CN108667252A - 一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高压永磁同步电动机技术领域，且公开了一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机，包括电机外壳，所述电机外壳的内部固定连接有挡块，所述挡块的内部固定连接有第一固定座，所述电机外壳右侧的内壁固定安装有第二固定座。该转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机，只要每段长度设计恰当，可使反电动势波型达到最佳，使定子产生的无用谐波最小，从而使谐波损耗最小，使电机达到高效，工艺性好，转子冲片冲模具最为简单，并且每块磁钢由于体积小，易于安装，高压永磁电机的设计水平和工艺水平变得可靠并高效，使该类型电机设计变得可行，同时真正能够应用在各种复杂场合。

Description

一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机
技术领域
本发明涉及高压永磁同步电动机技术领域，具体为一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机。
背景技术
高压永磁电机，由于电机体积大，电机在较少极的情况下分，针对4极或6极，电机转子每一极的所占体积大，当电机使用永磁体时每一磁极承担磁能积过大，从电磁理论分析，失磁的可能性更大，同时消耗大量的磁钢，因此按之前高压永磁电机的磁钢分布，即使设计了制作出来，基于上述原因，高压永磁电机变得没有应用的可能性。
以下发明的基于高压永磁电机转子中的永磁体分布，由于高压电机功率大，扭矩大，使用较大的机座，从磁能积转换而言，需要更多的永磁体才能达到设计需要，但由于大功率较高转速的高压永磁电机极数较少，则每一极永磁体占据的面积较大，所以使用的磁钢体积也较大，如果设计成一整块磁极，永磁体大而厚，从而无法在工艺上实现合理安装，由于磁钢宽度太大，容易失磁，只能增加磁钢厚度，以减小宽和厚度的比值，避免磁钢端面的失磁可能性，但永磁体厚度方向过度增加，使永磁体的利用率下降，从理论上增加了电机永磁体的用量，使电机的成本增加，但最重要的是普通高压永磁电机转子结构所带来失磁和效率低下等不可挽回的弊病。
对此中国专利CN 103460557 B提出的电动机的定子及电动机，该电机的定子能够降低电动机中产生的损耗从而得到高效率的电动机，然而该电机的永磁体为六个首尾相接的磁铁，这样设计的永磁体会导致发生容易失磁的现象，以至降低电机的工作效率，故而提出一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机以解决上述问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机，具备避免失磁节、省永磁体用量、工作高效且便于安装的优点，解决了普通高压永磁电机转子结构所带来失磁和效率低下等不可挽回的弊病的问题。
(二)技术方案
为实现上述避免失磁节、省永磁体用量、工作高效且便于安装的目的，本发明提供如下技术方案：一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机，包括电机外壳，所述电机外壳的内部固定连接有挡块，所述挡块的内部固定连接有第一固定座，所述电机外壳右侧的内壁固定安装有第二固定座，所述电机外壳的内部且位于第一固定座的右侧设置有转子铁芯，所述电机外壳的内部且位于第一固定座的左侧设置有风扇固定座，所述电机外壳的右侧设置有转轴，所述转轴的左端依次贯穿第二固定座、转子铁芯、第一固定座和风扇固定座，所述转轴的左端延伸至风扇固定座的内部，所述第一固定座的内部固定安装有第一轴承，所述第二固定座的内部固定安装有第二轴承，电机外壳的左侧开设有通风孔，所述风扇固定座的左侧固定安装有均匀分布的叶片，所述电机外壳的底部固定连接有支撑座，所述电机外壳的内壁固定连接有机座，所述机座的内壁固定连接有定子铁芯，所述定子铁芯的内部开设有均不分布的定子安装槽，所述定子安装槽的内部安装有定子绕组，所述转轴的外壁固定连接有隔磁套管，所述隔磁套管的外壁与转子铁芯接触，所述转子铁芯的内部且位于转轴的正面开设有三个第一N极永磁体安装槽，三个所述第一N极永磁体安装槽的内壁均固定连接有第一N极永磁体，所述转子铁芯的内部且位于转轴的底部开设有三个第一S极永磁体安装槽，三个所述第一S极永磁体安装槽的内壁均固定连接有第一S极永磁体，所述转子铁芯的内部且位于转轴的背面开设有三个第二N极永磁体安装槽，三个所述第二N极永磁体安装槽的内壁均固定连接有第二N极永磁体，所述转子铁芯的内部且位于转轴的顶部开设有三个第二S极永磁体安装槽，三个所述第二S极永磁体安装槽的内壁均固定连接有第二S极永磁体，所述转子铁芯的外壁固定连接有均匀分布的转子绕组。
优选的，所述挡块的右侧与转子铁芯之间存在间隙，挡块挡块的左侧与风扇固定座之间存在间隙。
优选的，所述第二固定座的中心与第一轴承的中心位于同一水平线上，且第二固定座的左侧与转子铁芯之间存在间隙。
优选的，所述通风孔的孔径为十八厘米，通风孔的内部固定安装有栅网。
优选的，所述叶片的左侧与电机外壳之间存在间隙，且叶片的数量为八个。
优选的，所述定子铁芯的内壁与转子绕组之间存在间隙，且定子铁芯的长度小于转子铁芯的长度。
优选的，所述定子安装槽的宽度为三厘米，且定子安装槽的内部固定安装有均匀分的定子绕组。
优选的，三个所述第一N极永磁体的大小均与三个第二N极永磁体的大小相同，且三个所述第一N极永磁体的中心均与三个第二N极永磁体的中心关于转轴的轴心对称。
优选的，三个所述第一S极永磁体的大小均与三个第二S极永磁体的大小相同，且三个所述第一S极永磁体的中心均与三个第二S极永磁体的中心关于转轴的轴心对称。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机，具备以下有益效果：
1、该转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机，由于每块永磁体由于较短，厚度则相对较宽，可有效的避免磁钢失磁，同时每一极由数段小的永磁体组成，保证足够的磁能积，所有永磁体都为径向充磁，永磁体磁场与定子磁场交汇面积最大，同时漏磁利用率相对较高，方便了使用者使用。
2、该转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机，通过采用串接分布联接永磁体形式，只要每段长度设计恰当，可使反电动势波型达到最佳，使定子产生的无用谐波最小，从而使谐波损耗最小，使电机达到高效，工艺性好，采用串接分布联接永磁体形式，转子冲片冲模具最为简单，并且每块磁钢由于体积小，易于安装，采用串接分布联接永磁体形式，使高压永磁电机的设计水平和工艺水平变得可靠并高效，使该类型电机设计变得可行，同时真正能够应用在各种复杂场合。
附图说明
图1为本发明提出的一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机正视图；
图2为本发明提出的一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机转子铁芯的剖视图。
图中：1电机外壳、2挡块、3第一固定座、4第二固定座、5转子铁芯、6风扇固定座、7转轴、8第一轴承、9第二轴承、10通风孔、11叶片、12支撑座、13机座、14定子铁芯、15定子安装槽、16定子绕组、17隔磁套管、18第一N极永磁体安装槽、19第一N极永磁体、20第一S极永磁体安装槽、21第一S极永磁体、22第二N极永磁体安装槽、23第二N极永磁体、24第二S极永磁体安装槽、25第二S极永磁体、26转子绕组。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机，包括电机外壳1，电机外壳1的内部固定连接有挡块2，挡块2的右侧与转子铁芯5之间存在间隙，挡块2挡块2的左侧与风扇固定座6之间存在间隙，挡块2的内部固定连接有第一固定座3，电机外壳1右侧的内壁固定安装有第二固定座4，第二固定座4的中心与第一轴承8的中心位于同一水平线上，且第二固定座4的左侧与转子铁芯5之间存在间隙，电机外壳1的内部且位于第一固定座3的右侧设置有转子铁芯5，电机外壳1的内部且位于第一固定座3的左侧设置有风扇固定座6，电机外壳1的右侧设置有转轴7，转轴7的左端依次贯穿第二固定座4、转子铁芯5、第一固定座3和风扇固定座6，转轴7的左端延伸至风扇固定座6的内部，第一固定座3的内部固定安装有第一轴承8，第二固定座4的内部固定安装有第二轴承9，电机外壳1的左侧开设有通风孔10，通风孔10的孔径为十八厘米，通风孔10的内部固定安装有栅网，风扇固定座6的左侧固定安装有均匀分布的叶片11，叶片11的左侧与电机外壳1之间存在间隙，且叶片11的数量为八个，电机外壳1的底部固定连接有支撑座12，电机外壳1的内壁固定连接有机座13，机座13的内壁固定连接有定子铁芯14，定子铁芯14的内壁与转子绕组26之间存在间隙，且定子铁芯14的长度小于转子铁芯5的长度，定子铁芯14的内部开设有均不分布的定子安装槽15，定子安装槽15的宽度为三厘米，且定子安装槽15的内部固定安装有均匀分的定子绕组16，定子安装槽15的内部安装有定子绕组16，转轴7的外壁固定连接有隔磁套管17，隔磁套管17的外壁与转子铁芯5接触，转子铁芯5的内部且位于转轴7的正面开设有三个第一N极永磁体安装槽18，三个第一N极永磁体安装槽18的内壁均固定连接有第一N极永磁体19，三个第一N极永磁体19的大小均与三个第二N极永磁体23的大小相同，且三个第一N极永磁体19的中心均与三个第二N极永磁体23的中心关于转轴7的轴心对称，转子铁芯5的内部且位于转轴7的底部开设有三个第一S极永磁体安装槽20，三个第一S极永磁体安装槽20的内壁均固定连接有第一S极永磁体21，三个第一S极永磁体21的大小均与三个第二S极永磁体25的大小相同，且三个第一S极永磁体21的中心均与三个第二S极永磁体25的中心关于转轴7的轴心对称，转子铁芯5的内部且位于转轴7的背面开设有三个第二N极永磁体安装槽22，三个第二N极永磁体安装槽22的内壁均固定连接有第二N极永磁体23，转子铁芯5的内部且位于转轴7的顶部开设有三个第二S极永磁体安装槽24，三个第二S极永磁体安装槽24的内壁均固定连接有第二S极永磁体25，转子铁芯5的外壁固定连接有均匀分布的转子绕组26，由于每块永磁体由于较短，厚度则相对较宽，可有效的避免磁钢失磁，同时每一极由数段小的永磁体组成，保证足够的磁能积，所有永磁体都为径向充磁，永磁体磁场与定子磁场交汇面积最大，同时漏磁利用率相对较高，通过采用串接分布联接永磁体形式，只要每段长度设计恰当，可使反电动势波型达到最佳，使定子产生的无用谐波最小，从而使谐波损耗最小，使电机达到高效，工艺性好，采用串接分布联接永磁体形式，转子冲片冲模具最为简单，并且每块磁钢由于体积小，易于安装，采用串接分布联接永磁体形式，使高压永磁电机的设计水平和工艺水平变得可靠并高效，使该类型电机设计变得可行，同时真正能够应用在各种复杂场合。
在使用时，由于每块永磁体由于较短，厚度则相对较宽，可有效的避免磁钢失磁，同时每一极由数段小的永磁体组成，保证足够的磁能积，所有永磁体都为径向充磁，永磁体磁场与定子磁场交汇面积最大，同时漏磁利用率相对较高，通过采用串接分布联接永磁体形式，只要每段长度设计恰当，可使反电动势波型达到最佳，使定子产生的无用谐波最小，从而使谐波损耗最小，使电机达到高效，工艺性好，采用串接分布联接永磁体形式，转子冲片冲模具最为简单，并且每块磁钢由于体积小，易于安装，采用串接分布联接永磁体形式，使高压永磁电机的设计水平和工艺水平变得可靠并高效，使该类型电机设计变得可行，同时真正能够应用在各种复杂场合。
综上所述，由于每块永磁体由于较短，厚度则相对较宽，可有效的避免磁钢失磁，同时每一极由数段小的永磁体组成，保证足够的磁能积，所有永磁体都为径向充磁，永磁体磁场与定子磁场交汇面积最大，同时漏磁利用率相对较高，方便了使用者使用。
并且，通过采用串接分布联接永磁体形式，只要每段长度设计恰当，可使反电动势波型达到最佳，使定子产生的无用谐波最小，从而使谐波损耗最小，使电机达到高效，工艺性好，采用串接分布联接永磁体形式，转子冲片冲模具最为简单，并且每块磁钢由于体积小，易于安装，采用串接分布联接永磁体形式，使高压永磁电机的设计水平和工艺水平变得可靠并高效，使该类型电机设计变得可行，同时真正能够应用在各种复杂场合。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机，包括电机外壳(1)，其特征在于：所述电机外壳(1)的内部固定连接有挡块(2)，所述挡块(2)的内部固定连接有第一固定座(3)，所述电机外壳(1)右侧的内壁固定安装有第二固定座(4)，所述电机外壳(1)的内部且位于第一固定座(3)的右侧设置有转子铁芯(5)，所述电机外壳(1)的内部且位于第一固定座(3)的左侧设置有风扇固定座(6)，所述电机外壳(1)的右侧设置有转轴(7)，所述转轴(7)的左端依次贯穿第二固定座(4)、转子铁芯(5)、第一固定座(3)和风扇固定座(6)，所述转轴(7)的左端延伸至风扇固定座(6)的内部，所述第一固定座(3)的内部固定安装有第一轴承(8)，所述第二固定座(4)的内部固定安装有第二轴承(9)，电机外壳(1)的左侧开设有通风孔(10)，所述风扇固定座(6)的左侧固定安装有均匀分布的叶片(11)，所述电机外壳(1)的底部固定连接有支撑座(12)，所述电机外壳(1)的内壁固定连接有机座(13)，所述机座(13)的内壁固定连接有定子铁芯(14)，所述定子铁芯(14)的内部开设有均不分布的定子安装槽(15)，所述定子安装槽(15)的内部安装有定子绕组(16)，所述转轴(7)的外壁固定连接有隔磁套管(17)，所述隔磁套管(17)的外壁与转子铁芯(5)接触，所述转子铁芯(5)的内部且位于转轴(7)的正面开设有三个第一N极永磁体安装槽(18)，三个所述第一N极永磁体安装槽(18)的内壁均固定连接有第一N极永磁体(19)，所述转子铁芯(5)的内部且位于转轴(7)的底部开设有三个第一S极永磁体安装槽(20)，三个所述第一S极永磁体安装槽(20)的内壁均固定连接有第一S极永磁体(21)，所述转子铁芯(5)的内部且位于转轴(7)的背面开设有三个第二N极永磁体安装槽(22)，三个所述第二N极永磁体安装槽(22)的内壁均固定连接有第二N极永磁体(23)，所述转子铁芯(5)的内部且位于转轴(7)的顶部开设有三个第二S极永磁体安装槽(24)，三个所述第二S极永磁体安装槽(24)的内壁均固定连接有第二S极永磁体(25)，所述转子铁芯(5)的外壁固定连接有均匀分布的转子绕组(26)。
2.根据权利要求1所述的一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机，其特征在于：所述挡块(2)的右侧与转子铁芯(5)之间存在间隙，挡块(2)挡块(2)的左侧与风扇固定座(6)之间存在间隙。
3.根据权利要求1所述的一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机，其特征在于：所述第二固定座(4)的中心与第一轴承(8)的中心位于同一水平线上，且第二固定座(4)的左侧与转子铁芯(5)之间存在间隙。
4.根据权利要求1所述的一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机，其特征在于：所述通风孔(10)的孔径为十八厘米，通风孔(10)的内部固定安装有栅网。
5.根据权利要求1所述的一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机，其特征在于：所述叶片(11)的左侧与电机外壳(1)之间存在间隙，且叶片(11)的数量为八个。
6.根据权利要求1所述的一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机，其特征在于：所述定子铁芯(14)的内壁与转子绕组(26)之间存在间隙，且定子铁芯(14)的长度小于转子铁芯(5)的长度。
7.根据权利要求1所述的一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机，其特征在于：所述定子安装槽(15)的宽度为三厘米，且定子安装槽(15)的内部固定安装有均匀分的定子绕组(16)。
8.根据权利要求1所述的一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机，其特征在于：三个所述第一N极永磁体(19)的大小均与三个第二N极永磁体(23)的大小相同，且三个所述第一N极永磁体(19)的中心均与三个第二N极永磁体(23)的中心关于转轴(7)的轴心对称。
9.根据权利要求1所述的一种转子永磁体串接分布联的高压永磁同步电动机，其特征在于：三个所述第一S极永磁体(21)的大小均与三个第二S极永磁体(25)的大小相同，且三个所述第一S极永磁体(21)的中心均与三个第二S极永磁体(25)的中心关于转轴(7)的轴心对称。
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