CN107302295A - 具有切断绕组功能的永磁同步电机转子 - Google Patents

具有切断绕组功能的永磁同步电机转子 Download PDF

Info

Publication number
CN107302295A
CN107302295A CN201710741527.3A CN201710741527A CN107302295A CN 107302295 A CN107302295 A CN 107302295A CN 201710741527 A CN201710741527 A CN 201710741527A CN 107302295 A CN107302295 A CN 107302295A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
winding
centrifugal switch
permanent
synchronous motor
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.)
Granted
Application number
CN201710741527.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107302295B (zh
Inventor
郑石全
郭启惠
郑凯文
郑博文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FUJIAN FUAN LEAD PUMP CO LTD
Original Assignee
L-Bright Electromechanical Technology (fujian) Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by L-Bright Electromechanical Technology (fujian) Co Ltd filed Critical L-Bright Electromechanical Technology (fujian) Co Ltd
Priority to CN201710741527.3A priority Critical patent/CN107302295B/zh
Publication of CN107302295A publication Critical patent/CN107302295A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107302295B publication Critical patent/CN107302295B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/46—Motors having additional short-circuited winding for starting as an asynchronous motor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)

Abstract

本发明提出具有切断绕组功能的永磁同步电机转子，用于永磁同步电机的异步启动，所述转子包括输出轴和顺序固定于输出轴处的永磁转子、异步启动转子；所述永磁转子、异步启动转子、输出轴同轴设置；所述异步启动转子内设多个启动绕组；所述输出轴处设有多个断开转速不同的离心开关；所述离心开关与启动绕组一一对应相连且使各绕组的初始状态为闭合导通；当电机启动时，定子的旋转磁场在异步启动转子绕组内产生感应电流并驱动异步启动转子旋转，所述离心开关随输出轴转速提升而逐个断开启动绕组，当全部启动绕组均被离心开关断开时，永磁转子进入与定子旋转磁场匹配的牵入同步状态；本发明能在永磁同步电机启动过程中提供可变的牵入转矩。

Description

具有切断绕组功能的永磁同步电机转子
技术领域
本发明涉及电动机领域，尤其是具有切断绕组功能的永磁同步电机转子。
背景技术
永磁同步电动机具有节能的特点，但其启动时的牵入同步比较困难，目前常用的启动方式包括以异步绕组提供启动力的方式，如能提升牵入转矩，将有利于永磁电机的启动，但永磁电机启动过程所需的牵引力矩是不同的，如何在永磁电机启动过程，以合理的成本来根据启动转速提供不同的牵引力矩，是一个研究方向。
发明内容
本发明提出具有切断绕组功能的永磁同步电机转子，能在永磁同步电机启动过程中提供可变的牵入转矩。
本发明采用以下技术方案。
具有切断绕组功能的永磁同步电机转子，用于永磁同步电机的异步启动，所述转子包括输出轴和顺序固定于输出轴处的永磁转子、异步启动转子；所述永磁转子、异步启动转子、输出轴同轴设置；所述异步启动转子内设多个启动绕组；所述输出轴处设有多个断开转速不同的离心开关；所述离心开关与启动绕组一一对应相连且使各绕组的初始状态为闭合导通；当电机启动时，定子的旋转磁场在异步启动转子绕组内产生感应电流并驱动异步启动转子旋转，所述离心开关随输出轴转速提升而逐个断开启动绕组，当全部启动绕组均被离心开关断开时，永磁转子进入与定子旋转磁场匹配的牵入同步状态。
所述永磁转子为柱形，永磁体固定于柱形永磁转子的侧壁表面处。
所述异步启动转子为柱形，柱形启动转子的顶面处设有绕组端部，绕组端部处设有绕组凸台，所述绕组凸台上设有触点，所述启动绕组与触点相连；所述离心开关与触点相配合，使各绕组的导通状态随输出轴转速改变而改变。
所述触点为钨银合金触点。
所述启动绕组长度是定子长度的1/5~1/4，绕组数量为两组以上。
所述离心开关为双速离心开关，包括第一离心开关和第二离心开关，当第二离心开关达到第二离心开关的第一断开转速时，第二离心开关推动第一离心开关使第一离心开关闭合，当第二离心开心达到第二离心开关的第二断开转速时，第二离心开关断开。
设永磁转子所需的最低启动转速为S；当输出轴转速从0升至0.2S以上时，第一离心开关断开；当输出轴转速升至0.75S~0.85S区间时，第二离心开关推动第一离心开关与绕组凸台触点闭合，当输出轴转速升至0.9S~0.95S区间时第二离心开关断开。
本发明由于采用了多个离心开关，可以根据输出轴在启动过程中达到的速度，来灵活断开参与启动作业的启动绕组，永磁电机刚启动时输出轴转速低，参与启动作业的启动绕组数量多，使得刚启动时的牵引转矩大，让电机能顺利启动，而当永磁电机启动转速达到一定值后，本产品切断部分启动绕组，提升异步启动转子的转速，从而让永磁转子顺利地进入牵引同步。
本发明由于把永磁转子和异步启动转子分开，使得两个转子的磁力不会相互干扰，从而能更精确地控制电动机的启动作业，也更便于维护；而且当永磁转子进入牵入同步状态后，异步启动转子内的启动绕组即全部断开，不再因感应磁场而产生无功功率，从而提升了电动机的效率。
本发明仅以少量离心开关就能在电机启动时根据输出轴转速提供不同的牵引力矩，成本低，易于实施，而且容易设计。
本发明创造性地利用多个离心开关形成可随转速变化而相互作用的开关阵列，第二离心开关能根据转速变化来调整第一离心开关的状态，使得本发明对电机启动能施以更细致的牵引力策略。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
附图1是本发明的示意图；
附图2是本发明的永磁转子示意图；
附图3是本发明的异步启动转子的示意图；
附图4是全部绕组均导通时的示意图；
附图5是全部绕组均断开时的示意图；
图中：1-永磁体；2-启动绕组；3-绕组凸台；4-永磁转子；5-异步启动转子；6-离心开关；7-输出轴。
具体实施方式
如图1-3所示，具有切断绕组功能的永磁同步电机转子，用于永磁同步电机的异步启动，所述转子包括输出轴7和顺序固定于输出轴7处的永磁转子4、异步启动转子5；所述永磁转子4、异步启动转子5、输出轴7同轴设置；所述异步启动转子5内设多个启动绕组2；所述输出轴7处设有多个断开转速不同的离心开关6；所述离心开关6与启动绕组2一一对应相连且使各绕组的初始状态为闭合导通；当电机启动时，定子的旋转磁场在异步启动转子绕组内产生感应电流并驱动异步启动转子旋转，所述离心开关随输出轴转速提升而逐个断开启动绕组，当全部启动绕组均被离心开关断开时，永磁转子进入与定子旋转磁场匹配的牵入同步状态。
所述永磁转子为柱形，永磁体固定于柱形永磁转子的侧壁表面处。
所述异步启动转子为柱形，柱形启动转子的顶面处设有绕组端部，绕组端部处设有绕组凸台，所述绕组凸台上设有触点，所述启动绕组与触点相连；所述离心开关与触点相配合，使各绕组的导通状态随输出轴转速改变而改变。
所述触点为钨银合金触点。
所述启动绕组长度是定子长度的1/5~1/4，绕组数量为两组以上。
所述离心开关为双速离心开关，包括第一离心开关和第二离心开关，当第二离心开关达到第二离心开关的第一断开转速时，第二离心开关推动第一离心开关使第一离心开关闭合，当第二离心开心达到第二离心开关的第二断开转速时，第二离心开关断开。
设永磁转子所需的最低启动转速为S；当输出轴转速从0升至0.2S以上时，第一离心开关断开；当输出轴转速升至0.75S~0.85S区间时，第二离心开关推动第一离心开关与绕组凸台触点闭合，当输出轴转速升至0.9S~0.95S区间时第二离心开关断开。

Claims (7)

1.具有切断绕组功能的永磁同步电机转子，用于永磁同步电机的异步启动，其特征在于：所述转子包括输出轴和顺序固定于输出轴处的永磁转子、异步启动转子；所述永磁转子、异步启动转子、输出轴同轴设置；所述异步启动转子内设多个启动绕组；所述输出轴处设有多个断开转速不同的离心开关；所述离心开关与启动绕组一一对应相连且使各绕组的初始状态为闭合导通；当电机启动时，定子的旋转磁场在异步启动转子绕组内产生感应电流并驱动异步启动转子旋转，所述离心开关随输出轴转速提升而逐个断开启动绕组，当全部启动绕组均被离心开关断开时，永磁转子进入与定子旋转磁场匹配的牵入同步状态。
2.根据权利要求1所述的具有切断绕组功能的永磁同步电机转子，其特征在于：所述永磁转子为柱形，永磁体固定于柱形永磁转子的侧壁表面处。
3.根据权利要求1所述的具有切断绕组功能的永磁同步电机转子，其特征在于：所述异步启动转子为柱形，柱形启动转子的顶面处设有绕组端部，绕组端部处设有绕组凸台，所述绕组凸台上设有触点，所述启动绕组与触点相连；所述离心开关与触点相配合，使各绕组的导通状态随输出轴转速改变而改变。
4.根据权利要求3所述的具有切断绕组功能的永磁同步电机转子，其特征在于：所述触点为钨银合金触点。
5.根据权利要求3所述的具有切断绕组功能的永磁同步电机转子，其特征在于：所述启动绕组长度是定子长度的1/5~1/4，绕组数量为两组以上。
6.根据权利要求5所述的具有切断绕组功能的永磁同步电机转子，其特征在于：所述离心开关为双速离心开关，包括第一离心开关和第二离心开关，当第二离心开关达到第二离心开关的第一断开转速时，第二离心开关推动第一离心开关使第一离心开关闭合，当第二离心开心达到第二离心开关的第二断开转速时，第二离心开关断开。
7.根据权利要求6所述的具有切断绕组功能的永磁同步电机转子，其特征在于：设永磁转子所需的最低启动转速为S；当输出轴转速从0升至0.2S以上时，第一离心开关断开；当输出轴转速升至0.75S~0.85S区间时，第二离心开关推动第一离心开关与绕组凸台触点闭合，当输出轴转速升至0.9S~0.95S区间时第二离心开关断开。
CN201710741527.3A 2017-08-25 2017-08-25 具有切断绕组功能的永磁同步电机转子 Active CN107302295B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710741527.3A CN107302295B (zh) 2017-08-25 2017-08-25 具有切断绕组功能的永磁同步电机转子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710741527.3A CN107302295B (zh) 2017-08-25 2017-08-25 具有切断绕组功能的永磁同步电机转子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107302295A true CN107302295A (zh) 2017-10-27
CN107302295B CN107302295B (zh) 2023-07-04

Family

ID=60132140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710741527.3A Active CN107302295B (zh) 2017-08-25 2017-08-25 具有切断绕组功能的永磁同步电机转子

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107302295B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113328573A (zh) * 2021-05-28 2021-08-31 上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司 同步电机及同步电机启动的方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001037190A (ja) * 1999-07-23 2001-02-09 Toshiba Corp 自己始動形永久磁石付回転電機
CN1394380A (zh) * 2000-02-08 2003-01-29 爱默生电气公司 具有部分绕组起动的电容起动单相感应电动机
RU2277289C1 (ru) * 2004-11-23 2006-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Вега-ГАЗ" Способ квазичастотного мягкого пуска синхронного двигателя и устройство для его осуществления
CN101697444A (zh) * 2009-10-30 2010-04-21 无锡新大力电机有限公司 三相同步电机半倍极启动结构
CN102111052A (zh) * 2011-03-19 2011-06-29 福州职业技术学院 高效自起动永磁同步电动机软起动方法
EP2338220A2 (fr) * 2008-10-22 2011-06-29 Moteurs Leroy Somer Machine hybride comportant un moteur synchrone et un moteur asynchrone
CN202353409U (zh) * 2011-11-10 2012-07-25 福建省福安市华微电机有限公司 一种新型的双速单相异步电动机
US20130278096A1 (en) * 2012-04-20 2013-10-24 Louis J. Finkle Hybrid Induction Motor with Self Aligning Permanent Magnet Inner Rotor
CN203537288U (zh) * 2013-11-12 2014-04-09 福州大学 基于多机组合式结构的大容量永磁同步电动机系统
JP2014068505A (ja) * 2012-09-27 2014-04-17 Panasonic Corp 自己始動形永久磁石同期電動機およびそれを搭載した送風装置
CN105119452A (zh) * 2015-09-02 2015-12-02 浙江创美机电有限公司 一种异步起动永磁同步的离心泵
CN106655920A (zh) * 2017-01-24 2017-05-10 郭自刚 一种异步启动永磁同步电动机的启动结构设置及方法
CN207184298U (zh) * 2017-08-25 2018-04-03 亿德机电科技（福建）有限公司 具有切断绕组功能的永磁同步电机转子

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001037190A (ja) * 1999-07-23 2001-02-09 Toshiba Corp 自己始動形永久磁石付回転電機
CN1394380A (zh) * 2000-02-08 2003-01-29 爱默生电气公司 具有部分绕组起动的电容起动单相感应电动机
RU2277289C1 (ru) * 2004-11-23 2006-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Вега-ГАЗ" Способ квазичастотного мягкого пуска синхронного двигателя и устройство для его осуществления
EP2338220A2 (fr) * 2008-10-22 2011-06-29 Moteurs Leroy Somer Machine hybride comportant un moteur synchrone et un moteur asynchrone
CN101697444A (zh) * 2009-10-30 2010-04-21 无锡新大力电机有限公司 三相同步电机半倍极启动结构
CN102111052A (zh) * 2011-03-19 2011-06-29 福州职业技术学院 高效自起动永磁同步电动机软起动方法
CN202353409U (zh) * 2011-11-10 2012-07-25 福建省福安市华微电机有限公司 一种新型的双速单相异步电动机
US20130278096A1 (en) * 2012-04-20 2013-10-24 Louis J. Finkle Hybrid Induction Motor with Self Aligning Permanent Magnet Inner Rotor
JP2014068505A (ja) * 2012-09-27 2014-04-17 Panasonic Corp 自己始動形永久磁石同期電動機およびそれを搭載した送風装置
CN203537288U (zh) * 2013-11-12 2014-04-09 福州大学 基于多机组合式结构的大容量永磁同步电动机系统
CN105119452A (zh) * 2015-09-02 2015-12-02 浙江创美机电有限公司 一种异步起动永磁同步的离心泵
CN106655920A (zh) * 2017-01-24 2017-05-10 郭自刚 一种异步启动永磁同步电动机的启动结构设置及方法
CN207184298U (zh) * 2017-08-25 2018-04-03 亿德机电科技（福建）有限公司 具有切断绕组功能的永磁同步电机转子

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113328573A (zh) * 2021-05-28 2021-08-31 上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司 同步电机及同步电机启动的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107302295B (zh) 2023-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012133905A1 (en) Power transmission device
CN103701288A (zh) 一种多绕组电动机
CN106067712B (zh) 高功率密度、高效率、非永磁体电机
CN205583964U (zh) 船舶推进用永磁同步电机
CN109546827A (zh) 一种对转电机及破壁机
CN103915961B (zh) 一种轴向磁通双凸极永磁发电机
CN207184298U (zh) 具有切断绕组功能的永磁同步电机转子
CN107302295A (zh) 具有切断绕组功能的永磁同步电机转子
CN203859652U (zh) 一种新型轴向磁通双凸极永磁发电机
CN201146479Y (zh) 无刷双馈电机的启动装置
EP1012948B1 (en) A high performance electric motor
CN110048571A (zh) 一种三相永磁同步电动机及其起动方法
CN101162880A (zh) 动力源的产生方法
CN201204528Y (zh) 一种低速大扭矩电机
CN102484439A (zh) 包括开关系统、同步电机械、以及变速驱动器的组件
CN104767331A (zh) 一种定子可移动式自调速永磁电机
CN213637237U (zh) 一种新型无刷双馈电机结构
CN108418375A (zh) 一种电动汽车用多段轮辐交错转子永磁同步电机及其方法
CN104767322B (zh) 一种通过调整磁力线控制转速的电机调速装置
CN103023242A (zh) 控制器旋转的无定子无刷双转子内圈永磁体同步电机
CN102035334A (zh) 直驱潜油螺杆泵的开关磁阻电机
CN208445460U (zh) 一种电动汽车用轮辐式交错转子永磁同步电机
CN216252303U (zh) 一种变速变矩电机
CN205753681U (zh) 高扭矩密度磁阻旋转电机
CN107346930A (zh) 高扭矩密度永磁旋转电机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230810

Address after: 355000 plot A18, Jianshan community, Xibing Industrial Park, Fu'an City, Ningde City, Fujian Province

Patentee after: FUJIAN FUAN LEAD PUMP Co.,Ltd.

Address before: 363600 Nanping Municipal and Economic Development Zone, Fujian Province

Patentee before: YIDE ELECTROMECHANICAL TECHNOLOGY (FUJIAN) CO.,LTD.