CN111934455B - 一种三相永磁同步变频电机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电机技术领域，具体的说是一种三相永磁同步变频电机；包括电机座；转子铁芯的内部径向开设有多个安装槽，且安装槽的两端倾斜开设有隔磁槽；安装槽内均插接安装有永磁体；转子铁芯的轴心上固定有转轴，且转子铁芯的两端贴合有安装盘，且安装盘的外端面圆周方向固定有多个扇叶；隔磁槽内填充有隔磁绝缘层；橡胶绝缘浆料经发泡后制成；隔磁绝缘层内部形成有多个发泡孔，且每个发泡孔均相互连通；两个安装盘之间插接固定有导流管，且导流管插接到隔磁槽内；导流管的外壁均匀开设有多个导流腔，且导流腔与隔磁槽连通；导流管采用通孔泡沫铝材料制成；不仅提高了永磁体在转子铁芯安装的稳定性，同时提高了转子铁芯的散热效果。

Description

一种三相永磁同步变频电机
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体的说是一种三相永磁同步变频电机。
背景技术
三相永磁同步变频电机的使用较为广泛，它的结构简单、体积小、惯量小、造价低、维修容易、耐用，具有多种优良特性。
永磁同步变频电机与普通异步电动机的不同是转子结构，转子上安装有永磁体磁极，永磁体在转子中的布置位置有多种。
如中国专利公开了一种内嵌式永磁同步电机转子铁芯，专利申请号为2017214394597，包括若干片沿轴向依次层叠的转子冲片，每片转子冲片包括：冲片本体；开设于冲片本体上的通孔以及多个永磁体槽，永磁体槽的内端与通孔之间形成有内隔磁桥，永磁体槽的外端与冲片本体外周之间形成为外隔磁桥；且永磁体槽与外隔磁桥接触的两个角为圆角，且永磁体槽远离冲片本体的旋转中心的一侧设有顶紧部件。
如上述专利现有的内嵌式的永磁体安装到转子铁芯上，大多时将永磁体插入到永磁槽内，然后通过隔磁绝缘材料进行隔磁，该种安装方式不仅容易导致永磁体在永磁槽内产生转动晃动的现象，同时隔磁绝缘材料的密封透气性较差，进而容易出现转子铁芯散热效果较差的现象。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种三相永磁同步变频电机，本发明主要用于解决现有的内嵌式的永磁体安装到转子铁芯上，大多时将永磁体插入到永磁槽内，然后通过隔磁绝缘材料进行隔磁，该种安装方式不仅容易导致永磁体在永磁槽内产生转动晃动的现象，同时隔磁绝缘材料的密封透气性较差，进而容易出现转子铁芯散热效果较差的现象。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种三相永磁同步变频电机，包括电机座；所述电机座内设置有定子铁芯和定子绕组，且定子绕组内设置有永磁转子；所述永磁转子包括转子铁芯、永磁体、转轴和扇叶；所述转子铁芯的内部径向开设有多个安装槽，且安装槽的两端倾斜开设有隔磁槽；所述安装槽内均插接安装有永磁体；所述转子铁芯的轴心上固定有转轴，且转子铁芯的两端贴合有安装盘，且安装盘的外端面圆周方向固定有多个扇叶；所述隔磁槽内填充有隔磁绝缘层，且隔磁绝缘层是采用具有粘性的橡胶绝缘浆料冷却凝固制成；所述橡胶绝缘浆料经发泡后制成；所述隔磁绝缘层内部形成有多个发泡孔，且每个发泡孔均相互连通；两个所述安装盘之间插接固定有导流管，且导流管插接到隔磁槽内；所述导流管的外壁均匀开设有多个导流腔，且导流腔与隔磁槽连通；所述导流管采用通孔泡沫铝材料制成；
工作时，将具体粘性的橡胶绝缘浆料填充到永磁体的两端，使之形成隔磁绝缘层，不仅能够对相邻永磁体之间起到绝缘的作用，同时可以防止转子铁芯在高速转动时，永磁体在安装槽内产生晃动的现象；在隔磁绝缘层内插入导流管，且导流管采用通孔泡沫铝材料，通孔泡沫铝材料不仅具有重量轻，且具有较高的刚度，且同时具备电磁屏蔽性高的性能，不仅提高了隔磁绝缘层的硬度和安装的稳定性，同时提高了隔磁绝缘层的电磁屏蔽的效果；同时当转子铁芯在高速转动时，转子铁芯两侧的扇叶会同步转动，由于导流管采用通孔泡沫铝材料，同时隔磁绝缘层内部开设的发泡孔相互连通，进而使得扇叶在转子铁芯两侧转动时，转子铁芯内部的通孔，可以起到空气对流的作用，不仅可以对整个永磁转子起到散热的效果，同时防止转子铁芯内部嵌入的永磁体两端的隔磁绝缘层大多采用绝缘橡胶材料，且绝缘橡胶材料的透气性较差，进而影响转子铁芯内部高效散热的现象，进而影响嵌入式的转子铁芯的使用寿命。
优选的，所述安装槽的底端腔壁均匀开设有多个导流槽，且导流槽的两端与隔磁槽连通；所述永磁体的底端面液开设有多个粘结槽，且多个粘结槽与多个导流槽对齐；所述导流槽和粘结槽内填充有具有粘性的橡胶绝缘浆料；工作时，当具有粘性的橡胶绝缘浆料通过导流管注入到隔磁槽内时，隔磁槽内的橡胶绝缘浆料会流入到导流槽内，随着导流槽内具有粘性的橡胶绝缘浆料的流入到粘结槽内，进而可以在导流槽和粘结槽中形成具有粘性的橡胶绝缘条，进而提高了永磁体在安装槽内安装的稳定性，防止转子铁芯在高速转动时，电磁铁芯在安装槽内产生轴向晃动的现象，进而影响电磁铁芯使用的安全性和牢固性；同时在经发泡后形成的橡胶绝缘条内部形成的气孔可以使得安装槽两侧设置的隔磁绝缘层进行气孔连通，进一步提高转子铁芯的散热效果。
优选的，所述粘结槽内部设置有多个弹性吸水膨胀凸起，且弹性吸水膨胀凸起表面开设有多个凹陷槽；所述弹性吸水膨胀凸起的底端面与导流槽的槽底接触；工作时，当导流槽内流入大量的橡胶绝缘浆料时，粘结槽内设置的弹性吸水膨胀凸起会吸收橡胶绝缘浆料一部分水分，使得弹性吸水膨胀凸起会产生膨胀硬化，同时具有粘性的橡胶绝缘浆料会粘结吸附到凹陷槽内，使得弹性吸水膨胀凸起能够产生凸瘤，进而在粘结槽和导流槽内形成的发泡后的橡胶绝缘条和膨胀后的弹性吸水膨胀凸起的配合，进一步提高永磁体在转子铁芯内安装的稳定性和牢固性。
优选的，所述隔磁槽的两侧壁为锥形波纹槽；所述隔磁绝缘层的两侧形成有锥形波纹凸起，且锥形波纹凸起卡合到锥形波纹槽内；工作时，当具有粘性的橡胶绝缘浆料注入到隔磁槽内形成隔磁绝缘层后，隔磁槽开设的锥形波纹槽会隔磁绝缘层的外壁形成锥形波纹凸起卡合粘结到锥形波纹槽内，隔磁绝缘层外壁形成的锥形波纹凸起与锥形波纹槽之间的波纹接触，可以使得隔磁绝缘层与隔磁槽之间为非平面接触，进而增大隔磁绝缘层与隔磁槽之间的摩擦力和安装的稳定性，防止隔磁绝缘层产生脱离的现象。
优选的，位于所述锥形波纹槽下方的槽口处设置有弧形槽，且弧形槽与导流槽的倾斜槽口连通；工作时，当橡胶绝缘浆料填充到隔磁槽内时，橡胶绝缘浆料会顺着锥形波纹槽下方的弧形槽流入到导流槽内，同时导流槽内凝固的橡胶绝缘条会通过弧形槽内形成的橡胶绝缘条与隔磁绝缘层进行连接，进一步提高相邻两个隔磁绝缘层之间的连接稳定性和牢固性，防止隔磁绝缘层由于空气的对流产生晃动的现象。
优选的，所述永磁转子的制作方法如下：
S1：先将钢卷置入冲压模具冲压为预设形状的钢片，同时在钢片上冲压形成安装槽和隔磁槽，然后将所述钢片相对应地铆接至所需高度的转子铁芯；然后将永磁体插入到对应的安装槽内；
S2：将转轴插入固定到转子铁芯的轴孔中，然后将所述安装盘固定安装到转轴上，同时使得安装盘的内壁紧密贴合到转子铁芯的侧端；然后将开设有导流腔的导流管插入到隔磁槽内，使得导流管的两端固定到安装盘上；工作时，先将导流管插入到隔磁槽内，且将导流管进行固定，可以使得导流管在冷却凝固后形成的隔磁绝缘层能够吸附粘结到导流管内，进一步提高隔磁绝缘层安装的稳定性；
S3：将转子铁芯夹紧固定到振动机构上，采用注射管注射的方式将具有粘性的橡胶绝缘浆料注入到导流管内，同时橡胶绝缘浆料内部添加有发泡剂，导流管内的橡胶绝缘浆料会通过导流腔流入到隔磁槽内，振动机构振动使得对转子铁芯产生高频抖动，使得隔磁槽内注入的橡胶绝缘浆料能够形成隔磁绝缘层，进而制备成永磁转子；将发泡后具有粘性的橡胶绝缘浆料通过导流管填充到隔磁槽内，同时对转子铁芯进行振动作业，使得橡胶绝缘浆料能够稳定充实的填充到隔磁槽内，同时能够流入到导流槽和粘结槽，进一步提高隔磁绝缘层在隔磁槽内形成的强度和牢固性；同时便于隔磁绝缘层在具有锥形波纹结构的隔磁槽内成型的效果；同时导流管采用是通孔泡沫铝材料，进而通过导流管导流的橡胶绝缘浆料形成的发泡孔能够与导流管的通孔向对应，进一步提高转子铁芯的散热效果。
本发明的有益效果如下：
1.本发明通过具体粘性的橡胶绝缘浆料填充到永磁体的两端，使之形成隔磁绝缘层，不仅能够对相邻永磁体之间起到绝缘的作用，同时可以防止转子铁芯在高速转动时，永磁体在安装槽内产生晃动的现象；同时隔磁绝缘层内插入到通孔泡沫铝材料的导流管，通孔泡沫铝材料不仅具有重量轻，且具有较高的刚度，且同时具备电磁屏蔽性高的性能，不仅提高了隔磁绝缘层的硬度和安装的稳定性，同时提高了隔磁绝缘层的电磁屏蔽的效果。
2.本发明通过导流管和发泡后形成的隔磁绝缘层的配合，导流管采用通孔泡沫铝材料，同时隔磁绝缘层内部开设的发泡孔相互连通，进而使得扇叶在转子铁芯两侧转动时，转子铁芯内部的通孔，可以起到空气对流的作用，不仅可以对整个永磁转子起到散热的效果，同时防止转子铁芯内部嵌入的永磁体两端的隔磁绝缘层大多采用绝缘橡胶材料，且绝缘橡胶材料的透气性较差，进而影响转子铁芯内部高效散热的现象。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的永磁转子装配图；
图3是本发明的永磁转子的侧面剖视图；
图4是本发明的永磁转子的轴向剖视图；
图中：电机座1、永磁转子2、转子铁芯3、安装槽31、隔磁槽32、导流槽33、锥形波纹槽34、弧形槽35、永磁体4、粘结槽41、转轴5、扇叶6、隔磁绝缘层7、锥形波纹凸起71、导流管8、导流腔81、弹性吸水膨胀凸起9、凹陷槽91、安装盘10。
具体实施方式
使用图1-图4对本发明一实施方式的一种三相永磁同步变频电机进行如下说明。
如图1-图4所示，本发明所述的一种三相永磁同步变频电机，包括电机座1；所述电机座1内设置有定子铁芯和定子绕组，且定子绕组内设置有永磁转子2；所述永磁转子2包括转子铁芯3、永磁体4、转轴5和扇叶6；所述转子铁芯3的内部径向开设有多个安装槽31，且安装槽31的两端倾斜开设有隔磁槽32；所述安装槽31内均插接安装有永磁体4；所述转子铁芯3的轴心上固定有转轴5，且转子铁芯3的两端贴合有安装盘10，且安装盘10的外端面圆周方向固定有多个扇叶6；所述隔磁槽32内填充有隔磁绝缘层7，且隔磁绝缘层7是采用具有粘性的橡胶绝缘浆料冷却凝固制成；所述橡胶绝缘浆料经发泡后制成；所述隔磁绝缘层7内部形成有多个发泡孔，且每个发泡孔均相互连通；两个所述安装盘10之间插接固定有导流管8，且导流管8插接到隔磁槽32内；所述导流管8的外壁均匀开设有多个导流腔81，且导流腔81与隔磁槽32连通；所述导流管8采用通孔泡沫铝材料制成；工作时，将具体粘性的橡胶绝缘浆料填充到永磁体4的两端，使之形成隔磁绝缘层7，不仅能够对相邻永磁体4之间起到绝缘的作用，同时可以防止转子铁芯3在高速转动时，永磁体4在安装槽31内产生晃动的现象；在隔磁绝缘层7内插入导流管8，且导流管8采用通孔泡沫铝材料，通孔泡沫铝材料不仅具有重量轻，且具有较高的刚度，且同时具备电磁屏蔽性高的性能，不仅提高了隔磁绝缘层7的硬度和安装的稳定性，同时提高了隔磁绝缘层7的电磁屏蔽的效果；同时当转子铁芯3在高速转动时，转子铁芯3两侧的扇叶6会同步转动，由于导流管8采用通孔泡沫铝材料，同时隔磁绝缘层7内部开设的发泡孔相互连通，进而使得扇叶6在转子铁芯3两侧转动时，转子铁芯3内部的通孔，可以起到空气对流的作用，不仅可以对整个永磁转子2起到散热的效果，同时防止转子铁芯3内部嵌入的永磁体4两端的隔磁绝缘层7大多采用绝缘橡胶材料，且绝缘橡胶材料的透气性较差，进而影响转子铁芯3内部高效散热的现象，进而影响嵌入式的转子铁芯3的使用寿命。
作为本发明的一种实施方式，所述安装槽31的底端腔壁均匀开设有多个导流槽33，且导流槽33的两端与隔磁槽32连通；所述永磁体4的底端面液开设有多个粘结槽41，且多个粘结槽41与多个导流槽33对齐；所述导流槽33和粘结槽41内填充有具有粘性的橡胶绝缘浆料；工作时，当具有粘性的橡胶绝缘浆料通过导流管8注入到隔磁槽32内时，隔磁槽32内的橡胶绝缘浆料会流入到导流槽33内，随着导流槽33内具有粘性的橡胶绝缘浆料的流入到粘结槽41内，进而可以在导流槽33和粘结槽41中形成具有粘性的橡胶绝缘条，进而提高了永磁体4在安装槽31内安装的稳定性，防止转子铁芯3在高速转动时，电磁铁芯在安装槽31内产生轴向晃动的现象，进而影响电磁铁芯使用的安全性和牢固性；同时在经发泡后形成的橡胶绝缘条内部形成的气孔可以使得安装槽31两侧设置的隔磁绝缘层7进行气孔连通，进一步提高转子铁芯3的散热效果。
作为本发明的一种实施方式，所述粘结槽41内部设置有多个弹性吸水膨胀凸起9，且弹性吸水膨胀凸起9表面开设有多个凹陷槽91；所述弹性吸水膨胀凸起9的底端面与导流槽33的槽底接触；工作时，当导流槽33内流入大量的橡胶绝缘浆料时，粘结槽41内设置的弹性吸水膨胀凸起9会吸收橡胶绝缘浆料一部分水分，使得弹性吸水膨胀凸起9会产生膨胀硬化，同时具有粘性的橡胶绝缘浆料会粘结吸附到凹陷槽91内，使得弹性吸水膨胀凸起9能够产生凸瘤，进而在粘结槽41和导流槽33内形成的发泡后的橡胶绝缘条和膨胀后的弹性吸水膨胀凸起9的配合，进一步提高永磁体4在转子铁芯3内安装的稳定性和牢固性。
作为本发明的一种实施方式，所述隔磁槽32的两侧壁为锥形波纹槽34；所述隔磁绝缘层7的两侧形成有锥形波纹凸起71，且锥形波纹凸起71卡合到锥形波纹槽34内；工作时，当具有粘性的橡胶绝缘浆料注入到隔磁槽32内形成隔磁绝缘层7后，隔磁槽32开设的锥形波纹槽34会隔磁绝缘层7的外壁形成锥形波纹凸起71卡合粘结到锥形波纹槽34内，隔磁绝缘层7外壁形成的锥形波纹凸起71与锥形波纹槽34之间的波纹接触，可以使得隔磁绝缘层7与隔磁槽32之间为非平面接触，进而增大隔磁绝缘层7与隔磁槽32之间的摩擦力和安装的稳定性，防止隔磁绝缘层7产生脱离的现象。
作为本发明的一种实施方式，位于所述锥形波纹槽34下方的槽口处设置有弧形槽35，且弧形槽35与导流槽33的倾斜槽口连通；工作时，当橡胶绝缘浆料填充到隔磁槽32内时，橡胶绝缘浆料会顺着锥形波纹槽34下方的弧形槽35流入到导流槽33内，同时导流槽33内凝固的橡胶绝缘条会通过弧形槽35内形成的橡胶绝缘条与隔磁绝缘层7进行连接，进一步提高相邻两个隔磁绝缘层7之间的连接稳定性和牢固性，防止隔磁绝缘层7由于空气的对流产生晃动的现象。
作为本发明的一种实施方式，所述永磁转子2的制作方法如下：
S1：先将钢卷置入冲压模具冲压为预设形状的钢片，同时在钢片上冲压形成安装槽31和隔磁槽32，然后将所述钢片相对应地铆接至所需高度的转子铁芯3；然后将永磁体4插入到对应的安装槽31内；
S2：将转轴5插入固定到转子铁芯3的轴孔中，然后将所述安装盘10固定安装到转轴5上，同时使得安装盘10的内壁紧密贴合到转子铁芯3的侧端；然后将开设有导流腔81的导流管8插入到隔磁槽32内，使得导流管8的两端固定到安装盘10上；工作时，先将导流管8插入到隔磁槽32内，且将导流管8进行固定，可以使得导流管8在冷却凝固后形成的隔磁绝缘层7能够吸附粘结到导流管8内，进一步提高隔磁绝缘层7安装的稳定性；
S3：将转子铁芯3夹紧固定到振动机构上，采用注射管注射的方式将具有粘性的橡胶绝缘浆料注入到导流管8内，同时橡胶绝缘浆料内部添加有发泡剂，导流管8内的橡胶绝缘浆料会通过导流腔81流入到隔磁槽32内，振动机构振动使得对转子铁芯3产生高频抖动，使得隔磁槽32内注入的橡胶绝缘浆料能够形成隔磁绝缘层7，进而制备成永磁转子2；将发泡后具有粘性的橡胶绝缘浆料通过导流管8填充到隔磁槽32内，同时对转子铁芯3进行振动作业，使得橡胶绝缘浆料能够稳定充实的填充到隔磁槽32内，同时能够流入到导流槽33和粘结槽41，进一步提高隔磁绝缘层7在隔磁槽32内形成的强度和牢固性；同时便于隔磁绝缘层7在具有锥形波纹结构的隔磁槽32内成型的效果；同时导流管8采用是通孔泡沫铝材料，进而通过导流管8导流的橡胶绝缘浆料形成的发泡孔能够与导流管8的通孔向对应，进一步提高转子铁芯3的散热效果。
具体工作流程如下：
工作时，当转子铁芯3在高速转动时，转子铁芯3两侧的扇叶6会同步转动，由于导流管8采用通孔泡沫铝材料，同时隔磁绝缘层7内部开设的发泡孔相互连通，进而使得扇叶6在转子铁芯3两侧转动时，转子铁芯3内部的通孔，可以起到空气对流的作用，不仅可以对整个永磁转子2起到散热的效果，同时防止转子铁芯3内部嵌入的永磁体4两端的隔磁绝缘层7大多采用绝缘橡胶材料，且绝缘橡胶材料的透气性较差，进而影响转子铁芯3内部高效散热的现象，进而影响嵌入式的转子铁芯3的使用寿命。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (4)

1.一种三相永磁同步变频电机，包括电机座(1)；所述电机座(1)内设置有定子铁芯和定子绕组，且定子绕组内设置有永磁转子(2)；其特征在于：所述永磁转子(2)包括转子铁芯(3)、永磁体(4)、转轴(5)和扇叶(6)；所述转子铁芯(3)的内部径向开设有多个安装槽(31)，且安装槽(31)的两端倾斜开设有隔磁槽(32)；所述安装槽(31)内均插接安装有永磁体(4)；所述转子铁芯(3)的轴心上固定有转轴(5)，且转子铁芯(3)的两端贴合有安装盘(10)，且安装盘(10)的外端面圆周方向固定有多个扇叶(6)；所述隔磁槽(32)内填充有隔磁绝缘层(7)，且隔磁绝缘层(7)是采用具有粘性的橡胶绝缘浆料冷却凝固制成；所述橡胶绝缘浆料经发泡后制成；所述隔磁绝缘层(7)内部形成有多个发泡孔，且每个发泡孔均相互连通；两个所述安装盘(10)之间插接固定有导流管(8)，且导流管(8)插接到隔磁槽(32)内；所述导流管(8)的外壁均匀开设有多个导流腔(81)，且导流腔(81)与隔磁槽(32)连通；所述导流管(8)采用通孔泡沫铝材料制成；
所述安装槽(31)的底端腔壁均匀开设有多个导流槽(33)，且导流槽(33)的两端与隔磁槽(32)连通；所述永磁体(4)的底端面液开设有多个粘结槽(41)，且多个粘结槽(41)与多个导流槽(33)对齐；所述导流槽(33)和粘结槽(41)内填充有具有粘性的橡胶绝缘浆料。
2.根据权利要求1所述的一种三相永磁同步变频电机，其特征在于：所述粘结槽(41)内部设置有多个弹性吸水膨胀凸起(9)，且弹性吸水膨胀凸起(9)表面开设有多个凹陷槽(91)；所述弹性吸水膨胀凸起(9)的底端面与导流槽(33)的槽底接触。
3.根据权利要求2所述的一种三相永磁同步变频电机，其特征在于：所述隔磁槽(32)的两侧壁为锥形波纹槽(34)；所述隔磁绝缘层(7)的两侧形成有锥形波纹凸起(71)，且锥形波纹凸起(71)卡合到锥形波纹槽(34)内。
4.根据权利要求3所述的一种三相永磁同步变频电机，其特征在于：位于所述锥形波纹槽(34)下方的槽口处设置有弧形槽(35)，且弧形槽(35)与导流槽(33)的倾斜槽口连通。
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