CN102386736A - 一种永磁同步电机及其改装方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种永磁同步电机，成本低，结构简单，但是比现有技术中的电机具有更宽的调速范围，为达到所述效果，本发明一种永磁同步电机，包括电机定子和对应的电机转子，所述电机转子绕线参数为T匝，所述电机定子上设有偶数个绕线槽，其中一半数量的绕线槽内绕接有2T匝漆包线，每两个绕接有漆包线的绕线槽之间留有一个空绕线槽。综上所述，通过这样的结构，本发明的单个绕线槽中的漆包线电感是现有技术中电机的两倍。由于电感参数的突出影响，在相同的功率下，即使负载较大导致速度降低，也不会直接增加电机的力矩，因此在低速运转的情况下电机温度也不会过高，导致烧毁。

Description

一种永磁同步电机及其改装方法

技术领域

本发明涉及一种无刷直流电机，尤其涉及一种永磁同步电机。本发明还涉及一种将现有技术中的调速电机改装成永磁同步电机的方法。

背景技术

无刷直流电机是同步电机的一种，也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数(P)影响：n＝60*f/P。在转子极数固定情况下，改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器)，控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正，以期达到接近直流电机特性的方式。也就是说直流无刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。如附图1所示为现有技术中常见的6槽4极永磁同步电机的定子绕线方式。这样的绕线方式是非常成熟的一种技术，也非常常用。但是在真正使用的过程中还是发现一定问题，即在使用过程中如果负载过大，即转子转速较慢的情况下，由于绕线的关系，转子受到的力矩过大。这样所带来的问题就是现有技术中调速电机能调速的范围较小，而且在怠速状况下容易损坏。但是如果重新设计永磁同步电机，则会面对成本、开模等问题。因此我们需要设计一种在现有的结构中进行结构改变以提高电机调速范围的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种永磁同步电机，成本低，结构简单，但是比现有技术中的电机具有更宽的调速范围，在怠速情况下也不会由于温度过高导致电机损毁。同时还提供一种将现有技术中的调速电机改装成本发明永磁同步电机的改装方法。

为达到所述效果，本发明一种永磁同步电机，包括电机定子和对应的电机转子，所述电机转子绕线参数为T匝，所述电机定子上设有偶数个绕线槽，其中一半数量的绕线槽内绕接有2T匝漆包线，每两个绕接有漆包线的绕线槽之间留有一个空绕线槽。

优选的，所述电机上所设绕线槽数量和电机极数比为3∶2。这样的结构用于绕线槽数量为6的整数倍的情况下。

优选的，电机上所设绕线槽数量和电机极数比为3∶4。这样的结构用于通常情况。

优选的，所述绕接有漆包线的绕线槽口设有加固漆包线的卡扣，所述卡扣包括包紧漆包线的紧束部以及和绕线槽连接在一起的固定块，所述紧束部通过紧束扣束紧，所述紧束部两侧设有夹紧部。这样的结构确保漆包线的整齐和稳定。

本发明还包括一种将现有技术中电机改装成所述的永磁同步电机的方法，包括如下步骤：

步骤1：将绕线参数为T匝的电机拆开，取出转子；

步骤2：将定子上的绕线槽编号；

步骤3：取出偶数位上的绕线槽中的漆包线，绕接到对应前一奇数位的绕线槽中；

步骤4：通过卡扣固定奇数位绕线槽中的漆包线；

步骤5：将电机转子装回到定子中重新固定电机。

优选的，所述步骤3中先将奇数位绕线槽中的漆包线取出，然后添加偶数位绕线槽中的漆包线，重新整齐绕接。

优选的，所述步骤4中所述卡扣包括包紧漆包线的紧束部以及和绕线槽连接在一起的固定块。

综上所述，本发明一种永磁同步电机及其改装方法能通过现有的电机直接改装成宽幅电机。通过这样的结构，本发明的单个绕线槽中的漆包线电感是现有技术中电机的两倍。由于电感参数的突出影响，在相同的功率下，即使负载较大导致速度降低，也不会直接增加电机的力矩，因此在低速运转的情况下电机温度也不会过高，导致烧毁。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为现有技术永磁同步电机定子的整体示意图。

图2为本发明永磁同步电机定子的整体示意图。

图3为现有技术和本发明电机力矩、转速状态对比示意图。

图4为现有技术和本发明电机效率、转速状态对比示意图。

图5为本发明永磁同步电机定子的卡扣示意图。

其中：图3以及图4中，A代表现有技术中的技术参数曲线，B代表本发明的技术参数曲线。

具体实施方式

如图2、图5所示，以常规的6槽4极永磁同步电机为例。本发明一种永磁同步电机包括电机定子1和对应的电机转子，所述电机绕线参数为T匝，此处的T为一个正整数，根据电机实际的功率而确定的的。所述电机定子1上设有6绕线槽2，其中3个的绕线槽2内绕接有2T匝漆包线，每两个绕接有漆包线的绕线槽2之间留有一个空绕线槽2。卡扣3包括包紧漆包线的紧束部以及和绕线槽2连接在一起的固定块32，所述紧束部31通过紧束扣33束紧，所述紧束部31两侧设有夹紧部34。由于2T匝的漆包线较宽，因此需要卡扣3进行束紧，然后通过紧束扣33进行加固。固定块32自身具有一定弹性，和绕线槽2过盈连接。所述紧束部31两侧设有夹紧部34。用于夹紧紧束部31上方通过的漆包线。需要注意的是，漆包线的绕线组是穿过两个绕线槽2的。因此，本发明中一组漆包线的绕线需要两组卡扣3进行固定。

如果是将如图1现有技术中的电机改装成本发明所述的电机，则需要通过以下方式：包括如下步骤：

步骤1：将绕线参数为T匝的电机拆开，取出转子；

步骤2：将定子1上的绕线槽2编号；

步骤3：取出偶数位上的绕线槽2中的漆包线，绕接到对应前一奇数位的绕线槽2中；

步骤4：通过卡扣3固定奇数位绕线槽2中的漆包线；

步骤5：将电机转子装回到定子1中重新固定电机。

所述步骤3中先将奇数位绕线槽2中的漆包线取出，然后添加偶数位绕线槽2中的漆包线，重新整齐绕接。

通过这样的改装，就能提高电机的调速幅宽了。

当电机上所设绕线槽2数量为6的整数倍值时，绕线槽2数量和电机极数比可选用3∶2。这样的配比一方面便于安装，开模，另一方面便于维护。很容易找到故障点，不会数错。所述步骤4中所述卡扣3包括包紧漆包线的紧束部31以及和绕线槽2连接在一起的固定块32。

由于采用了本发明所述的技术方案，如图3、图4所示，B曲线的稳定性要大大强于A曲线，尤其是在低转速的情况下，本发明的力矩小于现有技术中的同类电机，而效率要高于现有技术中的电机。由此可见，本发明一种永磁同步电机可以有效拓宽电机的调速范围，并使电机仍能工作在较高的效率上。避免了由于怠速运转带来电机温度高的缺点，尤其适合于纺织机械以及电动工具行业中。

Claims (7)

1.一种永磁同步电机，包括电机定子(1)和对应的电机转子，所述电机绕线参数为T匝，其特征在于：所述电机定子(1)上设有偶数个绕线槽(2)，其中一半数量的绕线槽(2)内绕接有2T匝漆包线，每两个绕接有漆包线的绕线槽(2)之间留有一个空绕线槽(2)。

2.如权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于：所述电机上所设绕线槽(2)数量和电机极数比为3∶2。

3.如权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于：电机上所设绕线槽(2)数量和电机极数比为3∶4。

4.如权利要求1-3其中任一所述的永磁同步电机，其特征在于：所述绕接有漆包线的绕线槽(2)口设有加固漆包线的卡扣(3)，所述卡扣(3)包括包紧漆包线的紧束部(31)以及和绕线槽(2)连接在一起的固定块(32)，所述紧束部(31)通过紧束扣(33)束紧，所述紧束部(31)两侧设有夹紧部(34)。

5.一种将现有技术中电机改装成权利要求1所述的永磁同步电机的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：将绕线参数为T匝的电机拆开，取出转子；

步骤2：将定子(1)上的绕线槽(2)编号；

步骤3：取出偶数位上的绕线槽(2)中的漆包线，绕接到对应前一奇数位的绕线槽(2)中；

步骤4：通过卡扣(3)固定奇数位绕线槽(2)中的漆包线；

步骤5：将电机转子装回到定子(1)中重新固定电机。

6.如权利要求5所述的永磁同步电机改装方法，其特征在于：所述步骤3中先将奇数位绕线槽(2)中的漆包线取出，然后添加偶数位绕线槽(2)中的漆包线，重新整齐绕接。

7.如权利要求5所述的永磁同步电机改装方法，其特征在于：所述步骤4中所述卡扣(3)包括包紧漆包线的紧束部以及和绕线槽(2)连接在一起的固定块。

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