CN102957285A - 一种高效永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高效永磁同步电机，属于机械技术领域。它解决了现有永磁同步电机噪音大、效率低和故障率高等问题。本高效永磁同步电机包括机壳，机壳内穿设有转轴，转轴上周向固定有转子，转子外侧套设有与机壳周向固定的定子，定子上缠绕有绕组，转子为鼠笼状转子且所述的转子由硅钢片叠压而成，转子内嵌接有多极永磁铁，永磁铁极对数为8或10或12对且永磁铁围绕转轴的轴线均匀分布在转子上。本发明具有结构简单、效率高和成本低等优点。

Description

一种高效永磁同步电机

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种电机，特别涉及一种高效永磁同步电机。

背景技术

低速电机在各行各业应用十分广泛，其具有转速低、扭矩大、体积小、重量轻、工作平稳和购置成本低等优点，深受用户的欢迎，但是这种电机均存在低速区中齿轮易发生轴向窜动的问题，齿轮发生轴向窜动后，一是易使电机的转动受阻，二是齿轮窜动过中撞击电机的端盖易产生铁屑等杂物落入油池，使轴承、齿轮的供油含有杂质，影响部件的使用寿命。

针对上述存在的问题，人们设计了一种低速电机并申请了专利，申请号：200720033745.3；授权公告号：CN201001065Y，其包括以谐波减速机构为主的低速区，还包括以普通定子转子为主的高速区，两者同置于一个机体内，低速区中的柔性齿轮的内齿与输出齿轮啮合，输出齿轮的外端齿面设置有一圈凹槽，凹槽中设置有卡簧，输出齿轮轮齿的内端头设置有一圈凸起。

上述的低速电机在使用中柔性齿轮被凸起和卡簧阻挡，不会轴向窜动，此低速电机使用平稳，但是上述的低速电机同现有的低速电机一样，都是标准电机通过减速装置而实现低速运转的，都存在运转噪音大、效率低、体积大、可靠性差、故障率高和维修保养费用大等问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种结构简单、效率高的高效永磁同步电机。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种高效永磁同步电机，包括机壳，所述的机壳内穿设有转轴，所述的转轴上周向固定有转子，所述的转子外侧套设有与机壳周向固定的定子，所述的定子上缠绕有绕组，其特征在于，所述的转子为鼠笼状转子且所述的转子由硅钢片叠压而成，所述的转子内嵌接有多极永磁铁，所述的永磁铁极对数为8或10或12对且永磁铁围绕转轴的轴线均匀分布在转子上。

本高效永磁同步电机通过上述设置，能够获得低转速和大扭矩，且工作稳定性好，效率高，使用寿命长，另外无需增加其它减速齿轮结构，便能得到低转速和大扭矩，本高效永磁同步电机结构简单，制造方便。

在上述的一种高效永磁同步电机中，所述的定子由硅钢片叠压而成。

在上述的一种高效永磁同步电机中，所述的永磁铁浇注在转子中。这样不会破坏转子原有的结构以及电气性能指标，永磁铁浇注在转子中，使转子形成具有永磁铁和鼠笼结构的多极复合转子，制造方便，便于产生制造，另外永磁铁浇注在转子中能够提高起动性能，增强扭矩，增加运行可靠性，还具有节能效果。

在上述的一种高效永磁同步电机中，所述的转子上开设有位于相邻永磁铁之间的若干个隔离槽，所述的隔离槽中浇注有导条。隔离槽的设置减少磁极之间的磁中和、磁漏现象，导条的设置增加了感应面积，减少了内损，增加了表面磁通量。

在上述的一种高效永磁同步电机中，所述的转子上开设有一圈围绕转轴的轴线均匀分布的间隔槽，所述的间隔槽位于永磁铁内侧且所述的间隔槽内浇注有导条二。间隔槽到转轴轴线的径向距离小于永磁铁到转轴轴线的径向距离，间隔槽比永磁铁更靠近转轴，间隔槽的减少磁极之间的磁中和、磁漏现象，导条二的设置增加了感应面积，减少了内损，增加了表面磁通量。

在上述的一种高效永磁同步电机中，所述的间隔槽包括矩形间隔槽和圆形间隔槽，所述的矩形间隔槽的数量与永磁铁数量一致且每个矩形间隔槽处于对应永磁铁径向内侧，相邻矩形间隔槽之间设有一个上述圆形间隔槽，所述的矩形间隔槽和圆形间隔槽内均浇注有导条二。矩形间隔槽的设置使得永磁铁的磁场不向转子中心延伸，圆形间隔槽的设置使得永磁铁的磁场不向相邻永磁铁延伸，有效避免磁极之间的磁中和、磁漏现象，使得永磁铁的磁场均向定子延伸，增强了感应效果。

在上述的一种高效永磁同步电机中，所述的导条和导条二均为铝材料制成。铝材料制成的导条和导条二能进一步减少内损，提高效率。

在上述的一种高效永磁同步电机中，所述的永磁铁为呈长方体状的钕铁硼强永磁铁。钕铁硼强永磁铁磁性强，使用寿命长。

在上述的一种高效永磁同步电机中，所述的绕组为三相正弦波分布绕组。这样定子感应均匀度好，感应强度强。

在上述的一种高效永磁同步电机中，所述的转轴的内端固连有散热风叶。散热风叶随转轴一同转动，能够带走本高效永磁同步电机工作时内部产生的热量，保证本高效永磁同步电机长时间高效工作。

与现有技术相比，本高效永磁同步电机结构简单，制造方便，维护成本低，低转速、大扭矩，工作稳定性好，效率高，使用寿命长，可以替代传统的齿轮减速电机、涡轮减速电机、摆线针减速电机等其他减速电机。

附图说明

图1是本高效永磁同步电机的结构剖视图。

图2是本高效永磁同步电机另一角度的结构剖视图。

图3是本高效永磁同步电机中转子的结构示意图。

图4是本高效永磁同步电机中永磁铁于转子处的剖视示意图。

图中，1、机壳2、转轴3、转子；4、定子5、绕组；6、永磁铁；7、隔离槽；8、导条；9、间隔槽9a、矩形间隔槽；9b、圆形间隔槽10、导条二；11、散热风叶。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2和图3所示，本高效永磁同步电机包括机壳1，机壳1内穿设有转轴2，转轴2上周向固定有转子3，转子3外侧套设有与机壳1周向固定的定子4，定子4上缠绕有绕组5，转子3为鼠笼状转子3且转子3由硅钢片叠压而成，定子4也由硅钢片叠压而成，转子3内嵌接有多极永磁铁6，永磁铁6极对数为8或10或12对且永磁铁6围绕转轴2的轴线均匀分布在转子3上。

进一步细说，如图4所示，本实施例中永磁铁6极对数为8对，永磁铁6为呈长方体状的钕铁硼强永磁铁，每块永磁铁6磁极中间位置的磁能积或矫顽力最高，往两侧逐渐递减。在不破坏转子3原有的结构以及电气性能指标的情况下，永磁铁6浇注在转子3中，使转子3形成具有永磁铁6和鼠笼结构的多极复合转子3，制造方便，便于产生制造，另外永磁铁6浇注在转子3中能够提高起动性能，增强扭矩，增加运行可靠性，还具有节能效果。为了减少磁极之间的磁中和、磁漏现象，增加感应面积，减少内损，增加表面磁通量，转子3上开设有位于相邻永磁铁6之间的若干个隔离槽7，本实施例中两永磁铁6之间的隔离槽7的数量为4个，各个隔离槽7中浇注有导条8，转子3上还开设有一圈围绕转轴2的轴线均匀分布的间隔槽9，间隔槽9位于永磁铁6内侧且间隔槽9内浇注有导条二10，本实施例中间隔槽9包括矩形间隔槽9a和圆形间隔槽9b，矩形间隔槽9a的数量与永磁铁6数量一致且每个矩形间隔槽9a处于对应永磁铁6径向内侧，相邻矩形间隔槽9a之间设有一个圆形间隔槽9b，矩形间隔槽9a和圆形间隔槽9b内均浇注有导条二10，导条8和导条二10均为铝材料制成；为了使定子4感应均匀度好，感应强度强，绕组5为三相正弦波分布绕组；为了保证本高效永磁同步电机长时间高效工作，转轴2的内端固连有散热风叶11，散热风叶11随转轴2一同转动，能够带走本高效永磁同步电机工作时内部产生的热量。

本高效永磁同步电机结构简单，制造方便，维护成本低，低转速、大扭矩，工作稳定性好，效率高，使用寿命长，可以替代传统的齿轮减速电机、涡轮减速电机、摆线针减速电机等其他减速电机。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机壳1、转轴2、转子3、定子4、绕组5、永磁铁6、隔离槽7、导条8、间隔槽9、矩形间隔槽9a、圆形间隔槽9b、导条二10、散热风叶11等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种高效永磁同步电机，包括机壳(1)，所述的机壳(1)内穿设有转轴(2)，所述的转轴(2)上周向固定有转子(3)，所述的转子(3)外侧套设有与机壳(1)周向固定的定子(4)，所述的定子(4)上缠绕有绕组(5)，其特征在于，所述的转子(3)为鼠笼状转子(3)且所述的转子(3)由硅钢片叠压而成，所述的转子(3)内嵌接有多极永磁铁(6)，所述的永磁铁(6)极对数为8或10或12对且永磁铁(6)围绕转轴(2)的轴线均匀分布在转子(3)上。

2.根据权利要求1所述的一种高效永磁同步电机，其特征在于，所述的定子(4)由硅钢片叠压而成。

3.根据权利要求1所述的一种高效永磁同步电机，其特征在于，所述的永磁铁(6)浇注在转子(3)中。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种高效永磁同步电机，其特征在于，所述的转子(3)上开设有位于相邻永磁铁(6)之间的若干个隔离槽(7)，所述的隔离槽(7)中浇注有导条(8)。

5.根据权利要求5所述的一种高效永磁同步电机，其特征在于，所述的转子(3)上开设有一圈围绕转轴(2)的轴线均匀分布的间隔槽(9)，所述的间隔槽(9)位于永磁铁(6)内侧且所述的间隔槽(9)内浇注有导条二(10)。

6.根据权利要求5所述的一种高效永磁同步电机，其特征在于，所述的间隔槽(9)包括矩形间隔槽(9a)和圆形间隔槽(9b)，所述的矩形间隔槽(9a)的数量与永磁铁(6)数量一致且每个矩形间隔槽(9a)处于对应永磁铁(6)径向内侧，相邻矩形间隔槽(9a)之间设有一个上述圆形间隔槽(9b)，所述的矩形间隔槽(9a)和圆形间隔槽(9b)内均浇注有导条二(10)。

7.根据权利要求7所述的一种高效永磁同步电机，其特征在于，所述的导条(8)和导条二(10)均为铝材料制成。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种高效永磁同步电机，其特征在于，所述的永磁铁(6)为呈长方体状的钕铁硼强永磁铁。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种高效永磁同步电机，其特征在于，所述的绕组(5)为三相正弦波分布绕组。

10.根据权利要求1或2或3所述的一种高效永磁同步电机，其特征在于，所述的转轴(2)的内端固连有散热风叶(11)。

Images