CN106487129A - 一种永磁无刷同步电动机 - Google Patents
一种永磁无刷同步电动机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106487129A CN106487129A CN201611085230.8A CN201611085230A CN106487129A CN 106487129 A CN106487129 A CN 106487129A CN 201611085230 A CN201611085230 A CN 201611085230A CN 106487129 A CN106487129 A CN 106487129A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnet steel
- aluminium
- rotor
- groove
- cage bar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/26—Rotor cores with slots for windings
- H02K1/265—Shape, form or location of the slots
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
本发明涉及永磁电机领域，公开了一种永磁无刷同步电动机，包括转子铁芯、电机轴和磁钢。转子铁芯包括转子冲片，铝笼条，铝端环和铝平衡柱；转子冲片的外圆周面上设有磁钢槽，磁钢固定于磁钢槽内，转子冲片的内部设有铝笼条通孔。铝笼条通孔内填充有铝笼条，铝端环铸设于转子冲片的两个端面上，铝平衡柱铸设于铝端环的外侧端面上；每个铝端环的外圆周面上装配有磁钢压板，两块磁钢压板对磁钢进行轴向固定。本发明的永磁无刷同步电动机一是通过转子磁路结构设计的优化设计，达到气隙磁场波形好、磁钢利用率高的效果，二是通过转子结构优化设计，达到转子结构简单、转子制造工艺生好、转子可靠性高的效果。
Description
技术领域
本发明涉及永磁电机领域，尤其涉及一种永磁无刷同步电动机。
背景技术
随着永磁同步无刷电动机的应用越来越广泛，对永磁同步无刷电动机的体积、成本、性能、可靠性等要求也越来越高。虽然现在永磁同步无刷电动机的技术与制造工艺非常成熟，但在磁路结构、转子结构及制造工艺方面还存在很多问题，造成电机材料成本高，转子结构复杂，工艺成本高，可靠性差，不利于永磁同步无刷电动机的推广应用。
在磁路结构方面，传统的设计都是每极下只有一块磁钢为电机提供主磁场，这样造成磁场的波形不好，也不能充分发挥磁钢的磁性能，不但电机动态特性不好，而且磁钢用量多，增加了电机的材料成本。
在转子结构方面，由于传统永磁电机除自启动永磁同步电动机外，其它都不需要对电机进行铸铝，那么转子冲片的轴向及圆周方向固定成为难题，传统做法是先用压紧胎将转子冲片压紧后再用磁钢压板及固定螺栓将其轴向紧固后形成转子铁芯，再将转子铁芯整体装配到轴上，由于以上紧固精度低牢固性不好，转子铁芯与轴间的装配要采用焊接、紧定螺钉等方式进行固定，装配好磁钢后用带凹槽的磁钢压板对磁钢进行轴向固定，最后通过凹槽采用平衡效率较低的加平衡胶泥的方式进行转子平衡。这种结构使用零部件多，操作工序复杂，可靠性差，零件成本及制作成本也高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种永磁无刷同步电动机。本发明的永磁无刷同步电动机一是通过转子磁路结构设计的优化设计，达到气隙磁场波形好、磁钢利用率高的效果，二是通过转子结构优化设计，达到转子结构简单、转子制造工艺性好、转子可靠性高的效果。
本发明的具体技术方案为：一种永磁无刷同步电动机，包括转子铁芯，穿设所述转子铁芯轴心的电机轴和若干磁钢。
所述转子铁芯包括转子冲片，若干铝笼条，两个铝端环和若干铝平衡柱；所述转子冲片的外圆周面上均匀设置有上若干平行的磁钢槽，所述磁钢与所述磁钢槽的形状适配且固定于磁钢槽内，所述转子冲片的内部在靠近外圆周面处均匀设置有一圈铝笼条通孔，所述铝笼条通孔的两端分别位于转子冲片的两个端面，每个所述铝笼条通孔与电机轴平行，且每个铝笼条通孔中心到电机轴的距离相等；所述铝笼条通孔内填充有铝笼条，所述铝端环铸设于转子冲片的两个端面上，所述铝平衡柱铸设于铝端环的外侧端面上，且铝笼条、铝端环和铝笼条连为一体；每个所述铝端环的外圆周面上通过过盈配合装配有磁钢压板，两块所述磁钢压板对磁钢进行轴向固定；所述铝平衡柱上套设有平衡垫。
作为优选，所述转子冲片上的每个磁钢槽由一个主凹槽和两个相同的辅助凹槽组成，两个所述辅助凹槽分别设于主凹槽的两侧。
作为优选，所述主凹槽的槽深和槽宽均分别大于辅助凹槽的槽深和槽宽。
作为优选之一，设于每个所述磁钢槽内的磁钢为一个整体。
作为优选之一，设于每个所述磁钢槽内的磁钢由一块主磁钢和两块辅助磁钢拼设而成，所述主磁钢固定于主凹槽内，所述辅助磁钢固定于辅助凹槽内。
作为优选之一，当磁钢为分体式设计时，所述主磁钢和辅助磁钢为相同材质和/或性能。
作为优选之一，当磁钢为分体式设计时，所述主磁钢和辅助磁钢为不同材质和/或性能。
作为优选，根据永磁无刷同步电动机装配后所述铝平衡柱的动平衡情况，所述铝平衡柱上可套设一定数量的有平衡垫。
本发明的电动机采用转子结构优化设计和转子磁路结构优化设计。
为了提高电机性能与可靠性，简化电机结构与制作成本，电机的转子结构进行了优化设计。在转子冲片的外表面设计出贴磁钢的磁钢槽，在靠近外圆圆周方向均匀设计出一圈铸铝用的铝笼条通孔，铸铝时这些孔内由铝填充形成铝笼条，同时在转子铁芯两端铸出铝端环，在铝端环上铸出铝平衡柱，铝端环与铝笼条一起完成对转子冲片的坚固作用，同时所形成的铸铝笼相当于电机的阻尼绕组，起到提升电机动态特性的作用。铝平衡柱将来动平衡时加铆平衡垫。转子冲片通过铸铝笼固定成转子铁芯，转子铁芯可以采用冷压的方式穿到电机轴上。磁钢贴到转子铁芯外圆后将磁钢压板通过过盈配合装配到铝端环上，最后通过向平衡柱加平衡垫进行动平衡，完成合格转子。从整个转子的加工看，工艺过程基本与异步电动机相同，较常规永磁电机转子的加工简单可靠，制作成本低，并且由于阻尼绕组的存在，减少了电机的转矩脉动。
通常永磁同步无刷电动机每极下有一块磁钢，这样造成磁钢所产生的磁场的波形不好，为了改善每极下磁场波形和提高磁钢利用率，现将每极下的磁钢分成三块或设置成凸字型，转子冲片表面根据磁钢的尺寸形状及电机的极数设计出放磁钢的磁钢槽，转子冲片每极下中间的主凹槽比较宽也比较深，用来放主磁钢，为电机提供主磁场，辅助凹槽较浅较窄，用来辅助磁钢，为电机提供辅助磁场并且改善磁场波形。
当磁钢为一体式时，磁钢性能与材质要一样，但尺寸与形状可以不同。当磁钢为分体式时，可以将中间主磁钢做成与两边两块辅助磁钢的材质或者性能不一样。不管那种形式，通过以上的磁路优化设计，使磁场波形大大改善，同时磁钢的利用率也得到大幅度提升，使电机的动性能得到改善，同时电机的材料成本大大降低。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：本发明的永磁无刷同步电动机一是通过转子磁路结构设计的优化设计，达到气隙磁场波形好、磁钢利用率高的效果，二是通过转子结构优化设计，达到转子结构简单、转子制造工艺生好、转子可靠性高的效果。
附图说明
图1是本发明转子磁路结构中转子冲片的结构示意图；
图2是本发明转子冲片装配磁钢后的结构示意图；
图3是本发明转子结构示意图；
图4是图3的右视图；
图5是转子冲片铸铝后的剖视图；
图6为现有技术的转子磁路结构的磁体气隙磁密波形正弦性示意图；
图7是实施例1的转子磁路结构的磁体气隙磁密波形正弦性示意图。
附图标记为：电机轴1、磁钢2、转子冲片3、铝笼条4、铝端环5、铝平衡柱6、磁钢槽7、磁钢压板8、主凹槽9、辅助凹槽10、主磁钢11、辅助磁钢12、平衡垫13。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图2、图3所示，一种永磁无刷同步电动机，包括转子铁芯，穿设所述转子铁芯轴心的电机轴1和八组磁钢2。
如图3、图4所示，所述转子铁芯包括转子冲片3，若干铝笼条4，两个铝端环5和若干铝平衡柱6。如图1、图2所示，所述转子冲片的外圆周面上均匀设置有上八个平行的磁钢槽7，每个磁钢槽由一个主凹槽9和两个相同的辅助凹槽10组成，两个所述辅助凹槽分别设于主凹槽的两侧，且主凹槽的槽深和槽宽均分别大于辅助凹槽的槽深和槽宽。每个磁钢槽内设有一组磁钢，每组磁钢与磁钢槽的形状适配。每组磁钢由一块主磁钢11和两块辅助磁钢12拼设而成，所述主磁钢固定于主凹槽内，所述辅助磁钢固定于辅助凹槽内。所述主磁钢和辅助磁钢为不同材质和不同性能。
如图3、图4、图5所示，所述转子冲片的内部在靠近外圆周面处均匀设置有一圈铝笼条通孔，所述铝笼条通孔的两端分别位于转子冲片的两个端面，每个所述铝笼条通孔与电机轴平行，且每个铝笼条通孔中心到电机轴的距离相等；所述铝笼条通孔内填充有铝笼条，所述铝端环铸设于转子冲片的两个端面上，所述铝平衡柱铸设于铝端环的外侧端面上，且铝笼条、铝端环和铝笼条连为一体；每个所述铝端环的外圆周面上通过过盈配合装配有磁钢压板8，两块所述磁钢压板对磁钢进行轴向固定。根据永磁无刷同步电动机装配后所述铝平衡柱的动平衡情况，所述铝平衡柱上套设有平衡垫13。
如图6、图7所示分别为现有技术和本实施例的转子磁路结构的磁体气隙磁密波形正弦性示意图。从图对比明显可知本实施例的磁体气隙磁密波形正弦性更好。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于，所述主磁钢和辅助磁钢为相同材质和相同性能。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于，设于每个所述磁钢槽内的磁钢为一个整体。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.一种永磁无刷同步电动机，包括转子铁芯，穿设所述转子铁芯轴心的电机轴(1)和若干磁钢(2)；其特征在于：所述转子铁芯包括转子冲片(3)，若干铝笼条(4)，两个铝端环(5)和若干铝平衡柱(6)；所述转子冲片的外圆周面上均匀设置有上若干平行的磁钢槽(7)，所述磁钢与所述磁钢槽的形状适配且固定于磁钢槽内，所述转子冲片的内部在靠近外圆周面处均匀设置有一圈铝笼条通孔，所述铝笼条通孔的两端分别位于转子冲片的两个端面，每个所述铝笼条通孔与电机轴平行，且每个铝笼条通孔中心到电机轴的距离相等；所述铝笼条通孔内填充有铝笼条，所述铝端环铸设于转子冲片的两个端面上，所述铝平衡柱铸设于铝端环的外侧端面上，且铝笼条、铝端环和铝笼条连为一体；每个所述铝端环的外圆周面上通过过盈配合装配有磁钢压板(8)，两块所述磁钢压板对磁钢进行轴向固定。
2.如权利要求1所述的一种永磁无刷同步电动机，其特征在于，所述转子冲片上的每个磁钢槽由一个主凹槽(9)和两个相同的辅助凹槽(10)组成，两个所述辅助凹槽分别设于主凹槽的两侧。
3.如权利要求2所述的一种永磁无刷同步电动机，其特征在于，所述主凹槽的槽深和槽宽均分别大于辅助凹槽的槽深和槽宽。
4.如权利要求2或3所述的一种永磁无刷同步电动机，其特征在于，设于每个所述磁钢槽内的磁钢为一个整体。
5.如权利要求2或3所述的一种永磁无刷同步电动机，其特征在于，设于每个所述磁钢槽内的磁钢由一块主磁钢(11)和两块辅助磁钢(12)拼设而成，所述主磁钢固定于主凹槽内，所述辅助磁钢固定于辅助凹槽内。
6.如权利要求5所述的一种永磁无刷同步电动机，其特征在于，所述主磁钢和辅助磁钢为相同材质和/或性能。
7.如权利要求5所述的一种永磁无刷同步电动机，其特征在于，所述主磁钢和辅助磁钢为不同材质和/或性能。
8.如权利要求1所述的一种永磁无刷同步电动机，其特征在于，根据永磁无刷同步电动机装配后所述铝平衡柱的动平衡情况，所述铝平衡柱上套设有平衡垫(13)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611085230.8A CN106487129A (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 一种永磁无刷同步电动机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611085230.8A CN106487129A (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 一种永磁无刷同步电动机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106487129A true CN106487129A (zh) | 2017-03-08 |
Family
ID=58274634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611085230.8A Pending CN106487129A (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 一种永磁无刷同步电动机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106487129A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110098679A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-06 | 河南全新机电设备有限公司 | 一种永磁同步电机改造结构 |
| CN111668949A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-15 | 宁波德昌科技有限公司 | 一种用于旋转马达的转子及其制造方法 |
| EP3920379A1 (en) | 2020-06-03 | 2021-12-08 | Weg Equipamentos Electricos S.A. | Rotor for rotary electric machine, process for manufacturing and corresponding rotary electric machines |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101645621A (zh) * | 2009-06-23 | 2010-02-10 | 无锡市华东钢业机械有限公司 | 一种油田抽油机用永磁同步电机转子一体式冲片 |
| US20120148424A1 (en) * | 2010-08-10 | 2012-06-14 | Rolls-Royce Plc | Rim drive electrical machine |
| CN103779991A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-05-07 | 江苏大学 | 一种并联型混合磁材料电机 |
| CN105449968A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-03-30 | 哈尔滨工业大学 | 组合磁极式表贴永磁同步电机 |
| CN106100179A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-11-09 | 沈阳工业大学 | 带磁阻槽的永磁转子 |
-
2016
- 2016-11-30 CN CN201611085230.8A patent/CN106487129A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101645621A (zh) * | 2009-06-23 | 2010-02-10 | 无锡市华东钢业机械有限公司 | 一种油田抽油机用永磁同步电机转子一体式冲片 |
| US20120148424A1 (en) * | 2010-08-10 | 2012-06-14 | Rolls-Royce Plc | Rim drive electrical machine |
| CN103779991A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-05-07 | 江苏大学 | 一种并联型混合磁材料电机 |
| CN105449968A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-03-30 | 哈尔滨工业大学 | 组合磁极式表贴永磁同步电机 |
| CN106100179A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-11-09 | 沈阳工业大学 | 带磁阻槽的永磁转子 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110098679A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-06 | 河南全新机电设备有限公司 | 一种永磁同步电机改造结构 |
| CN110098679B (zh) * | 2019-05-29 | 2024-04-30 | 河南全新机电设备有限公司 | 一种永磁同步电机改造结构 |
| CN111668949A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-15 | 宁波德昌科技有限公司 | 一种用于旋转马达的转子及其制造方法 |
| EP3920379A1 (en) | 2020-06-03 | 2021-12-08 | Weg Equipamentos Electricos S.A. | Rotor for rotary electric machine, process for manufacturing and corresponding rotary electric machines |
| US11979078B2 (en) | 2020-06-03 | 2024-05-07 | Weg Equipamentos Eletricos S.A. | Rotor for rotary electric machine, process for manufacturing and corresponding rotary electric machines |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103518313B (zh) | 永磁体型旋转电机 | |
| CN106487129A (zh) | 一种永磁无刷同步电动机 | |
| CN111641280A (zh) | 一种电机转子冲片、电机转子及电机 | |
| CN106787318A (zh) | 永磁同步电机用永磁转子冲片以及永磁同步电机 | |
| CN107294243A (zh) | 低转矩波动内置式永磁电机转子及优化电机磁密的方法 | |
| CN103872822A (zh) | 用于电机的、具有在磁体接纳结构中的凹部的转子 | |
| CN102969812B (zh) | 基于磁场屏蔽原理的调制环转子 | |
| CN102916512B (zh) | 一种永磁同步电机的斜极转子结构 | |
| CN104659940A (zh) | 一种旋转电机转子 | |
| CN206077099U (zh) | 电机及其转子结构 | |
| CN210201568U (zh) | 永磁电机转子结构 | |
| CN203674830U (zh) | 拼块式的内置磁钢切向充磁的无刷电机转子结构及电机 | |
| CN102142755A (zh) | 自起动永磁同步电机v型槽转子 | |
| CN206807163U (zh) | 一种永磁电机转子的冲片结构 | |
| CN204465184U (zh) | 一种旋转电机转子 | |
| CN206595871U (zh) | 一种永磁同步无刷电机的磁路结构 | |
| CN204633489U (zh) | 转子叠片 | |
| CN206948063U (zh) | 低转矩波动内置式永磁电机转子 | |
| CN103795162B (zh) | 电机及具有该电机的双滚子压缩机 | |
| CN203632381U (zh) | 永磁电机转子铁芯 | |
| CN203278429U (zh) | 一种dd直驱电机的外转子 | |
| CN206060386U (zh) | 一种卷筒电机的永磁体安装结构 | |
| CN101741186A (zh) | 永磁直流电机定子磁瓦成型压模及其使用方法 | |
| CN205081596U (zh) | 一种电机转子铁芯结构 | |
| CN205178685U (zh) | 混合叠压的内置式永磁电机转子冲片结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170308 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |