大到永磁同步電機(jī)應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域。釹、鐵、硼永磁材料是目前磁性能最強(qiáng)的永磁材料，它具有高剩磁密度、高矯頑力、高磁能積等特點(diǎn)。通過(guò)開(kāi)發(fā)能經(jīng)受高溫及不易退磁的永磁材料，釹、鐵、硼永磁同步電機(jī)已經(jīng)在工廠自動(dòng)化、壓縮機(jī)及交通工具等領(lǐng)域的應(yīng)用中大大進(jìn)步。

目前國(guó)內(nèi)永磁同步電機(jī)多用于家用電器、電動(dòng)汽車(chē)、水泵等對(duì)功率需求較低、轉(zhuǎn)矩較小的行業(yè)，尚不能生產(chǎn)大功率、大轉(zhuǎn)矩、低轉(zhuǎn)速永磁同步電機(jī)。

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種無(wú)框組合式永磁同步電機(jī)，能夠解決目前諸如礦山、水泥、電力、鍛造等行業(yè)裝備能耗高、效率低、維修頻繁的現(xiàn)狀。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種無(wú)框組合式永磁同步電機(jī)，包括定子基座，所述定子基座的內(nèi)部設(shè)置有冷卻循環(huán)水管，所述定子基座的外側(cè)設(shè)有調(diào)節(jié)板，所述定子基座上設(shè)置有定子組件，所述定子組件上設(shè)置有上支架，所述定子組件的內(nèi)側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)子組件，所述無(wú)框組合式永磁同步電機(jī)還包括編碼 器，所述編碼器通過(guò)所述上支架安裝于所述轉(zhuǎn)子組件的內(nèi)側(cè)軸心處。

進(jìn)一步的，所述定子組件包括定子組件一，若干層所述定子組件一沿轉(zhuǎn)子組件的徑向方向設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子組件的外側(cè)，所述上支架設(shè)置于所述定子組件一上。

進(jìn)一步的，所述定子組件一為整圓結(jié)構(gòu)或非整圓結(jié)構(gòu)，所述定子組件一由若干個(gè)對(duì)稱于轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線設(shè)置的定子組件單元一組成，所述定子組件單元一為扇形結(jié)構(gòu)；所述定子組件單元一由定子鐵心、定子繞組、上壓板和下壓板組成。

進(jìn)一步的，所述定子組件還包括定子組件二，所述定子組件二沿轉(zhuǎn)子組件的軸向方向?qū)ΨQ設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子組件的外側(cè)。

進(jìn)一步的，所述定子組件二為整圓結(jié)構(gòu)或非整圓結(jié)構(gòu)，所述定子組件二由若干個(gè)對(duì)稱于轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線設(shè)置的定子組件單元二組成，所述定子組件單元二為扇形結(jié)構(gòu)，所述定子組件單元二由定子鐵心、定子繞組、內(nèi)壓板和外壓板組成。

進(jìn)一步的，所述定子繞組是由導(dǎo)電金屬材料制成，所述定子鐵芯是由矽鋼片材料制成。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子本體，所述轉(zhuǎn)子本體上設(shè)置有若干塊磁鋼基板，所述磁鋼基板與所述定子組件對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述磁鋼基板上設(shè)有導(dǎo)磁內(nèi)圈，所述導(dǎo)磁內(nèi)圈通過(guò)螺釘與所述轉(zhuǎn)子本體相互固定。

進(jìn)一步的，所述螺釘為六角螺釘，所述導(dǎo)磁內(nèi)圈是由永磁體材料組成。

進(jìn)一步的，所述的定子組件與所述導(dǎo)磁內(nèi)圈之間的間隙為2.5～8.0mm。

進(jìn)一步的，所述編碼器包括碼盤(pán)和與所述碼盤(pán)相連的接受磁感元件，所述碼盤(pán)設(shè)于所述轉(zhuǎn)子本體的內(nèi)側(cè)軸心處，所述接受磁感元件安裝于所述上支架上。

本實(shí)用新型的有益效果：本裝置低速、大轉(zhuǎn)矩、低噪音、高響應(yīng)、節(jié)能高效；無(wú)固定框架，便于轉(zhuǎn)子與驅(qū)動(dòng)裝置有機(jī)融合，真正實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化；多個(gè)定子、多層定子組合，易采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，降低了制造成本；易突破大直徑、大轉(zhuǎn)矩、低轉(zhuǎn)速永磁同步電機(jī)制造瓶頸；定子多重組合，使得智能化控制更加精準(zhǔn)，運(yùn)行更節(jié)能；多個(gè)、多層定子不同設(shè)計(jì)，通過(guò)電磁力直接驅(qū)動(dòng)動(dòng)力部件，使得裝備的控制更加柔性。

本裝置結(jié)構(gòu)靈活，安裝方便；易與驅(qū)動(dòng)裝置有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)直驅(qū)；突破大功率和大直徑電機(jī)制造難的瓶頸。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些 實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種無(wú)框組合式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種無(wú)框組合式永磁同步電機(jī)的俯視圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種無(wú)框組合式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖的M處放大圖。

圖中：

1、定子基座；2、冷卻循環(huán)水管；3、定子組件一；4、定子組件單元一；6、定子組件二；8、定子組件單元二；9、編碼器；10、上支架；11、調(diào)節(jié)板；31、上壓板；32、下壓板；61、內(nèi)壓板；62、外壓板；71、轉(zhuǎn)子本體；83、磁鋼基板；85、導(dǎo)磁內(nèi)圈；87、螺釘；91、碼盤(pán)；92、接受磁感元件。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1-3所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種無(wú)框組合式永磁同步電機(jī)，包括定子基座1，所述定子基座1的內(nèi)部設(shè)置有冷卻循環(huán)水管2，電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的散熱主要通過(guò)冷卻循環(huán)水管2走循環(huán)水，通過(guò)熱敏元件感應(yīng)控制保持電機(jī)溫度在要求范圍內(nèi)。

所述定子基座1的外側(cè)設(shè)有調(diào)節(jié)板11，所述定子基座1上設(shè)置有定子組件，所述定子組件上設(shè)置有上支架10，所述定子組件的內(nèi)側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)子組件7，轉(zhuǎn)子組件7的軸心處安裝有編碼器9，編碼器9通過(guò)安裝在定子組件上的上支架10固定，定子基座1的外圓周是調(diào)節(jié)板11，調(diào)節(jié)板11是調(diào)整定子組件與轉(zhuǎn)子組件7圓周方向間隙。

定子組件包括若干層定子組件一3，若干層所述定子組件一3沿轉(zhuǎn)子組件7的徑向方向設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子組件7的外側(cè)，定子組件一3可以是一個(gè)整圓，也可為多個(gè)扇形結(jié)構(gòu)的定子組件單元一4對(duì)稱于轉(zhuǎn)子組件7的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線設(shè)置，且設(shè)置在轉(zhuǎn)子本體71的圓周外側(cè)面，每層形成一個(gè)整圓或非整圓結(jié)構(gòu)。所述定子組件單元一4由定子鐵心、定子繞組、上壓板31和下壓板32組成。

所述定子組件還包括定子組件二6，定子組件二6沿轉(zhuǎn)子組件7的軸向方向分別設(shè)置于轉(zhuǎn)子組件7的上側(cè)和下側(cè)，可以是一個(gè)整圓，也可為多個(gè)扇形結(jié)構(gòu)的定子組件單元二8對(duì) 稱于轉(zhuǎn)子組件7的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線設(shè)置，每層形成一個(gè)整圓或非整圓結(jié)構(gòu)。所述定子組件單元二8由定子鐵心、定子繞組、內(nèi)壓板61和外壓板62組成。所述定子繞組是由導(dǎo)電金屬材料制成，所述定子鐵芯是由矽鋼片材料制成。

所述轉(zhuǎn)子組件7包括轉(zhuǎn)子本體71，所述轉(zhuǎn)子本體71上設(shè)置有若干塊磁鋼基板83，所述磁鋼基板83分別與所述定子組件一3和定子組件二6對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述磁鋼基板83上設(shè)有導(dǎo)磁內(nèi)圈85，所述導(dǎo)磁內(nèi)圈85通過(guò)螺釘87與所述轉(zhuǎn)子本體71相互固定。所述導(dǎo)磁內(nèi)圈85是由8～20mm厚的永磁體材料組成，所述導(dǎo)磁內(nèi)圈85與所述定子組件之間的間隙為2.5～8.0mm，所述螺釘87為六角螺釘。

當(dāng)無(wú)框組合式永磁同步電機(jī)的定子繞組通入交變電流后，會(huì)產(chǎn)生沿圓周方向旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子本體71旋轉(zhuǎn)。分別改變無(wú)框組合式永磁同步電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向，可以輕易控制并實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子本體71的旋轉(zhuǎn)加速和減速制動(dòng)。

本實(shí)用新型所述的無(wú)框組合式永磁同步電機(jī)設(shè)置有數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)包括伺服控制系統(tǒng)、PLC程序以及觸摸屏。電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的編碼器9的碼盤(pán)91安裝在轉(zhuǎn)子本體的軸心處，接受磁感元件92安裝在固定于定子組件上的支架上10上，編碼器9的信號(hào)反饋給伺服驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)電機(jī)閉環(huán)矢量控制，從而使無(wú)框組合式永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子本體71運(yùn)轉(zhuǎn)位置和速度準(zhǔn)確，通過(guò)觸摸屏對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行數(shù)字化設(shè)置，程序控制無(wú)框組合式永磁同步電機(jī)按要求運(yùn)行。

本實(shí)用新型通過(guò)采用多個(gè)定子、多層定子組合式結(jié)構(gòu)，采用電磁力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子外圓周及轉(zhuǎn)子上下端面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，打破了傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)的制造瓶頸，該無(wú)框組合式永磁同步電機(jī)的功率很容易做到2000KW，直徑很容易做到20米。突破了國(guó)內(nèi)特大型回轉(zhuǎn)設(shè)備的制造瓶頸，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。

綜上所述，借助于本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，本裝置低速、大轉(zhuǎn)矩、低噪音、高響應(yīng)、節(jié)能高效；無(wú)固定框架，便于轉(zhuǎn)子與驅(qū)動(dòng)裝置有機(jī)融合，真正實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化；多個(gè)定子、多層定子組合，易采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，降低了制造成本；易突破大直徑、大轉(zhuǎn)矩、低轉(zhuǎn)速永磁同步電機(jī)制造瓶頸；定子多重組合，使得智能化控制更加精準(zhǔn)，運(yùn)行更節(jié)能；多個(gè)、多層定子不同設(shè)計(jì)，通過(guò)電磁力直接驅(qū)動(dòng)動(dòng)力部件，使得裝備的控制更加柔性。

本裝置結(jié)構(gòu)靈活，安裝方便；易與驅(qū)動(dòng)裝置有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)直驅(qū)；突破大功率和大直徑電機(jī)制造難的瓶頸。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的 保護(hù)范圍之內(nèi)。