CN106849390A - 一种带有永磁同步电机的空调泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有永磁同步电机的空调泵，包括泵，油冷永磁同步电机，平台结构，螺杆螺母牵引装置，一次减震，二次减震和箱体底盘。泵和油泠永磁同步电机通过螺栓连接，泵组固定于平台结构上方，永磁电机在永磁电机的转子铁心圆周面上，涂覆稀土永磁涂料，永磁电机的永磁体均布在转子铁心圆周面上，得到带有永磁电机的空调泵。

Description

一种带有永磁同步电机的空调泵
技术领域
本发明涉及一种设备，特别是一种带有永磁同步电机的空调泵。
背景技术
稀土永磁材料由于具有高磁能积、高矫顽力，相对低廉的价格和充足的资源储备等优点，已广泛应用于汽车、计算机、电子、机械、能源、医疗器械等 众多领域。特别是稀土永磁具有很高的性能价格比，因此成为制造效能高、体积小、质量轻的磁性功能器件的理想材料，对许多应用领域产生革命性的影响。
钕铁硼永磁材料中金属镨钕占原材料成本的90％，而金属铈的价格仅为金属镨钕的十分之一，相对丰富的资源和相对低廉的价格促使人们开始研究铈铁硼永磁材料。美国通用汽车环球科技运作有限责任公司研制成功具有商业应用价值的铈基永磁材料(CN102779602A)，其内禀矫顽力Hci(以kOe为单位)和剩磁Br(以kG为单位)的数值总和为9或更大，最大磁能积(BH)max(以MGOe为单位)的数值达到4.59。
CN103490573B公开了一种轴向磁场磁通切换型表贴式永磁记忆电机，该电机虽能通过在单相脉冲绕组上施加不同电流，实现电机气隙磁场可调，但该电机仅采用了矫顽力相对较低的铝镍钴永磁体，电机的最大气隙磁通很难达到钕铁硼永磁电机的水平，电机力能指标不尽如人意。
CN104795951A公开了一种磁通可控的轴向磁场混合永磁记忆电机，包括两个转子盘、定子和安装轴，在所述转子盘的内表面上分别粘贴有内、外两圈交替间隔排列的钕铁硼永磁体和铁心极，其中，钕铁硼永磁体轴向充磁，外圈上钕铁硼永磁体的极性一致，内圈上钕铁硼永磁体的极性与外圈上钕铁硼永磁体的极性相反，两个转子盘上相对位置的钕铁硼永磁体充磁方向相同；所述定子包括定子铁心、三相电枢绕组和单相脉冲绕组。本发明不仅具有较高的功率密度，还具备较宽的转速运行范围，适用于轴向尺寸要求较小、结构紧凑、需弱磁扩速的相关驱动场合。
CN106357076A公开了一种Halbach聚磁型轴向磁场混合永磁记忆电机，包括第一定子盘、第二定子盘和设于两个定子盘之间的转子盘，定子盘和转子盘之间形成气隙并同轴安装于安装轴上，安装轴经轴承固定于电机外壳上，第一定子盘由定子铁芯和三相电枢绕组组成，定子铁芯包括定子轭和定子齿，相邻定子齿之间形成定子槽，三相电枢绕组缠绕在定子齿上；第二定子盘为双层Halbach复合阵列，分成上下两层，下层由多个铁芯块和多个钕铁硼永磁体间隔构成，相邻两个钕铁硼永磁体的充磁方向相反，靠近气隙的上层由多个铝镍钴永磁体和多个首尾串联的脉冲励磁绕组构成，相邻两个铝镍钴永磁体的充磁方向相反，且相邻铝镍钴永磁体之间设有间隔槽，脉冲励磁绕组缠绕在铝镍钴永磁体上。
现有技术中的泵用永磁记忆电机为了获得足够的磁通，必须采用较厚的永磁材料，而且增磁和去磁磁通又通过电机的气隙，这就导致所需的调磁脉冲磁动势较大，增大了绕组容量。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种带有永磁同步电机的空调泵，使用了高性能的永磁材料提供磁场，使得永磁电机的气隙磁场较感应电机大先增强，永磁电机的体积和重最较感应电机可以大大的缩小。
本发明所述的一种带有永磁同步电机的空调泵，主要通过以下步骤实现：
1.稀土永磁涂料的制备
按重量份，将100份质量百分比浓度为5-15％的聚乙烯醇，0.1-1份的三氯化铈，0.5-2份肌醇六磷酸酯，0.5-2份钕铁硼磁粉，1-5份磁性离子液体，50-100份水性防锈漆混合均匀，得到稀土永磁涂料。
2．带有永磁电机的空调泵的制备
空调泵包括泵，油冷永磁同步电机，平台结构，螺杆螺母牵引装置，一次减震，二次减震和箱体底盘。泵和油泠永磁同步电机通过螺栓连接，泵组固定于平台结构上方，永磁电机在永磁电机的转子铁心圆周面上，涂覆步骤1所述的稀土永磁涂料，永磁电机的永磁体均布在转子铁心圆周面上，得到带有永磁电机的空调泵。
所述所述泵体上分别设有进水口与出水口。
所述涂覆面积占转子铁心圆周面积的20-50%；
所述三氯化铈，肌醇六磷酸酯，钕铁硼磁粉，水性防锈漆，永磁电机,均为市售产品。
所述磁性离子液体，包括N-丁基吡啶四氯化铁盐（[bPy]FeCl4）和N-丁基吡啶四氯化铁盐（[bmP]FeCl4）；按参考文献研制：
《Synthesisandcharacterizationoftheiron-containingmagneticionicliquids》制备磁性离子液体N-丁基吡啶四氯化铁盐（[bPy]FeCl4）和N-丁基吡啶四氯化铁盐（[bmP]FeCl4）；
与现有技术相比，本发明的一种带有永磁同步电机的空调泵，具有以下有益效果：
1）高效率
效率高不仅仅指额定功率点的效率高于普通三相异步电机，而是指其在整个调速范围内的平均效率。永磁同步电机的励磁磁场由永磁体提供，转子不需要励磁电流，电机效率提高，与异步电机相比，任意转速点均节约电能，尤其在转速较低的时候这种优势尤其明显。进一步提高电机的转速、效率以及功率因素，电机的转速从1450rpm提高到1500rpm，电机效率从80.7%～93%提高到96%，
2）对电网运行的影响
在永磁电机转子中无感应电流励班，电机的功率因数高，提高了电网的品质因数使电网中不再需安装补偿器。同时，因永磁电机的高效率，也节约了电能。
3）体积小，重量轻，故障率更低
由于使用了稀土永磁涂料使永磁体性能提高，使得永磁电机的气隙磁场较感应电机大先增强，永磁电机的体积和重最较感应电机可以大大的缩小。由于使用了高性能的稀土永磁材料提供磁场，因此故障率更低。
具体实施方式
以下实例仅仅是进一步说明本发明，并不是限制本发明保护的范围。
实施例1:
（1）稀土永磁涂料的制备
将100份质量百分比浓度为8％的聚乙烯醇，0.5份的三氯化铈，1份肌醇六磷酸酯，1份钕铁硼磁粉，3份磁性离子液体N-丁基吡啶四氯化铁盐（[bPy]FeCl4），80份水性防锈漆混合均匀，得到稀土永磁涂料；
（2）带有永磁同步电机的空调泵的制备
空调泵包括泵，油冷永磁同步电机，平台结构，螺杆螺母牵引装置，一次减震，二次减震和箱体底盘。泵和油泠永磁同步电机通过螺栓连接，泵组固定于平台结构上方，永磁电机在永磁电机的转子铁心圆周面上，涂覆步骤1所述的稀土永磁涂料，涂覆面积占转子铁心圆周面积的30%；永磁电机的永磁体均布在转子铁心圆周面上，得到带有永磁电机的空调泵,编号为M-1。
实施例2:
（1）稀土永磁涂料的制备
按重量份，将100份质量百分比浓度为5％的聚乙烯醇，0.1份的三氯化铈，0.5份肌醇六磷酸酯，0.5份钕铁硼磁粉，1份N-丁基吡啶四氯化铁盐（[bmP]FeCl4），50份水性防锈漆混合均匀，得到稀土永磁涂料。
（2）带有永磁同步电机的空调泵的制备
空调泵包括泵，油冷永磁同步电机，平台结构，螺杆螺母牵引装置，一次减震，二次减震和箱体底盘。泵和油泠永磁同步电机通过螺栓连接，泵组固定于平台结构上方，永磁电机在永磁电机的转子铁心圆周面上，涂覆步骤1所述的稀土永磁涂料，涂覆面积占转子铁心圆周面积的20%；永磁电机的永磁体均布在转子铁心圆周面上，得到带有永磁电机的空调泵,产品编号为M-2。
实施例3
（1）稀土永磁涂料的制备
按重量份，将100份质量百分比浓度为15％的聚乙烯醇， 1份的三氯化铈，2份肌醇六磷酸酯，2份钕铁硼磁粉，5份磁性离子液体N-丁基吡啶四氯化铁盐（[bPy]FeCl4），100份水性防锈漆混合均匀，得到稀土永磁涂料。
（2）带有永磁同步电机的空调泵的制备
空调泵包括泵，油冷永磁同步电机，平台结构，螺杆螺母牵引装置，一次减震，二次减震和箱体底盘。泵和油泠永磁同步电机通过螺栓连接，泵组固定于平台结构上方，永磁电机在永磁电机的转子铁心圆周面上，涂覆步骤1所述的稀土永磁涂料，涂覆面积占转子铁心圆周面积的50%；永磁电机的永磁体均布在转子铁心圆周面上，得到带有永磁电机的空调泵,空调泵产品编号为M-3。
对比例1
不加入三氯化铈，其它同实施例1。得到低噪音的空调泵产品见表1，编号为M-4。
对比例2
不加入肌醇六磷酸酯，其它同实施例1。得到带有永磁同步电机的空调泵见表1,编号为M-5。
对比例3
不加入磁性离子液体N-丁基吡啶四氯化铁盐（[bPy]FeCl4），其它同实施例1。得到带有永磁同步电机的空调泵见表1,编号为M-6。
对比例4
不加入稀土永磁涂料，其它同实施例1，得到带有永磁同步电机的空调泵见表1,编号为M-7。
表1：不同工艺做出的试验样品效率的比较
编号 电机的转速rpm 电机效率 %
M-1 1500 94
M-2 1500 91
M-3 1500 96
M-4 1500 88
M-5 1500 86
M-6 1500 88
M-7 1450 80
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。

Claims (5)

1.一种带有永磁同步电机的空调泵，包括泵，油冷永磁同步电机，平台结构，螺杆螺母牵引装置，一次减震，二次减震和箱体底盘；泵和油泠永磁同步电机通过螺栓连接，泵组固定于平台结构上方，其特征在于：永磁电机在永磁电机的转子铁心圆周面上，涂覆稀土永磁涂料，永磁电机的永磁体均布在转子铁心圆周面上，得到带有永磁电机的空调泵。
2.权利要求1所述的一种带有永磁同步电机的空调泵，其特征在于：所述稀土永磁涂料的制备包括以下步骤：
按重量份，将100份质量百分比浓度为5-15％的聚乙烯醇，0.1-1份的三氯化铈，0.5-2份肌醇六磷酸酯，0.5-2份钕铁硼磁粉，1-5份磁性离子液体，50-100份水性防锈漆混合均匀，得到稀土永磁涂料。
3.权利要求1所述的一种带有永磁同步电机的空调泵，其特征在于：所述涂覆稀土永磁涂料涂覆面积占转子铁心圆周面积的20-50%。
4.权利要求1所述的一种带有永磁同步电机的空调泵，其特征在于：所述泵体上分别设有进水口与出水口。
5.权利要求1所述的一种带有永磁同步电机的空调泵，其特征在于：磁性离子液体包括N-丁基吡啶四氯化铁盐和N-丁基吡啶四氯化铁盐。
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