CN110784083A - 一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构 - Google Patents

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赵勇
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Abstract

本发明公开了一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构，包括同轴设置的主定子、从定子以及设置在主定子与从定子之间的转子，主定子包括主定子冲片、定子主起动绕组，定子主起动绕组设置在主定子冲片的内环面，从定子包括从定子冲片、定子附加绕组，定子附加绕组绕设在从定子冲片的外环面上，转子包括转子冲片和均布在转子冲片环面上的若干转子磁钢槽组，转子冲片外环面上开设主起动鼠笼条安装孔，内环面上均布若干附加起动鼠笼条安装孔。该发明通过附加起动定子绕组提高电机起动性能以及平衡电机工况输出转矩，从而较大程度地提高电机起动性能和效率。

Description

一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构
技术领域
本发明涉及异步起动永磁同步电机技术领域，尤其是一种异于当前永磁同步电机的双定子异步起动永磁电机的铁芯结构。
背景技术
近年来，人类对不可再生资源的大量应用，导致生存环境不断恶化。例如，根据有关空气质量报告。
电机作为重工业中不可或缺的驱动核心部件，很大程度上决定着能源的使用量。其中，截止目前为止，该领域中仍旧大量使用异步感应电机(转速为1500～3000r/min)和齿轮箱作为设备驱动系统，这样带来较低的能量使用率和能量消耗。考虑到永磁电机技术多方面的突出性能，与同类电机相比，该种类电机重量仅为普通电机的1/10，同时省略增速箱和联动装置，能够实现节能率30％～ 40％。因此，尽快将永磁电机用于工业生产中，是促进节能减排目标顺利实现的有效途径之一。然而现有的永磁电机在提高电机的起动性能和效率方面还有待改进，因此本申请基于当前的永磁电机理论知识和设计技术，对永磁电机进行改进和创新，提出一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：基于当前的永磁电机理论知识和设计技术，对永磁电机进行改进和创新，提出一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构，通过附加起动定子绕组提高电机起动性能以及平衡电机工况输出转矩，从而较大程度地提高电机起动性能和效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构，包括同轴设置的主定子、从定子以及设置在主定子与从定子之间的转子，所述的主定子包括若干相互叠合的主定子冲片、定子主起动绕组，所述的定子主起动绕组设置在主定子冲片的内环面，所述的从定子包括若干相互叠合的从定子冲片、定子附加绕组，所述的定子附加绕组绕设在从定子冲片的外环面上，所述的转子包括若干相互叠合的转子冲片和均布在转子冲片环面上的若干转子磁钢槽组，转子冲片外环面上开设主起动鼠笼条安装孔，内环面上均布若干附加起动鼠笼条安装孔。
进一步地，所述的转子磁钢槽组设为转子冲片环面上环形阵列布置的8组。
进一步地，所述的转子磁钢槽组包括呈W形对称布置的4条嵌置槽，每条嵌置槽内嵌置1片转子磁钢片，第一磁钢片与第二磁钢片间的夹角为65°，第二磁钢片与第三磁钢片间的夹角为84°，第三磁钢片与第四磁钢片间的夹角为 65°。
进一步地，所述的第一磁钢片和第四磁钢片接近转子冲片外环边缘的一端嵌置在主起动鼠笼条安装孔圆心所在的曲线外。
进一步地，所述的第一磁钢片与第四磁钢片之间均布8个主起动鼠笼条安装孔，相邻两主起动鼠笼条安装孔与转子冲片圆心所成的夹角为5°。
进一步地，所述的第一磁钢片与第二磁钢片、第三磁钢片与第四磁钢片之间分别开设有1个固定装置拉杆螺孔。
进一步地，所述的附加起动鼠笼条安装孔环形阵列布置在转子冲片内环面上，共45个，相邻两附加起动鼠笼条安装孔与转子冲片圆心所成的夹角为8°。
进一步地，所述的转子磁钢片为N38EH磁钢，并通过安装模具镶嵌在转子冲片上。
进一步地，所述的转子冲片和定子冲片采用牌号为50W470的硅钢材料。
本发明的一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构，其有益效果是：转子冲片、定子冲片选用成本较低的牌号为50W470的硅钢材料，节省了制造成本；附加起动鼠笼条与定子附加绕组结合，提高电机起动过程中的起动转矩和堵转工况的转矩；双鼠笼条和转子磁钢结构，增大横轴电感和减少漏磁，从而较大程度地提高电机起动性能和效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的剖面结构示意图；
图中：1.主定子冲片、2.定子主起动绕组、3.主起动鼠笼条安装孔、4.转子磁钢片、41.第一磁钢片、42.第二磁钢片、43.第三磁钢片、44.第四磁钢片、 5.转子冲片、6.附加起动鼠笼条安装孔、7.定子附加绕组、8.从定子冲片、9. 固定装置拉杆螺孔。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构，包括同轴设置的主定子、从定子以及设置在主定子与从定子之间的转子，主定子包括若干相互叠合的主定子冲片1、定子主起动绕组2，定子主起动绕组2设置在主定子冲片1的内环面，从定子包括若干相互叠合的从定子冲片8、定子附加绕组7，定子附加绕组7绕设在从定子冲片8的外环面上，转子包括若干相互叠合的转子冲片5和均布在转子冲片5环面上的8组转子磁钢槽组，转子冲片5外环面上开设主起动鼠笼条安装孔3，内环面上均布45个附加起动鼠笼条安装孔 6，相邻两附加起动鼠笼条安装孔6与转子冲片5圆心所成的夹角为8°。
每个转子磁钢槽组包括呈W形对称布置的4条嵌置槽，每条嵌置槽内嵌置1 片转子磁钢片4，第一磁钢片41与第二磁钢片42间的夹角为65°，第二磁钢片42与第三磁钢片43间的夹角为84°，第三磁钢片43与第四磁钢片间44的夹角为65°；第一磁钢片41和第四磁钢片44接近转子冲片5外环边缘的一端嵌置在主起动鼠笼条安装孔3圆心所在的曲线外。
第一磁钢片41与第四磁钢片44之间均布8个主起动鼠笼条安装孔3，共 64个，相邻两主起动鼠笼条安装孔3与转子冲片5圆心所成的夹角为5°；第一磁钢片41与第二磁钢片42、第三磁钢片43与第四磁钢片44之间分别开设有 1个固定装置拉杆螺孔9。
转子冲片5和定子冲片采用牌号为50W470的硅钢材料；转子磁钢片4为 N38EH磁钢，并通过安装模具镶嵌在转子冲片5上。
磁钢片安装过程中，采用专用的安装模具进行磁钢片的镶嵌；同时，如若减小磁钢的退磁性能，可在转子铁芯外围缠绕一层薄铜皮。电机工作过程中，假如起动性能要求标准不高，可以断开定子附加绕组的通电电源；反之，加载定子附加绕组电源。堵转工况，亦同以上通、断电操作。
本发明基于当前的永磁电机理论知识和设计技术，对永磁电机进行改进和创新，着实提高电机的起动性能和减少电机驱动系统的制造成本，提出一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构，其中包括具有较高起动性能的双鼠笼条和转子磁钢结构，增大横轴电感和减少漏磁，从而较大程度地提高电机起动性能和效率。在达到高效电机标准的条件下，可以广泛应用于交通运输、航空航天、化工等领域。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构，其特征是：包括同轴设置的主定子、从定子以及设置在主定子与从定子之间的转子，所述的主定子包括若干相互叠合的主定子冲片(1)、定子主起动绕组(2)，所述的定子主起动绕组(2)设置在主定子冲片(1)的内环面，所述的从定子包括若干相互叠合的从定子冲片(8)、定子附加绕组(7)，所述的定子附加绕组(7)绕设在从定子冲片(8)的外环面上，所述的转子包括若干相互叠合的转子冲片(5)和均布在转子冲片(5)环面上的若干转子磁钢槽组，转子冲片(5)外环面上开设主起动鼠笼条安装孔(3)，内环面上均布若干附加起动鼠笼条安装孔(6)。
2.根据权利要求1所述的一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构，其特征是：所述的转子磁钢槽组设为转子冲片(5)环面上环形阵列布置的8组。
3.根据权利要求2所述的一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构，其特征是：所述的转子磁钢槽组包括呈W形对称布置的4条嵌置槽，每条嵌置槽内嵌置1片转子磁钢片(4)，第一磁钢片(41)与第二磁钢片(42)间的夹角为65°，第二磁钢片(42)与第三磁钢片(43)间的夹角为84°，第三磁钢片(43)与第四磁钢片间(44)的夹角为65°。
4.根据权利要求3所述的一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构，其特征是：所述的第一磁钢片(41)和第四磁钢片(44)接近转子冲片(5)外环边缘的一端嵌置在主起动鼠笼条安装孔(3)圆心所在的曲线外。
5.根据权利要求3所述的一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构，其特征是：所述的第一磁钢片(41)与第四磁钢片(44)之间均布8个主起动鼠笼条安装孔(3)，相邻两主起动鼠笼条安装孔(3)与转子冲片(5)圆心所成的夹角为5°。
6.根据权利要求3所述的一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构，其特征是：所述的第一磁钢片(41)与第二磁钢片(42)、第三磁钢片(43)与第四磁钢片(44)之间分别开设有1个固定装置拉杆螺孔(9)。
7.根据权利要求1所述的一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构，其特征是：所述的附加起动鼠笼条安装孔(6)环形阵列布置在转子冲片(5)的内环面上，共45个，相邻两附加起动鼠笼条安装孔(6)与转子冲片(5)圆心所成的夹角为8°。
8.根据权利要求1所述的一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构，其特征是：所述的转子磁钢片(4)为N38EH磁钢，并通过安装模具镶嵌在转子冲片(5)上。
9.根据权利要求1所述的一种新型的双定子异步起动永磁同步电机的铁芯结构，其特征是：所述的转子冲片(5)和定子冲片采用牌号为50W470的硅钢材料。
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CN113922535A (zh) * 2021-10-11 2022-01-11 安徽明腾永磁机电设备有限公司 一种小型自启动铸铝转子永磁同步电机冲片

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