CN104917335A - 一种永磁复合电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种永磁复合电机,包括定子总成、调磁环总成、转子总成和机壳总成。其中定子总成与调磁环总成之间存在一层均匀气隙;调磁环总成与转子总成之间也存在一层均匀气隙。本发明仅有一层永磁体,可节约大量永磁体。本发明仅有二层气隙,形成的产品其加工及装配均较现有发明简单易行。本发明仅有一个运动部件,不易损坏。本发明机械结构简单,制造费用低廉且运行可靠性高。本发明的永磁体由转子铁心中的内置型孔固定,永磁体不会因转子铁心高速旋转时产生的离心力甩出,因此安全可靠。本发明的转子铁心上装有导体材料制成的阻尼条,使转子启动后的转速及转矩快速收敛并稳定运行。本发明发热小,效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种永磁复合电机,特别是一种将永磁齿轮与永磁电机集成为一体的永磁复合电机。
背景技术
现代驱动系统一直倾向于可变速的直接驱动,这样可以省去机械齿轮传动系统,消除机械齿轮带来的振动及噪声,并减少机械损耗,获得更高的系统效率,节约能源。
现有的复合电机是将同心式磁性齿轮与永磁同步电机集成在一起,使其既能调速又能变速。
现有的复合电机有多种形式,但无论何种形式,其机械结构均为三层永磁体并以此形成三层气隙;其共同缺点为:(1)永磁体用量大;(2)三层气隙之间的磁场相互耦合,磁场分布复杂,设计及制造困难。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题,本发明的目的是提供一种具有结构简单、永磁体用量小、设计及制造容易的永磁复合电机。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种永磁复合电机,包括定子总成、调磁环总成、转子总成和机壳总成。
所述的定子总成包括定子铁心和定子绕组;所述的定子铁心由两面绝缘的硅钢片叠压而成,定子铁心有均匀分布形状相同的槽,结构与异步电机定子相同;所述的定子绕组为三相绕组,嵌装在定子铁心槽中,三相绕组结构与异步电机相同,定子绕组通三相交流电时会产生旋转磁场。
所述的定子铁心与机壳总成中的外壳固定方式与异步电机相同。
所述的定子铁心为外定子铁心或内定子铁心;当定子铁心为外定子铁心时,调磁环总成及转子总成位于外定子铁心内部;当定子铁心为内定子铁心时,调磁环总成及转子总成位于其外部。
所述的调磁环总成包括调磁极块、支撑块和垫块;所述的调磁极块由两面绝缘的硅钢片叠压而成或由导磁材料制成;所述的垫块及支撑块由非导磁材料制成。
所述的调磁极块外形为工字钢形;所述的支撑块为长方形,套装在两个工字钢形的调磁极块所形成的长方形型孔中,使调磁极块构成调磁环;所述的垫块套装在支撑块两端,使调磁极块沿轴向固定。
所述的转子总成包括动力输出轴、永磁体、转子铁心、阻尼条、前离心式风扇和后离心式风扇。
所述的转子铁心由两面绝缘的硅钢片叠压而成,或由导磁材料制成;转子铁心的轴心处开有内孔;靠近转子铁心外圆处开有均匀分布的永磁体型孔,用来安放并固定永磁体;转子铁心上还开有均匀分布的阻尼条型孔,用于放置阻尼条;转子铁心的内孔表面沿轴线方向开有通风用的半圆孔,通过键联接或过盈配合方式套装在动力输出轴上。
所述的永磁体为瓦形或长方形,安装在转子铁心的永磁体型孔处;当转子磁路为径向式结构时,转子铁心相邻的永磁体型孔处的永磁体极性相异;当转子磁路为切向式结构时,转子铁心相邻的永磁体型孔处的永磁体极性相同。
所述的动力输出轴为阶梯轴结构,动力输出轴的前端安装前离心式风扇,动力输出轴的中部通过键联接方式或过盈配合联接方式与转子铁心相联,动力输出轴的尾部安装后离心式风扇,动力输出轴的两端由机壳总成中的前端轴承及后端轴承支撑。
所述的阻尼条用导体材料制成,并铆接在转子铁心两端。
所述的前离心式风扇由离心扇叶和离心扇叶底板组成;离心扇叶以圆周均布方式焊接在离心扇叶底板上,离心扇叶底板的内孔与离心扇叶之间开有通风孔,离心扇叶底板通过键联接方式或过盈配合联接方式套装在动力输出轴上,并保证离心扇叶底板上所开的每个通风孔与转子铁心上的半圆孔同心。
所述的后离心式风扇为标准件,与标准异步电机所用的相同。
所述的机壳总成包括前轴承压盖、前密封圈、前端轴承、前端盖、后轴承压盖、后密封圈、后端轴承、后端盖、导流板、外壳、外壳筋板、前风罩、后风罩、底座板和接线盒。
所述的外壳沿轴线方向有前凸缘和后凸缘,前凸缘和后凸缘上均开有均匀分布的螺栓孔,前凸缘的顶部还开有均匀分布的螺钉孔,靠近前凸缘的外壳表面沿圆周方向开有均匀分布的通风孔;外壳的侧面焊接一个平板,平板上开有中空的型孔,保证定子绕组的接线从型孔中穿出与三相交流电源联接,型孔四周有均匀分布的螺钉孔。
所述的前端盖、后端盖、前风罩、后风罩及接线盒上有均匀分布的螺栓孔,通过螺栓与外壳联接并固定。
所述的前端盖沿轴向开有中心孔,用于安放前端轴承;靠近其外圆周表面处有均匀分布的螺栓孔,其数量及中心线位置与外壳前凸缘的螺栓孔相同,通过螺栓与外壳前凸缘联接并固定;前端盖的中心孔与螺栓孔之间开有型孔,用于与调磁环中的支撑块相配;中心孔与型孔之间开有螺纹孔,用于与前轴承压盖的螺钉孔相配。
所述的后端盖沿轴向开有中心孔,用于安放后端轴承;靠近其外圆周表面处有均匀分布的螺栓孔,其数量及中心线位置与外壳的后凸缘部分螺栓孔相同,通过螺栓与外壳的后凸缘联接并固定;后端盖的中心孔与螺栓孔之间开有型孔,用于与调磁环总成中的支撑块相配;中心孔与型孔之间开有螺纹孔,用于与后轴承压盖的螺钉孔相配;后端盖靠近定子绕组端部处开有通风孔;后端盖的顶部开有均匀分布的螺钉孔。
所述的前风罩靠近外壳前凸缘处开有螺钉孔,其数量及中心线位置与外壳前凸缘的螺栓孔相同,通过螺钉与外壳的前凸缘联接并固定。
所述的后风罩靠近后端盖的顶部开有均匀分布的螺钉孔,其数量及中心线位置与后端盖的螺钉孔相同,可通过螺钉与后端盖联接并固定。
所述的接线盒底部开有螺钉孔,其数量及中心线位置与外壳侧面平板上的螺钉孔相同,可通过螺钉与外壳侧面平板联接并固定。
所述的外壳筋板焊接在外壳表面位于定子铁心处,起加强筋及散热通风槽的作用;底座板焊接在外壳底部,其上开有螺栓孔,用于永磁复合电机的安装与固定。
所述的前轴承压盖外形为阶梯状,沿轴向开有阶梯状中心孔,套装在动力输出轴的前端外圆表面并与前端盖的侧面贴合;靠近最大外圆周处开有均匀分布的螺钉孔,其数量及中心线位置与前端盖的螺纹孔相同;其较小的外圆直径套装在前端盖中心孔中,用于前端轴承的端面沿轴向定位。
所述的前密封圈为标准密封圈,套装在前轴承压盖的阶梯状中心孔的大孔内,使前端轴承的润滑油不外泄,并防止外界灰尘进入复合电机内部。
所述的后轴承压盖外形为阶梯状,沿轴向开有阶梯状中心孔,套装在动力输出轴的后端外圆表面并与后端盖的侧面贴合;靠近最大外圆周处开有均匀分布的螺钉孔,其数量及中心线位置与后端盖的螺纹孔相同;其较小的外圆直径套装在后端盖中心孔中,用于后端轴承的端面沿轴向定位。
所述的后密封圈为标准密封圈;套装在后轴承压盖的阶梯状中心孔的大孔内,使后端轴承的润滑油不外泄,并防止外界灰尘进入复合电机内部。
所述的前风罩与外壳筋板在径向存在一层均匀气隙,以利于通风。
所述的后风罩沿轴线方向的尾部开有多个较小通风孔,保证既能通风又能防尘。
所述的导流板为喇叭形圆筒,安装在后风罩尾部与后离心式风扇之间,保证其能包裹住后风罩尾部的通风孔。
所述的接线盒内有接线螺柱,将定子绕组与外界三相交流电源相联接。
所述的定子总成与调磁环总成之间存在一层均匀气隙;所述的调磁环总成与转子总成之间也存在一层均匀气隙。
本发明所述的永磁体沿宽度方向上分割成若干块磁极方向相同的小块,安放并固定在转子铁心的同一永磁体型孔处。
本发明所述的永磁体沿长度方向上分割成若干块磁极方向相同的小块,安放并固定在转子铁心的同一永磁体型孔处。
本发明的工作原理如下:
本发明将永磁齿轮与永磁电机集成为一体构成永磁复合电机,包括定子总成、调磁环总成、转子总成及机壳总成等,其中定子总成与调磁环总成之间存在一层均匀气隙;调磁环总成与转子总成之间也存在一层均匀气隙。
本发明所述的定子绕组通三相交流电时产生旋转磁场,并形成磁极对数;由于调磁环总成是由磁导率很大的铁磁性调磁极块和磁导率近似真空的支撑块组成,因此具有调磁作用,可将永磁复合电机中由定子总成中的定子绕组所产生的气隙磁场和转子总成中由永磁体所产生的气隙磁场相互匹配并耦合:即定子绕组产生的旋转磁场,经调磁环后所形成的谐波磁场可与转子总成中永磁体形成的基波磁场相匹配,并形成一定的传动比。
本发明所述的永磁复合电机中具有较少磁极对数的为高速转子,反之,则为低速转子;即转子总成中永磁体形成的磁极对数若小于定子绕组通电时所形成的磁极对数,所述的永磁复合电机为增速电机;反之,则为减速电机。
本发明与现有技术相比,具有如下显而易见的突出实质性特点及显著优点:
1、本发明的机械结构简单,制造费用低廉且运行可靠性高,主要体现在如下四方面:
(1)本发明仅有一层永磁体,而现有技术所形成的复合电机一般有三层永磁体,因此本发明可节约大量永磁体。
(2)本发明仅有二层气隙,而现有技术所形成的复合电机一般有三层气隙,因此本发明形成的产品其加工及装配均较现有发明简单易行。
(3)本发明仅有一个运动部件,而现有技术所形成的复合电机一般有二个运动部件,这二个运动部件使支撑轴承的内外环同时运动,造成轴承滚动体严重发热,过早损坏;而本发明所具有的一个运动部件与传统的异步电机或永磁电机工作原理相同,支撑轴承仅有一个运动环,不易损坏。
(4)现有技术所形成的复合电机其永磁体为外粘式,需采用玻璃纤维或不绣钢等非导磁材料包裹固定,增加了加工成本及制造难度,运行可靠性也大幅降低。本发明的永磁体由转子铁心中的内置型孔固定,永磁体不会因转子铁心高速旋转时产生的离心力甩出,因此安全可靠。
2、本发明启动时间短,转速及转矩波动小。
现有技术所形成的复合电机需较长时间才能收敛并稳定运行。本发明的转子铁心上装有导体材料制成的阻尼条,可切割定子绕组产生的磁场并形成感生电流,该感生电流所产生的洛仑兹力可形成阻尼,使转子启动后的转速及转矩快速收敛并稳定运行。
3、本发明发热小,效率高,主要体现在所选材料及机械结构两方面:
(1)材料方面:本发明的定子铁心、调磁极块及转子铁心均由两面绝缘的硅钢片叠压而成,因此在交变磁场作用下所产生的涡流很小,发热也很小。
(2)机械结构方面:本发明的前离心式风扇与后离心式风扇随动力输出轴共同旋转,所形成的离心力可使空气流动并构成通风回路;该通风回路的路径为:空气流经后风罩尾部的通风孔并经导流板进入后风罩中,然后通过后端盖中的通风孔进入后端盖、外壳与定子铁心及转子铁心形成的空隙处,冷却定子绕组靠近后端盖的端部、调磁极块靠近后端盖部分、垫块及支撑块的伸出端;然后在前离心式风扇作用下,空气流又经转子铁心上的半圆通风孔流入外壳中前端盖与定子铁心及转子铁心形成的空隙处,然后通过外壳中的通风孔并经前风罩与外壳筋板的径向气隙流出,目的是冷却转子铁心内部、定子绕组靠近前端盖的端部、调磁极块靠近前端盖部分、垫块、支撑块的伸出端及定子铁心的外表面。
因此本发明所述的机械结构所形成的空气流可以将定子总成、调磁环总成及转子总成中所产生的热量带走。
4、本发明的永磁体在宽度方向或长度方向的尺寸较大时,将其在宽度方向或长度方向上分割成若干块磁极方向相同的小块,安放并固定在转子铁心的同一永磁体型孔处,以保证永磁体充磁均匀性。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为图1的B向视图。
图4为转子磁路为径向结构且永磁体形状为瓦形时的转子铁心结构图。
图5为转子磁路为径向结构且永磁体被分割成若干小块时的一种转子铁心结构图。
图6为转子磁路为径向结构且永磁体形状为矩形时的转子铁心结构图。
图7为转子磁路为切向结构且永磁体形状为矩形时的转子铁心结构图。
图8为由调磁极块、支撑块和垫块组成的调磁环三维视图。
图中:1、动力输出轴;2、前轴承压盖;3、前端轴承;4、前端盖;5、外壳;6、定子铁心;7、永磁体;8、调磁极块;9、转子铁心;10、定子绕组;11、垫块;12、支撑块;13、后端盖;14、后端轴承;15、后轴承压盖;16、后离心式风扇;17、导流板;18、后风罩;19、底座板;20、前风罩;21、离心扇叶底板;22、离心扇叶;23、阻尼条;24、外壳筋板;25、接线盒;26、前密封圈;27、后密封圈。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步地描述。
如图1-8所示,一种永磁复合电机,包括定子总成、调磁环总成、转子总成和机壳总成。
所述的定子总成包括定子铁心6和定子绕组10;所述的定子铁心6由两面绝缘的硅钢片叠压而成,定子铁心6有均匀分布形状相同的槽,结构与异步电机定子相同;所述的定子绕组10为三相绕组,嵌装在定子铁心6槽中,三相绕组结构与异步电机相同,定子绕组10通三相交流电时会产生旋转磁场。
所述的定子铁心6与机壳总成中的外壳5固定方式与异步电机相同。
所述的定子铁心6为外定子铁心6或内定子铁心6;当定子铁心6为外定子铁心6时,调磁环总成及转子总成位于外定子铁心6内部;当定子铁心6为内定子铁心6时,调磁环总成及转子总成位于其外部。
所述的调磁环总成包括调磁极块8、支撑块12和垫块11;所述的调磁极块8由两面绝缘的硅钢片叠压而成或由导磁材料制成;所述的垫块11及支撑块12由非导磁材料制成。
所述的调磁极块8外形为工字钢形;所述的支撑块12为长方形,套装在两个工字钢形的调磁极块8所形成的长方形型孔中,使调磁极块8构成调磁环;所述的垫块11套装在支撑块12两端,使调磁极块8沿轴向固定。
所述的调磁环总成中的各个支撑块12分别套装在机壳总成中的前端盖4与后端盖13中的相应型孔中,并用螺栓联接固定。
所述的转子总成包括动力输出轴1、永磁体7、转子铁心9、阻尼条23、前离心式风扇和后离心式风扇16。
所述的转子铁心9由两面绝缘的硅钢片叠压而成,或由导磁材料制成;转子铁心9的轴心处开有内孔;靠近转子铁心9外圆处开有均匀分布的永磁体7型孔,用来安放并固定永磁体7;转子铁心9上还开有均匀分布的阻尼条23型孔,用于放置阻尼条23;转子铁心9的内孔表面沿轴线方向开有通风用的半圆孔,通过键联接或过盈配合方式套装在动力输出轴1上。
所述的永磁体7为瓦形或长方形,安装在转子铁心9的永磁体7型孔处;当转子磁路为径向式结构时,转子铁心9相邻的永磁体7型孔处的永磁体7极性相异;当转子磁路为切向式结构时,转子铁心9相邻的永磁体7型孔处的永磁体7极性相同。
所述的动力输出轴1为阶梯轴结构,动力输出轴1的前端安装前离心式风扇,动力输出轴1的中部通过键联接方式或过盈配合联接方式与转子铁心9相联,动力输出轴1的尾部安装后离心式风扇16,动力输出轴1的两端由机壳总成中的前端轴承3及后端轴承14支撑。
所述的阻尼条23用导体材料制成,并铆接在转子铁心9两端。
所述的前离心式风扇由离心扇叶22和离心扇叶底板21组成;离心扇叶22以圆周均布方式焊接在离心扇叶底板21上,离心扇叶底板21的内孔与离心扇叶22之间开有通风孔,离心扇叶底板21通过键联接方式或过盈配合联接方式套装在动力输出轴1上,并保证离心扇叶底板21上所开的每个通风孔与转子铁心9上的半圆孔同心。
所述的后离心式风扇16为标准件,与标准异步电机所用的相同。
所述的机壳总成包括前轴承压盖2、前密封圈26、前端轴承3、前端盖4、后轴承压盖15、后密封圈27、后端轴承14、后端盖13、导流板17、外壳5、外壳筋板24、前风罩20、后风罩18、底座板19和接线盒25。
所述的外壳5沿轴线方向有前凸缘和后凸缘,前凸缘和后凸缘上均开有均匀分布的螺栓孔,前凸缘的顶部还开有均匀分布的螺钉孔,靠近前凸缘的外壳5表面沿圆周方向开有均匀分布的通风孔;外壳5的侧面焊接一个平板,平板上开有中空的型孔,保证定子绕组10的接线从型孔中穿出与三相交流电源联接,型孔四周有均匀分布的螺钉孔。
所述的前端盖4、后端盖13、前风罩20、后风罩18及接线盒25上有均匀分布的螺栓孔,通过螺栓与外壳5联接并固定。
所述的前端盖4沿轴向开有中心孔,用于安放前端轴承3;靠近其外圆周表面处有均匀分布的螺栓孔,其数量及中心线位置与外壳5前凸缘的螺栓孔相同,通过螺栓与外壳5前凸缘联接并固定;前端盖4的中心孔与螺栓孔之间开有型孔,用于与调磁环中的支撑块12相配;中心孔与型孔之间开有螺纹孔,用于与前轴承压盖2的螺钉孔相配。
所述的后端盖13沿轴向开有中心孔,用于安放后端轴承14;靠近其外圆周表面处有均匀分布的螺栓孔,其数量及中心线位置与外壳5的后凸缘部分螺栓孔相同,通过螺栓与外壳5的后凸缘联接并固定;后端盖13的中心孔与螺栓孔之间开有型孔,用于与调磁环总成中的支撑块12相配;中心孔与型孔之间开有螺纹孔,用于与后轴承压盖15的螺钉孔相配;后端盖13靠近定子绕组10端部处开有通风孔;后端盖13的顶部开有均匀分布的螺钉孔。
所述的前风罩20靠近外壳5前凸缘处开有螺钉孔,其数量及中心线位置与外壳5前凸缘的螺栓孔相同,通过螺钉与外壳5的前凸缘联接并固定。
所述的后风罩18靠近后端盖13的顶部开有均匀分布的螺钉孔,其数量及中心线位置与后端盖13的螺钉孔相同,可通过螺钉与后端盖13联接并固定。
所述的接线盒25底部开有螺钉孔,其数量及中心线位置与外壳5侧面平板上的螺钉孔相同,可通过螺钉与外壳5侧面平板联接并固定。
所述的外壳筋板24焊接在外壳5表面位于定子铁心6处,起加强筋及散热通风槽的作用;底座板19焊接在外壳5底部,其上开有螺栓孔,用于永磁复合电机的安装与固定。
所述的前轴承压盖2外形为阶梯状,沿轴向开有阶梯状中心孔,套装在动力输出轴1的前端外圆表面并与前端盖4的侧面贴合;靠近最大外圆周处开有均匀分布的螺钉孔,其数量及中心线位置与前端盖4的螺纹孔相同;其较小的外圆直径套装在前端盖4中心孔中,用于前端轴承3的端面沿轴向定位。
所述的前密封圈26为标准密封圈,套装在前轴承压盖2的阶梯状中心孔的大孔内,使前端轴承3的润滑油不外泄,并防止外界灰尘进入复合电机内部。
所述的后轴承压盖15外形为阶梯状,沿轴向开有阶梯状中心孔,套装在动力输出轴1的后端外圆表面并与后端盖13的侧面贴合;靠近最大外圆周处开有均匀分布的螺钉孔,其数量及中心线位置与后端盖13的螺纹孔相同;其较小的外圆直径套装在后端盖13中心孔中,用于后端轴承14的端面沿轴向定位。
所述的后密封圈27为标准密封圈;套装在后轴承压盖15的阶梯状中心孔的大孔内,使后端轴承14的润滑油不外泄,并防止外界灰尘进入复合电机内部。
所述的前风罩20与外壳筋板24在径向存在一层均匀气隙,以利于通风。
所述的后风罩18沿轴线方向的尾部开有多个较小通风孔,保证既能通风又能防尘。
所述的导流板17为喇叭形圆筒,安装在后风罩18尾部与后离心式风扇16之间,保证其能包裹住后风罩18尾部的通风孔。
所述的接线盒25内有接线螺柱,将定子绕组10与外界三相交流电源相联接。
所述的定子总成与调磁环总成之间存在一层均匀气隙;所述的调磁环总成与转子总成之间也存在一层均匀气隙。
本发明所述的永磁体7沿宽度方向上分割成若干块磁极方向相同的小块,安放并固定在转子铁心9的同一永磁体7型孔处。
本发明所述的永磁体7沿长度方向上分割成若干块磁极方向相同的小块,安放并固定在转子铁心9的同一永磁体7型孔处。
本发明的装配方法如下:定子绕组10按照与三相异步电机定子绕组相同的方式嵌装在定子铁心6的相应槽内;支撑块12沿轴向穿入由两块调磁极块8组成的型孔中,然后将垫块11沿支撑块12的轴向两端分别穿入,以便将调磁极块8的两端沿轴向固定,支撑块12和垫块11将调磁极块8两两定位并组成调磁环;转子铁心9按键联接或过盈配合方式与动力输出轴1固联在一起;离心扇叶22沿周向均匀焊接在离心扇叶底板21上,组成前离心式风扇;前离心式风扇按过盈配合方式套装在动力输出轴1上,并与转子铁心9的端面贴合;永磁体7放入转子铁心9的永磁体型孔中;阻尼条23放入转子铁心9的阻尼条型孔中;外壳筋板24沿周向焊接在外壳5的外表面上;底座板19焊接在外壳5的底部;前端盖4及后端盖13通过螺栓联接与外壳5固定;前端轴承3与后端轴承14分别安装在前端盖4及后端盖13的内孔中;动力输出轴1的两端分别由前端轴承3与后端轴承14支撑;前密封圈26及后密封圈27分别装入前轴承压盖2及后轴承压盖15的中心孔中;前端轴承3与后端轴承14的轴向方向分别由前端盖4、后端盖13、动力输出轴1、前轴承压盖2及后轴承压盖15定位;后离心式风扇16安装在动力输出轴1的尾部;导流板17沿轴向焊接或螺纹联接在后风罩18底部;前风罩20与后风罩18采用螺栓联接分别与机壳5固联在一起;定子绕组10通过接线盒25内的接线螺柱与三相交流电源相联接。
Claims (3)
1.一种永磁复合电机,其特征在于:包括定子总成、调磁环总成、转子总成和机壳总成;
所述的定子总成包括定子铁心(6)和定子绕组(10);所述的定子铁心(6)由两面绝缘的硅钢片叠压而成,定子铁心(6)有均匀分布形状相同的槽,结构与异步电机定子相同;所述的定子绕组(10)为三相绕组,嵌装在定子铁心(6)槽中,三相绕组结构与异步电机相同,定子绕组(10)通三相交流电时会产生旋转磁场;
所述的定子铁心(6)与机壳总成中的外壳(5)固定方式与异步电机相同;
所述的定子铁心(6)为外定子铁心(6)或内定子铁心(6);当定子铁心(6)为外定子铁心(6)时,调磁环总成及转子总成位于外定子铁心(6)内部;当定子铁心(6)为内定子铁心(6)时,调磁环总成及转子总成位于其外部;
所述的调磁环总成包括调磁极块(8)、支撑块(12)和垫块(11);所述的调磁极块(8)由两面绝缘的硅钢片叠压而成或由导磁材料制成;所述的垫块(11)及支撑块(12)由非导磁材料制成;
所述的调磁极块(8)外形为工字钢形;所述的支撑块(12)为长方形,套装在两个工字钢形的调磁极块(8)所形成的长方形型孔中,使调磁极块(8)构成调磁环;所述的垫块(11)套装在支撑块(12)两端,使调磁极块(8)沿轴向固定;
所述的转子总成包括动力输出轴(1)、永磁体(7)、转子铁心(9)、阻尼条(23)、前离心式风扇和后离心式风扇(16);
所述的转子铁心(9)由两面绝缘的硅钢片叠压而成,或由导磁材料制成;转子铁心(9)的轴心处开有内孔;靠近转子铁心(9)外圆处开有均匀分布的永磁体(7)型孔,用来安放并固定永磁体(7);转子铁心(9)上还开有均匀分布的阻尼条(23)型孔,用于放置阻尼条(23);转子铁心(9)的内孔表面沿轴线方向开有通风用的半圆孔,通过键联接或过盈配合方式套装在动力输出轴(1)上;
所述的永磁体(7)为瓦形或长方形,安装在转子铁心(9)的永磁体(7)型孔处;当转子磁路为径向式结构时,转子铁心(9)相邻的永磁体(7)型孔处的永磁体(7)极性相异;当转子磁路为切向式结构时,转子铁心(9)相邻的永磁体(7)型孔处的永磁体(7)极性相同;
所述的动力输出轴(1)为阶梯轴结构,动力输出轴(1)的前端安装前离心式风扇,动力输出轴(1)的中部通过键联接方式或过盈配合联接方式与转子铁心(9)相联,动力输出轴(1)的尾部安装后离心式风扇(16),动力输出轴(1)的两端由机壳总成中的前端轴承(3)及后端轴承(14)支撑;
所述的阻尼条(23)用导体材料制成,并铆接在转子铁心(9)两端;
所述的前离心式风扇由离心扇叶(22)和离心扇叶底板(21)组成;离心扇叶(22)以圆周均布方式焊接在离心扇叶底板(21)上,离心扇叶底板(21)的内孔与离心扇叶(22)之间开有通风孔,离心扇叶底板(21)通过键联接方式或过盈配合联接方式套装在动力输出轴(1)上,并保证离心扇叶底板(21)上所开的每个通风孔与转子铁心(9)上的半圆孔同心;
所述的后离心式风扇(16)为标准件,与标准异步电机所用的相同;
所述的机壳总成包括前轴承压盖(2)、前密封圈(26)、前端轴承(3)、前端盖(4)、后轴承压盖(15)、后密封圈(27)、后端轴承(14)、后端盖(13)、导流板(17)、外壳(5)、外壳筋板(24)、前风罩(20)、后风罩(18)、底座板(19)和接线盒(25);
所述的外壳(5)沿轴线方向有前凸缘和后凸缘,前凸缘和后凸缘上均开有均匀分布的螺栓孔,前凸缘的顶部还开有均匀分布的螺钉孔,靠近前凸缘的外壳(5)表面沿圆周方向开有均匀分布的通风孔;外壳(5)的侧面焊接一个平板,平板上开有中空的型孔,保证定子绕组(10)的接线从型孔中穿出与三相交流电源联接,型孔四周有均匀分布的螺钉孔;
所述的前端盖(4)、后端盖(13)、前风罩(20)、后风罩(18)及接线盒(25)上有均匀分布的螺栓孔,通过螺栓与外壳(5)联接并固定;
所述的前端盖(4)沿轴向开有中心孔,用于安放前端轴承(3);靠近其外圆周表面处有均匀分布的螺栓孔,其数量及中心线位置与外壳(5)前凸缘的螺栓孔相同,通过螺栓与外壳(5)前凸缘联接并固定;前端盖(4)的中心孔与螺栓孔之间开有型孔,用于与调磁环中的支撑块(12)相配;中心孔与型孔之间开有螺纹孔,用于与前轴承压盖(2)的螺钉孔相配;
所述的后端盖(13)沿轴向开有中心孔,用于安放后端轴承(14);靠近其外圆周表面处有均匀分布的螺栓孔,其数量及中心线位置与外壳(5)的后凸缘部分螺栓孔相同,通过螺栓与外壳(5)的后凸缘联接并固定;后端盖(13)的中心孔与螺栓孔之间开有型孔,用于与调磁环总成中的支撑块(12)相配;中心孔与型孔之间开有螺纹孔,用于与后轴承压盖(15)的螺钉孔相配;后端盖(13)靠近定子绕组(10)端部处开有通风孔;后端盖(13)的顶部开有均匀分布的螺钉孔;
所述的前风罩(20)靠近外壳(5)前凸缘处开有螺钉孔,其数量及中心线位置与外壳(5)前凸缘的螺栓孔相同,通过螺钉与外壳(5)的前凸缘联接并固定;
所述的后风罩(18)靠近后端盖(13)的顶部开有均匀分布的螺钉孔,其数量及中心线位置与后端盖(13)的螺钉孔相同,可通过螺钉与后端盖(13)联接并固定;
所述的接线盒(25)底部开有螺钉孔,其数量及中心线位置与外壳(5)侧面平板上的螺钉孔相同,可通过螺钉与外壳(5)侧面平板联接并固定;
所述的外壳筋板(24)焊接在外壳(5)表面位于定子铁心(6)处,起加强筋及散热通风槽的作用;底座板(19)焊接在外壳(5)底部,其上开有螺栓孔,用于永磁复合电机的安装与固定;
所述的前轴承压盖(2)外形为阶梯状,沿轴向开有阶梯状中心孔,套装在动力输出轴(1)的前端外圆表面并与前端盖(4)的侧面贴合;靠近最大外圆周处开有均匀分布的螺钉孔,其数量及中心线位置与前端盖(4)的螺纹孔相同;其较小的外圆直径套装在前端盖(4)中心孔中,用于前端轴承(3)的端面沿轴向定位;
所述的前密封圈(26)为标准密封圈,套装在前轴承压盖(2)的阶梯状中心孔的大孔内,使前端轴承(3)的润滑油不外泄,并防止外界灰尘进入复合电机内部;
所述的后轴承压盖(15)外形为阶梯状,沿轴向开有阶梯状中心孔,套装在动力输出轴(1)的后端外圆表面并与后端盖(13)的侧面贴合;靠近最大外圆周处开有均匀分布的螺钉孔,其数量及中心线位置与后端盖(13)的螺纹孔相同;其较小的外圆直径套装在后端盖(13)中心孔中,用于后端轴承(14)的端面沿轴向定位;
所述的后密封圈(27)为标准密封圈;套装在后轴承压盖(15)的阶梯状中心孔的大孔内,使后端轴承(14)的润滑油不外泄,并防止外界灰尘进入复合电机内部;
所述的前风罩(20)与外壳筋板(24)在径向存在一层均匀气隙,以利于通风;
所述的后风罩(18)沿轴线方向的尾部开有多个较小通风孔,保证既能通风又能防尘;
所述的导流板(17)为喇叭形圆筒,安装在后风罩(18)尾部与后离心式风扇(16)之间,保证其能包裹住后风罩(18)尾部的通风孔;
所述的接线盒(25)内有接线螺柱,将定子绕组(10)与外界三相交流电源相联接;
所述的定子总成与调磁环总成之间存在一层均匀气隙;所述的调磁环总成与转子总成之间也存在一层均匀气隙。
2.根据权利要求1所述的一种永磁复合电机,其特征在于:所述的永磁体(7)沿宽度方向上分割成若干块磁极方向相同的小块,安放并固定在转子铁心(9)的同一永磁体(7)型孔处。
3.根据权利要求1所述的一种永磁复合电机,其特征在于:所述的永磁体(7)沿长度方向上分割成若干块磁极方向相同的小块,安放并固定在转子铁心(9)的同一永磁体(7)型孔处。
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