本發(fā)明涉及一種電機(jī)，具體說(shuō)，涉及一種三相永磁同步電機(jī)、永磁轉(zhuǎn)子及永磁轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

目前現(xiàn)有的電機(jī)分兩種形式，具體如下：

一種是永磁轉(zhuǎn)子內(nèi)嵌式電機(jī)，即永磁體鑲嵌在轉(zhuǎn)子沖片槽中。永磁體全部封閉在轉(zhuǎn)子沖片中，此時(shí)由于永磁體有的部分處于磁短路狀態(tài)，永磁體的漏磁系數(shù)較大，永磁體的利用率不高。這種電機(jī)具有效率較低、過(guò)載能力差等缺陷。

另一種是永磁轉(zhuǎn)子表貼式電機(jī)，即永磁體為弧形，粘接或螺釘固定在轉(zhuǎn)子表面。這種結(jié)構(gòu)磁鋼容易氧化，機(jī)械強(qiáng)度不好，電機(jī)可靠性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種三相永磁同步電機(jī)、轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子加工工藝，電機(jī)具有啟動(dòng)速度快、效率高、低速性能好、過(guò)載能力強(qiáng)、高速運(yùn)行平穩(wěn)、調(diào)速范圍廣、高效工作區(qū)寬、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)方案如下：

一種三相永磁同步電機(jī)的永磁轉(zhuǎn)子，包括絕緣擋板、絕緣護(hù)套、弧形永磁體、絕緣隔板、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子沖片；絕緣擋板和轉(zhuǎn)子沖片套裝在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子沖片位于兩個(gè)絕緣擋板之間；多個(gè)轉(zhuǎn)子沖片壓緊后組成轉(zhuǎn)子鐵芯；弧形永磁體設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯的外側(cè)，兩個(gè)弧形永磁體之間利用絕緣隔板隔開(kāi)；絕緣護(hù)套設(shè)置在弧形永磁體外側(cè)。

進(jìn)一步：轉(zhuǎn)子沖片的外側(cè)設(shè)置有弧形永磁體槽，多個(gè)轉(zhuǎn)子沖片的弧形永磁體槽組成轉(zhuǎn)子鐵芯的磁體槽；兩個(gè)弧形永磁體槽之間為定位筋齒，多個(gè)轉(zhuǎn)子沖片的定位筋齒組成轉(zhuǎn)子鐵芯的定位筋；弧形永磁體放置在磁體槽內(nèi)，絕緣隔板位于定位筋外側(cè)。

進(jìn)一步：弧形永磁體的截面為圓弧面，弧形永磁體的內(nèi)弧弧度和轉(zhuǎn)子鐵芯的外弧弧度相同。

進(jìn)一步：絕緣護(hù)套用環(huán)氧樹(shù)脂膠把絕緣材料綁扎帶纏繞在弧形永磁體外側(cè)后固化形成。

進(jìn)一步：轉(zhuǎn)軸上開(kāi)有卡槽，卡槽上設(shè)置有卡環(huán)，利用卡環(huán)將轉(zhuǎn)子鐵芯固定在轉(zhuǎn)軸上。

一種三相永磁同步電機(jī)，包括后端蓋、定子、永磁轉(zhuǎn)子、前端蓋、防護(hù)罩；后端蓋連接在定子的后部，前端蓋連接在定子的前部；永磁轉(zhuǎn)子安裝在定子內(nèi)，其兩端分別安裝在后端蓋和前端蓋的軸承內(nèi)；防護(hù)罩連接在前端蓋上，接線座固定在防護(hù)罩上，編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器安裝在與永磁轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸同軸連接的連接軸上；永磁轉(zhuǎn)子包括絕緣擋板、絕緣護(hù)套、弧形永磁體、絕緣隔板、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子沖片；絕緣擋板和轉(zhuǎn)子沖片套裝在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子沖片位于兩個(gè)絕緣擋板之間；多個(gè)轉(zhuǎn)子沖片壓緊后組成轉(zhuǎn)子鐵芯；弧形永磁體設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯的外側(cè)，兩個(gè)弧形永磁體之間利用絕緣隔板隔開(kāi)；絕緣護(hù)套設(shè)置在弧形永磁體外側(cè)。

優(yōu)選的：轉(zhuǎn)子沖片的外側(cè)設(shè)置有弧形永磁體槽，多個(gè)轉(zhuǎn)子沖片的弧形永磁體槽組成轉(zhuǎn)子鐵芯的磁體槽；兩個(gè)弧形永磁體槽之間為定位筋齒，多個(gè)轉(zhuǎn)子沖片的定位筋齒組成轉(zhuǎn)子鐵芯的定位筋；弧形永磁體放置在磁體槽內(nèi)，絕緣隔板位于定位筋外側(cè)。

優(yōu)選的：定子包括機(jī)座、定子繞組、定子鐵芯；多個(gè)定子沖片排列為一組并用扣片夾緊，組成定子鐵芯，定子鐵芯安裝在機(jī)座內(nèi)；定子沖片包括平底槽、齒、扣片槽，平底槽開(kāi)在定子沖片上，開(kāi)口位于沖片內(nèi)圓一側(cè)；齒位于兩個(gè)平底槽之間；扣片槽開(kāi)在定子沖片的外圓邊，扣片位于扣片槽內(nèi)，多個(gè)定子沖片的平底槽形成定子鐵芯的繞組下線槽，定子繞組安裝在繞組下線槽內(nèi)。

優(yōu)選的：平底槽的形狀為楔形。

一種永磁轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)工藝，包括：

將一個(gè)絕緣擋板套裝在轉(zhuǎn)軸上，并置于轉(zhuǎn)軸前端的環(huán)形凸臺(tái)內(nèi)側(cè)；將轉(zhuǎn)子鐵芯套裝在轉(zhuǎn)軸上，利用卡環(huán)將轉(zhuǎn)子鐵芯壓緊并固定在轉(zhuǎn)軸上；轉(zhuǎn)子鐵芯上的每個(gè)轉(zhuǎn)子沖片同軸，轉(zhuǎn)子沖片的弧形永磁體槽在同一直線上并形成磁體槽；

將弧形永磁體按照極數(shù)排列并粘接在磁體槽內(nèi)，將絕緣隔板粘接在定位筋外側(cè)；

將另一個(gè)絕緣擋板套裝在轉(zhuǎn)軸的后端，用環(huán)氧樹(shù)脂膠把絕緣材料綁扎帶纏繞在弧形永磁體外側(cè)，用環(huán)氧樹(shù)脂膠固化后形成絕緣護(hù)套。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)效果包括：

1、永磁轉(zhuǎn)子的永磁體采用截面為圓弧面的弧形永磁體，相同規(guī)格的弧形永磁體在永磁轉(zhuǎn)子的圓周上按極性等間距地被固定粘接在轉(zhuǎn)子鐵芯表面，弧形永磁體相互之間用非導(dǎo)磁隔板隔開(kāi)。弧形永磁體的兩端用絕緣擋板固定，在永磁轉(zhuǎn)子外層包有一個(gè)高強(qiáng)度絕緣護(hù)套，固化后使轉(zhuǎn)子形成一個(gè)整體。

2、永磁轉(zhuǎn)子的永磁體采用弧形永磁體，減少了永磁體的漏磁系數(shù)、提高了永磁體利用率、增加了氣隙儲(chǔ)能；定子繞組采用軟繞組，可以實(shí)現(xiàn)多股導(dǎo)線并繞嵌線，減小了銅耗。

3、本發(fā)明這種結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度高、體積小、效率高、功率密度大、過(guò)載能力強(qiáng)、運(yùn)行可靠、調(diào)速方便，適用于幾十千瓦以下電機(jī)，可廣泛應(yīng)用于各種伺服系統(tǒng)中。電機(jī)具有啟動(dòng)速度快、低速性能好、過(guò)載能力強(qiáng)、高速運(yùn)行平穩(wěn)、調(diào)速范圍廣、高效工作區(qū)寬等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明中電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中定子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中定子沖片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明中永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明中永磁轉(zhuǎn)子的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明中轉(zhuǎn)子鐵芯安裝在轉(zhuǎn)軸上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明中轉(zhuǎn)子鐵芯的K向視圖。

具體實(shí)施方式

下面參考示例實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作詳細(xì)說(shuō)明。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本發(fā)明更全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

如圖1所示，是本發(fā)明中電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

三相永磁同步電機(jī)，其結(jié)構(gòu)包括：后端蓋1、定子2、永磁轉(zhuǎn)子3、前端蓋4、防護(hù)罩5；后端蓋1連接在定子2的后部，前端蓋4連接在定子2的前部；永磁轉(zhuǎn)子3安裝在定子2內(nèi)，其兩端分別安裝在后端蓋1和前端蓋4的軸承內(nèi)；防護(hù)罩5連接在前端蓋4上，接線座6固定在防護(hù)罩5上，編碼器(或選用旋轉(zhuǎn)變壓器)7安裝在防護(hù)罩5內(nèi)，編碼器7安裝在與永磁轉(zhuǎn)子3的轉(zhuǎn)軸306同軸連接的連接軸上。連接軸與轉(zhuǎn)軸306同軸旋轉(zhuǎn)，編碼器7產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)經(jīng)放大處理后反饋到控制器中，控制器控制電機(jī)運(yùn)行。

本優(yōu)選實(shí)施例中，后端蓋1通過(guò)第一連接螺栓11連接在定子2的后部，前端蓋4通過(guò)第二連接螺栓41連接在定子2的前部。

如圖2所示，是本發(fā)明中定子的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖3所示，是本發(fā)明中定子沖片的結(jié)構(gòu)示意圖。

定子2的結(jié)構(gòu)包括：機(jī)座201、定子繞組202、定子鐵芯；多個(gè)定子沖片203排列為一組并用扣片204夾緊，組成定子鐵芯，定子鐵芯安裝在機(jī)座201內(nèi)。

定子沖片203的結(jié)構(gòu)包括：平底槽205、齒206、扣片槽207；平底槽205開(kāi)在定子沖片203上，開(kāi)口位于沖片內(nèi)圓一側(cè)；齒206位于兩個(gè)平底槽205之間；扣片槽207開(kāi)在定子沖片203的外圓邊。

扣片204位于扣片槽207內(nèi)，扣片204把一組定子沖片203固定在一起，組成定子鐵芯。一組定子沖片203固定在一起后，平底槽205形成定子鐵芯的繞組下線槽。定子繞組202嵌線在繞組下線槽內(nèi)。浸漆后的定子鐵芯固定在機(jī)座201內(nèi)，組成定子。定子繞組202采用軟繞組，多股導(dǎo)線并繞嵌線，端部整形后變短，使電機(jī)的整體長(zhǎng)度變短，多股導(dǎo)線并繞使得導(dǎo)線的集膚效應(yīng)較小，從而減少了銅耗。

平底槽205和繞組下線槽的形狀為楔形，定子鐵芯的繞組下線槽，形成平行齒槽。這種平行齒槽磁路的磁密均勻、槽空間大、易于嵌線，封口牢固。

機(jī)座201設(shè)置有出線盒210，用于引出定子繞組202的出線端。

如圖4所示，是本發(fā)明中永磁轉(zhuǎn)子3的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖5所示，是本發(fā)明中永磁轉(zhuǎn)子3的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；如圖6所示，是本發(fā)明中轉(zhuǎn)子鐵芯305安裝在轉(zhuǎn)軸306上的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖7所示，是本發(fā)明中轉(zhuǎn)子鐵芯的K向視圖。

永磁轉(zhuǎn)子3的結(jié)構(gòu)包括：絕緣擋板301、絕緣護(hù)套302、弧形永磁體303、絕緣隔板304、轉(zhuǎn)子鐵芯305、轉(zhuǎn)軸306、轉(zhuǎn)子沖片307。

絕緣擋板301開(kāi)有轉(zhuǎn)軸通孔，轉(zhuǎn)軸306穿過(guò)兩個(gè)絕緣擋板301的轉(zhuǎn)軸通孔，多個(gè)轉(zhuǎn)子沖片307套裝在轉(zhuǎn)軸306上，并位于兩個(gè)絕緣擋板301之間；轉(zhuǎn)軸306開(kāi)有卡槽，卡槽上設(shè)置有卡環(huán)311，利用卡環(huán)311將轉(zhuǎn)子鐵芯305固定；多個(gè)轉(zhuǎn)子沖片307壓緊后組成轉(zhuǎn)子鐵芯305；多個(gè)弧形永磁體303粘接在轉(zhuǎn)子鐵芯305外側(cè)，兩個(gè)弧形永磁體303之間利用絕緣隔板304隔開(kāi)。絕緣護(hù)套302設(shè)置在弧形永磁體303外側(cè)。固化后形成絕緣保護(hù)層。

轉(zhuǎn)子沖片307在外側(cè)設(shè)置有弧形永磁體槽309，一組轉(zhuǎn)子沖片307的弧形永磁體槽309組成轉(zhuǎn)子鐵芯305的磁體槽；兩個(gè)弧形永磁體槽309之間為定位筋齒308，一組轉(zhuǎn)子沖片307的定位筋齒308組成轉(zhuǎn)子鐵芯305的定位筋?；⌒斡来朋w303放置在磁體槽內(nèi)，絕緣隔板304位于定位筋外側(cè)。

本發(fā)明中，按照電機(jī)不同極對(duì)數(shù)，選用多個(gè)相同的弧形永磁體303，按照極性定位粘接在磁體槽內(nèi)。

弧形永磁體303截面為圓弧面，弧形永磁體303的內(nèi)弧弧度和轉(zhuǎn)子鐵芯305的外弧弧度相同，可以使弧形永磁體303粘貼在轉(zhuǎn)子鐵芯305上，提高永磁體的利用率，減少永磁體的漏磁系數(shù)，增加氣隙儲(chǔ)能。

弧形永磁體303規(guī)格相同厚度一樣，這樣就保證了粘接固定在轉(zhuǎn)子鐵芯305表面的弧形永磁體303在同一個(gè)圓周上，弧形永磁體303沿軸向的兩端用絕緣擋板301固定，再使用絕緣護(hù)套302固化成整體。這種結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度高，弧形永磁體303不氧化，適用于各種容量各種轉(zhuǎn)速的永磁電機(jī)中。本發(fā)明的漏磁系數(shù)為10％-20％，而內(nèi)嵌式永磁體的漏磁系數(shù)為50％-60％。

轉(zhuǎn)子沖片307由硅鋼片沖制而成，磁體槽和定位筋可以保證弧形永磁體303粘接的工藝性和粘接位置的準(zhǔn)確性。

永磁轉(zhuǎn)子3的生產(chǎn)工藝步驟如下：

步驟1：將一個(gè)絕緣擋板301套裝在轉(zhuǎn)軸306上，并置于轉(zhuǎn)軸306前端的環(huán)形凸臺(tái)內(nèi)側(cè)；將轉(zhuǎn)子鐵芯305套裝在轉(zhuǎn)軸306上，利用卡環(huán)311將轉(zhuǎn)子鐵芯305壓緊并固定在轉(zhuǎn)軸306上；

轉(zhuǎn)子鐵芯305的組裝過(guò)程：將轉(zhuǎn)子沖片307套裝在轉(zhuǎn)軸306上并排列整齊，使得每個(gè)轉(zhuǎn)子沖片307同軸并且弧形永磁體槽309在同一直線上，形成磁體槽。

步驟2：將弧形永磁體303按照極數(shù)排列并粘接在磁體槽內(nèi)，將絕緣隔板304粘接在定位筋外側(cè)，絕緣隔板304填補(bǔ)了兩個(gè)弧形永磁體303之間的間隙；

步驟3：將另一個(gè)絕緣擋板301套裝在轉(zhuǎn)軸306的后端，用環(huán)氧樹(shù)脂膠把綁扎帶纏繞在弧形永磁體303外側(cè)，固化后形成絕緣護(hù)套302。

采用絕緣材料綁扎帶纏繞在弧形永磁體303外側(cè)后，固化形成絕緣護(hù)套302，使永磁轉(zhuǎn)子3成為實(shí)體結(jié)構(gòu)。絕緣護(hù)套302可以防止弧形永磁體303的氧化，并增加機(jī)械強(qiáng)度，提高電機(jī)轉(zhuǎn)速。

以上的結(jié)構(gòu)適用于極對(duì)數(shù)為1、2、3、4、5、6、8等各種極對(duì)數(shù)的電機(jī)，適用各種轉(zhuǎn)速、各種功率、各種電壓的三相永磁同步電機(jī)中。

根據(jù)以上的電機(jī)結(jié)構(gòu)先后設(shè)計(jì)制造出了功率為0.4Kw、0.5Kw、1.0Kw、1.5Kw、2.2Kw、3.0Kw、3.5Kw、4Kw、5Kw、6Kw、10Kw、20Kw、30Kw等不同電壓和轉(zhuǎn)速的三相永磁同步電機(jī)。

三相永磁同步電機(jī)的功率范圍在幾十瓦到幾十千瓦，轉(zhuǎn)速?gòu)拿糠昼妿邹D(zhuǎn)到一萬(wàn)轉(zhuǎn)，電壓從幾伏到幾百伏，電流從幾安到幾百安。電機(jī)效率不小于90％，電機(jī)的過(guò)載能力為3～5倍。電機(jī)為連續(xù)工作制，絕緣等級(jí)為F級(jí)、H級(jí)2種。電機(jī)具有很寬的高效工作區(qū)。

本發(fā)明所用的術(shù)語(yǔ)是說(shuō)明和示例性、而非限制性的術(shù)語(yǔ)。由于本發(fā)明能夠以多種形式具體實(shí)施而不脫離發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例不限于任何前述的細(xì)節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。