CN100338856C - 一种永磁同步电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种永磁同步电机，包括定子和转子，所述定子和转子分别为8极和6极；所述转子磁极交替分布；其中两对定子的磁极交替分布，并且与另两对交替分布的定子磁极呈镜面对称排列。本发明由于定子和转子的极数不同，具有自启动功能，同时结构简单紧凑，且磁路短，输出转矩大，在外径和高度相同的情况下，该种结构的电机比普通爪极式同步电机的力矩大2.5倍。它的另一个优点是该种结构的定子铁心还可以用于不同同步转速的电机。作为本发明的进一步改进，所述的机体上设有线路板，定子线圈的各接头焊接在所述的线路板上，通过该线路板与外电路相连。这种结构，线圈接头集中引出，可使布线清楚整洁，且方便接线。
Description
技术领域
本发明涉及一种同步电动机，具体地说是一种永磁同步电机。
背景技术
众所周知，永磁同步电动机因其体积小，节能、恒速等性能而被广泛应用于拖动恒速机械的各个领域。永磁同步电机的结构包括转子和定子两大基本部分。定子包括铁心、定子线圈(又叫绕组或者电枢)、机壳和端盖，转子由永磁体构成。定子线圈在通电后，气隙中便产生电枢旋转磁场，其旋转速度为同步转速。
{n}r/min＝60{f}Hz/p (1)
式中，f为交流电源的频率；p为定子旋转磁场的极对数。
现有的永磁同步电机，其转子的极对数与定子的极对数是相同的，转子磁场与定子磁场的相互作用，使转子被电枢旋转磁场拖着以同步转速一起旋转。永磁同步电机本身是没有启动转矩的，因而无自启动能力，通常采用异步启动，因此永磁同步电机同时存在启动困难、启动力矩小的缺点。
发明内容
本发明要解决的是现有的永磁同步电机存在的启动困难、启动力矩小的缺点，提供一种改进型的永磁同步电机，旨在改善电机的启动性能。解决上述问题采用的技术方案是：一种永磁同步电机，包括定子和转子，所述定子和转子分别为8极和6极；所述转子磁极交替分布；其中两对定子的磁极交替分布，并且与另两对交替分布的定子磁极呈镜面对称排列。
本发明的永磁同步电机，当定子通入交流电压后产生四对磁极，转子总是向着定子磁极与转子磁极极性正好相反的方向运动。此时，对于其中的任意一对磁极A，当交流电的方向发生改变时，该对磁极的N、S随着电流方向的也产生变化，即原来的S极转变成N极，而原来的N极转变成S极，这样转子在斥力的作用下继续转动。同时与该对磁极相邻的另一对呈镜面对称分布的磁极B，由于所通交流电滞后90度的电位差，此时依然保持原来的极性；并且，由于转子极对数与定子极对数不相同，因而B对磁极与相应的转子磁极在空间错开一定角度，在吸力的作用下，转子继续运转。当B对磁极的N、S极随着电流方向的变化，即S极转变成N极，N极转变成S极时，吸力转变为斥力，继续推动转子向同一方向运转。其他对磁极的工作原理也一样，周而复始，这样电机就可以完成自启动，最后转子被牵入同步。只要电流的频率保持恒定，电机就能恒速运转。同时，本发明的永磁同步电机结构简单紧凑，且磁路短，输出转矩大，在外径和高度相同的情况下，该种结构的电机比普通爪极式同步电机的力矩大2.5倍。它的另一个优点是该种结构的定子铁心还可以用于不同同步转速的电机。
作为本发明的进一步改进，所述的机体上设有线路板，定子线圈的各接头焊接在所述的线路板上，通过该线路板与外电路相连。这种结构，线圈接头集中引出，可使布线清楚整洁，且方便接线。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明定子和转子的磁极分布的示意图。
具体实施方式
参照图1，永磁同步电机，包括定子和转子7，所述定子包括铁心1、定子线圈2、机壳6和端盖4，转子7由永磁体构成。所述定子和转子的极数分别为8和6；所述转子磁极交替分布；其中两对定子的磁极交替分布，并且与另两对交替分布的定子磁极呈镜面对称排列。所述的定子上设有8个线圈绕组，通过8个线圈骨架绕制在定子铁芯8个槽中，定子铁芯嵌于机壳内，定子端部装一线路板3，所述的定子线圈2的各接头焊接在所述的线路板3上，通过该线路板3与外电路相连。一块磁钢粘于转子轴外圆上，两轴承分别置于机壳与前端盖内，带动转子转动。
参照图2，本发明的启动原理是这样的：当定子通入交流电压后产生四对磁极，此时，对于其中的任意一对磁极A，当交流电的方向发生改变时，该对磁极的N、S随着电流方向的也产生变化，即原来的S极转变成N极，而原来的N极转变成S极，这样转子在斥力的作用下沿着顺时针方向转动。同时与该对磁极相邻的另一对呈镜面对称分布的磁极B，由于磁极B所通交流电滞后磁极A90度的电位差，此时依然保持原来的极性；并且，由于转子极对数与定子极对数不相同，因而B对磁极与相应的转子磁极在空间错开一定角度，在吸力的作用下，转子继续顺时针运转。当B对磁极的N、S极随着电流方向的变化，即S极转变成N极，N极转变成S极时，吸力转变为斥力，继续推动转子沿顺时针方向运转。其他对磁极的工作原理也一样，周而复始，这样电机就可以完成自启动，最后转子被牵入同步。只要电流的频率保持恒定，电机就能恒速运转。通过公式(1)可计算出本发明永磁同步电机的同步转速是1000转/分钟。
由于定子的极数为8，因此可与8极的转子通用。
应该理解到的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1、一种永磁同步电机，包括定子和转子，所述定子和转子分别为8极和6极；其特征在于所述转子磁极交替分布；其中两对定子的磁极交替分布，并且与另两对交替分布的定子磁极呈镜面对称排列。
2、如权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于定子线圈的各接头焊接在设置于机体上的线路板上。
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