CN106849515A - 三相屏蔽永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三相屏蔽永磁同步电机，包括后端盖、定子、永磁转子、前端盖、防护罩、接线座、编码器、导电密封材料。本发明能够把电机所产生的电磁波全部屏蔽在电机内部，使电磁波不会泄漏到电机外部，不会对其他系统造成电磁干扰。

Description

三相屏蔽永磁同步电机

技术领域

本发明涉及一种电机，具体说，涉及一种三相屏蔽永磁同步电机。

背景技术

目前的三相永磁同步电机设计时都没有考虑到电机屏蔽问题，电机所产生的电磁波都有可能通过电机的端盖、出线等缝隙出来，引起电磁干扰，整体电机没有起到屏蔽的作用，使其他系统受到电磁波干扰。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种三相屏蔽永磁同步电机，能够把电机所产生的电磁波全部屏蔽在电机内部，使电磁波不会泄漏到电机外部，不会对其他系统造成电磁干扰。

技术方案如下：

一种三相屏蔽永磁同步电机，包括后端盖、定子、永磁转子、前端盖、防护罩、接线座、编码器、导电密封材料；后端盖连接在定子的后部，前端盖连接在定子的前部；永磁转子安装在定子内，其两端分别安装在后端盖和前端盖的轴承内；防护罩连接在前端盖上，接线座固定在防护罩上，编码器或旋转变压器安装在防护罩内与转轴同轴连接的连接轴上；后端盖和前端盖与定子之间的接触配合面设有导电密封材料，前端盖和防护罩之间的接触配合面装有导电密封材料，接线座与防护罩之间的接触配合面装有导电密封材料；接线座的上部设置有第一接线插座，第一接线插座与接线座之间的接触配合面装有导电密封材料；定子的机座设置有出线盒，出线盒外侧设置有第二接线插座，第二接线插座与出线盒之间以及出线盒与机座之间的接触配合面设置有导电密封材料。

进一步：永磁转子包括绝缘挡板、绝缘护套、弧形永磁体、绝缘隔板、转轴、转子冲片；绝缘挡板和转子冲片套装在转轴上，转子冲片位于两个绝缘挡板之间；多个转子冲片压紧后组成转子铁芯；弧形永磁体设置在转子铁芯的外侧，两个弧形永磁体之间利用绝缘隔板隔开；绝缘护套设置在弧形永磁体外侧。

进一步：导电密封材料选用导电胶板、导电密封胶或者导电胶条。

进一步：转子冲片的外侧设置有弧形永磁体槽，多个转子冲片的弧形永磁体槽组成转子铁芯的磁体槽；两个弧形永磁体槽之间为定位筋齿，多个转子冲片的定位筋齿组成转子铁芯的定位筋；弧形永磁体放置在磁体槽内，绝缘隔板位于定位筋外侧。

进一步：按照电机的极对数，选用对应数量的相同的弧形永磁体按照极性定位粘接在磁体槽内。

进一步：弧形永磁体的截面为圆弧面，弧形永磁体的内弧弧度和转子铁芯的外弧弧度相同。

进一步：绝缘护套采用环氧树脂胶把绝缘材料绑扎带缠绕在弧形永磁体外侧后固化形成。

进一步：转轴上开有卡槽，卡槽上设置有卡环，利用卡环将转子铁芯固定在转轴上。

进一步：定子包括机座、定子绕组、定子铁芯；多个定子冲片排列为一组并用扣片夹紧，组成定子铁芯，定子铁芯安装在机座内；定子冲片包括平底槽、齿、扣片槽，平底槽开在定子冲片上，开口位于冲片内圆一侧，齿位于两个平底槽之间，扣片槽开在定子冲片的外圆边，扣片位于扣片槽内，多个定子冲片的平底槽形成定子铁芯的绕组下线槽，定子绕组安装在绕组下线槽内。

进一步：平底槽的形状为楔形。

与现有技术相比，本发明技术效果包括：

1、本发明能够把电机所产生的电磁波全部屏蔽在电机内部，使电磁波不会泄漏到电机外部，不会对其他系统造成电磁干扰。

由于电机整体实行全封闭的导电系统，使电机的外壳形成一个全封闭的导电体，由于电机的缝隙用导电胶条、导电胶板(或导电密封胶)进行封固，紧固螺栓不通入电机内部，使得电机内部产生的电磁波全部被屏蔽在电机内部，不会泄露到电机外部而干扰到整个系统。

2、本发明的机械强度高、整体密封性好、无电磁干扰、具有防尘、防水等优点，适用于几十千瓦以下电机，可广泛应用于各种伺服系统中。

3、本发明具有启动速度快、低速性能好、过载能力强、高速运行平稳、调速范围广、高效工作区宽、电机屏蔽等优点。

附图说明

图1是本发明中电机的结构示意图；

图2是本发明中定子的结构示意图；

图3是本发明中定子冲片的结构示意图；

图4是本发明中永磁转子的结构示意图；

图5是本发明中永磁转子的剖面结构示意图；

图6是本发明中转子铁芯安装在转轴上的结构示意图；

图7是本发明中转子铁芯的K向视图。

具体实施方式

下面参考示例实施方式对本发明技术方案作详细说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

如图1所示，是本发明中电机的结构示意图。

三相屏蔽永磁同步电机，其结构包括：后端盖1、定子2、永磁转子3、前端盖4、防护罩5、接线座6、编码器7、导电胶条8、导电胶板(或导电密封胶)9；后端盖1连接在定子2的后部，前端盖4连接在定子2的前部；永磁转子3安装在定子2内，其两端分别安装在后端盖1和前端盖4的轴承内；防护罩5连接在前端盖4上，接线座6固定在防护罩5上，编码器(或选用旋转变压器)7安装在防护罩5内，编码器(或选用旋转变压器)7安装在与永磁转子3的转轴306同轴连接的连接轴上。连接轴与转轴306同轴旋转，编码器(或选用旋转变压器)7产生的转子位置信号经放大处理后反馈到控制器中，控制器控制电机运行。

后端盖1和前端盖4与定子2之间的接触配合面，以及前端盖4和防护罩5之间的接触配合面装有导电胶条8。接线座6与防护罩5之间的接触配合面装有导电胶板(或导电密封胶)9。接线座6的上部设置有第一接线插座61，第一接线插座61与接线座6之间的接触配合面装有导电胶板(或导电密封胶)9。

本优选实施例中，后端盖1通过第一连接螺栓11连接在定子2的后部，前端盖4通过第二连接螺栓41连接在定子2的前部。

如图2所示，是本发明中定子的结构示意图；如图3所示，是本发明中定子冲片的结构示意图。

定子2的结构包括：机座201、定子绕组202、定子铁芯；多个定子冲片203排列为一组并用扣片204夹紧，组成定子铁芯，定子铁芯安装在机座201内。

定子冲片203的结构包括：平底槽205、齿206、扣片槽207；平底槽205开在定子冲片203上，开口位于冲片内圆一侧；齿206位于两个平底槽205之间；扣片槽207开在定子冲片203的外圆边。

扣片204位于扣片槽207内，扣片204把一组定子冲片203固定在一起，组成定子铁芯。一组定子冲片203固定在一起后，平底槽205形成定子铁芯的绕组下线槽。定子绕组202嵌线在绕组下线槽内。浸漆后的定子铁芯固定在机座201内，组成定子。定子绕组202采用软绕组，多股导线并绕嵌线，端部整形后变短，使电机的整体长度变短，多股导线并绕使得导线的集肤效应较小，从而减少了铜耗。

平底槽205和绕组下线槽的形状为楔形，定子铁芯的绕组下线槽，形成平行齿槽。这种平行齿槽，磁路的磁密均匀、槽空间大、易于嵌线，封口牢固。

机座201设置有出线盒210，用于引出定子绕组202的出线端。出线盒210外侧设置有第二接线插座211，第二接线插座211与出线盒210之间的接触配合面设置有导电胶板(或导电密封胶)9。出线盒210与机座201之间的接触配合面设置有导电胶板(或导电密封胶)9。

上述导电密封材料(导电胶条8、导电胶板9或导电密封胶)，使得电机所产生的电磁波全部被封闭在电机内部，不会泄露出电机外部而干扰到整个系统。

如图4所示，是本发明中永磁转子3的结构示意图；如图5所示，是本发明中永磁转子3的剖面结构示意图；如图6所示，是本发明中转子铁芯305安装在转轴306上的结构示意图；如图7所示，是本发明中转子铁芯的K向视图。

永磁转子3的结构包括：绝缘挡板301、绝缘护套302、弧形永磁体303、绝缘隔板304、转子铁芯305、转轴306、转子冲片307。

绝缘挡板301开有转轴通孔，转轴306穿过两个绝缘挡板301的转轴通孔，多个转子冲片307套装在转轴306上，并位于两个绝缘挡板301之间；转轴306开有卡槽，卡槽上设置有卡环311，利用卡环311将转子铁芯305固定；多个转子冲片307压紧后组成转子铁芯305；多个弧形永磁体303粘接在转子铁芯305外侧，两个弧形永磁体303之间利用绝缘隔板304隔开。绝缘护套302设置在弧形永磁体303外侧。固化后形成绝缘保护层。

转子冲片307在外侧设置有弧形永磁体槽309，一组转子冲片307的弧形永磁体槽309组成转子铁芯305的磁体槽；两个弧形永磁体槽309之间为定位筋齿308，一组转子冲片307的定位筋齿308组成转子铁芯305的定位筋。弧形永磁体303放置在磁体槽内，绝缘隔板304位于定位筋外侧。

本发明中，按照电机不同的极对数，选用多个(极对数的对应数量)相同的弧形永磁体303，按照极性定位粘接在磁体槽内。

弧形永磁体303截面为圆弧面，弧形永磁体303的内弧弧度和转子铁芯305的外弧弧度相同，可以使弧形永磁体303粘贴在转子铁芯305上，提高永磁体的利用率，减少永磁体的漏磁系数，增加气隙储能。

弧形永磁体303规格相同厚度一样，这样就保证了粘接固定在转子铁芯305表面的弧形永磁体303在同一个圆周上，弧形永磁体303沿轴向的两端用绝缘挡板301固定，再使用绝缘护套302固化成整体。这种结构机械强度高，弧形永磁体303不氧化，适用于各种容量各种转速的永磁电机中。本发明的漏磁系数为10％-20％，而内嵌式永磁体的漏磁系数为50％-60％。

转子冲片307由硅钢片冲制而成，磁体槽和定位筋可以保证弧形永磁体303粘接的工艺性和粘接位置的准确性。

采用环氧树脂胶把绝缘材料绑扎带缠绕在弧形永磁体303外侧后，固化形成绝缘护套302，使永磁转子3成为实体结构。绝缘护套302可以防止弧形永磁体303的氧化，并增加机械强度，提高电机转速。

以上的结构适用于极对数为1、2、3、4、5、6、8等各种极对数的电机，适用各种转速、各种功率、各种电压的三相屏蔽永磁同步电机中。

根据以上的电机结构先后设计制造出了功率为0.4Kw、0.5Kw、1.0Kw、1.5Kw、2.2Kw、3.0Kw、3.5Kw、4Kw、5Kw、6Kw、10Kw、20Kw、30Kw等不同电压和转速的三相屏蔽永磁同步电机。

三相屏蔽永磁同步电机的功率范围在几十瓦到几十千瓦，转速从每分钟几转到一万转，电压从几伏到几百伏，电流从几安到几百安。电机效率不小于90％，电机的过载能力为3～5倍。电机为连续工作制，绝缘等级为F级、H级2种。电机具有很宽的高效工作区。

本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种三相屏蔽永磁同步电机，其特征在于：包括后端盖、定子、永磁转子、前端盖、防护罩、接线座、编码器、导电密封材料；后端盖连接在定子的后部，前端盖连接在定子的前部；永磁转子安装在定子内，其两端分别安装在后端盖和前端盖的轴承内；防护罩连接在前端盖上，接线座固定在防护罩上，编码器或旋转变压器安装在防护罩内与转轴同轴连接的连接轴上；后端盖和前端盖与定子之间的接触配合面设有导电密封材料，前端盖和防护罩之间的接触配合面装有导电密封材料，接线座与防护罩之间的接触配合面装有导电密封材料；接线座的上部设置有第一接线插座，第一接线插座与接线座之间的接触配合面装有导电密封材料；定子的机座设置有出线盒，出线盒外侧设置有第二接线插座，第二接线插座与出线盒之间以及出线盒与机座之间的接触配合面设置有导电密封材料。

2.如权利要求1所述三相屏蔽永磁同步电机，其特征在于：永磁转子包括绝缘挡板、绝缘护套、弧形永磁体、绝缘隔板、转轴、转子冲片；绝缘挡板和转子冲片套装在转轴上，转子冲片位于两个绝缘挡板之间；多个转子冲片压紧后组成转子铁芯；弧形永磁体设置在转子铁芯的外侧，两个弧形永磁体之间利用绝缘隔板隔开；绝缘护套设置在弧形永磁体外侧。

3.如权利要求1所述三相屏蔽永磁同步电机，其特征在于：导电密封材料选用导电胶板、导电密封胶或者导电胶条。

4.如权利要求2所述三相屏蔽永磁同步电机，其特征在于：转子冲片的外侧设置有弧形永磁体槽，多个转子冲片的弧形永磁体槽组成转子铁芯的磁体槽；两个弧形永磁体槽之间为定位筋齿，多个转子冲片的定位筋齿组成转子铁芯的定位筋；弧形永磁体放置在磁体槽内，绝缘隔板位于定位筋外侧。

5.如权利要求4所述三相屏蔽永磁同步电机，其特征在于：按照电机的极对数，选用对应数量的相同的弧形永磁体按照极性定位粘接在磁体槽内。

6.如权利要求2所述三相屏蔽永磁同步电机，其特征在于：弧形永磁体的截面为圆弧面，弧形永磁体的内弧弧度和转子铁芯的外弧弧度相同。

7.如权利要求2所述三相屏蔽永磁同步电机，其特征在于：绝缘护套采用环氧树脂胶把绝缘材料绑扎带缠绕在弧形永磁体外侧后固化形成。

8.如权利要求2所述三相屏蔽永磁同步电机，其特征在于：转轴上开有卡槽，卡槽上设置有卡环，利用卡环将转子铁芯固定在转轴上。

9.如权利要求1所述三相屏蔽永磁同步电机，其特征在于：定子包括机座、定子绕组、定子铁芯；多个定子冲片排列为一组并用扣片夹紧，组成定子铁芯，定子铁芯安装在机座内；定子冲片包括平底槽、齿、扣片槽，平底槽开在定子冲片上，开口位于冲片内圆一侧，齿位于两个平底槽之间，扣片槽开在定子冲片的外圆边，扣片位于扣片槽内，多个定子冲片的平底槽形成定子铁芯的绕组下线槽，定子绕组安装在绕组下线槽内。

10.如权利要求9所述三相屏蔽永磁同步电机，其特征在于：平底槽的形状为楔形。