CN112865464B - 一种永磁体串联的高压永磁电机 - Google Patents

一种永磁体串联的高压永磁电机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及永磁电机技术领域，且公开了一种永磁体串联的高压永磁电机，包括壳体，所述壳体内腔的中部固定安装有定子铁芯，所述壳体的外侧面固定安装有冷凝箱，所述冷凝箱的顶端固定有冷凝扇，所述冷凝扇的一端固定连通有冷凝管。该永磁体串联的高压永磁电机，通过在冷凝箱的顶端固定安装有冷凝扇，而在冷凝箱的一端则固定连通有冷凝管，而冷凝管则固定套接在定子铁芯的外侧面，在电机工作时电机内部所产生的热量便会传导至定子铁芯处，此时热量即可被冷凝管吸收，冷凝管内部的热量随即被传导至冷凝箱处，位于冷凝箱顶端的冷凝扇即可启动将位于冷凝箱内部的热量导出即可对电机内部进行降温，实现了具有良好的散热能力的优点。

Description

一种永磁体串联的高压永磁电机
技术领域
本发明涉及永磁电机技术领域，具体为一种永磁体串联的高压永磁电机。
背景技术
高压永磁电机又称永磁同步电动机(英文名称为permanent mag-netsynchronous motor，简称PMSM)主要是由转子、端盖及定子等各部件组成。永磁同步电动机的定子结构与普通的感应电动机的结构非常相似，转子结构与异步电动机的最大不同是在转子上放有高质量的永磁体磁极，根据在转子上安放永磁体的位置的不同，永磁同步电动机通常被分为表面式转子结构和内置式转子结构；永磁体的放置方式对电动机性能影响很大。表面式转子结构—永磁体位于转子铁芯的外表面，这种转子结构简单，但产生的异步转矩很小，仅适合于启动要求不高的场合，很少应用。内置式转子结构—永磁体位于鼠笼导条和转轴之间的铁芯中，启动性能好，绝大多数永磁同步电动机都采用这种结构，永磁同步电动机的启动和运行是由定子绕组、转子鼠笼绕组和永磁体这三者产生的磁场的相互作用而形成。电动机静止时，给定子绕组通入三相对称电流，产生定子旋转磁场，定子旋转磁场相对于转子旋转在笼型绕组内产生电流，形成转子旋转磁场，定子旋转磁场与转子旋转磁场相互作用产生的异步转矩使转子由静止开始加速转动。在这个过程中，转子永磁磁场与定子旋转磁场转速不同，会产生交变转矩。当转子加速到速度接近同步转速的时候，转子永磁磁场与定子旋转磁场的转速接近相等，定子旋转磁场速度稍大于转子永磁磁场，它们相互作用产生转矩将转子牵入到同步运行状态。在同步运行状态下，转子绕组内不再产生电流。此时转子上只有永磁体产生磁场，它与定子旋转磁场相互作用，产生驱动转矩。由此可知，永磁同步电动机是靠转子绕组的异步转矩实现启动的。启动完成后，转子绕组不再起作用，由永磁体和定子绕组产生的磁场相互作用产生驱动转矩。
现有的高压永磁电机在使用时，一般会采用大尺寸的风扇对电机的内部进行散热，但由于电机的外壳一般为半封闭设计，积攒在电机内部的热量很难通过风扇和散热槽完全排出，同时由于风扇长时间的转动后会造成散热槽和风扇处积攒大量的灰尘，此时风扇的转速将会受到较大的影响，同时散热槽处积攒大量灰尘，造成散热效率的下降。
在电机的工作中，由于其内部的转子会在磁场的作用下相对定子之间发生转动，而转动本身势必会带来部分振动，此时既会将振动传导至电机外壳处，此时就会造成电机整体发生较大的振动，而现有装置中仅仅是将电机简单的固定在底座上，此时电机所产生的振动不仅会对地面造成影响产生噪音，同时还会影响电机本身的运行效率。
目前所使用的高压永磁电机一般会造转子铁芯的内部安装由永磁体，但这种永磁体在使用时根据分布方式的不同，其所具有的磁性也是不尽相同的，而现有高压永磁电机内部的永磁体一般的位置上都是固定不变的，所以造成在使用时无法根据需要去调节永磁体，使用起来存在不便。
发明内容
本发明提供了一种永磁体串联的高压永磁电机，具备具有良好的散热能力、可减缓电机工作震动、方便更换永磁体位置的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种永磁体串联的高压永磁电机，包括壳体，所述壳体内腔的中部固定安装有定子铁芯，所述壳体的外侧面固定安装有冷凝箱，所述冷凝箱的顶端固定有冷凝扇，所述冷凝扇的一端固定连通有冷凝管，所述冷凝管的一端贯穿壳体且与定子铁芯的外侧面固定套接，所述壳体的内部活动安装有位于定子铁芯内侧面的转子铁芯。
优选的，所述壳体的底端固定安装有固定座，所述固定座的下方设有底座，所述固定座底端的四角位置上均开设有缓冲槽。
优选的，所述缓冲槽内腔的底端固定安装有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的底端固定安装有活动柱，所述活动柱的底端与底座内腔的底端固定连接。
优选的，所述底座的内侧面固定安装有止震垫，所述止震垫的内侧面与固定座的外侧面相接触。
优选的，所述定子铁芯的内侧面等角度固定安装有定子绕组，所述转子铁芯的中部固定套接有主轴，所述主轴外侧面的背面固定套接有风扇，所述壳体的背面开设有位于风扇后方的散热槽，所述转子铁芯的正面等角度开设有转子槽。
优选的，所述转子铁芯的正面等角度开设有安装槽，所述安装槽的顶端均分别相隔九十度开设有四个卡槽，两个所述卡槽之间活动安装有位于安装槽内部的永磁体。
本发明具备以下有益效果：
1、该永磁体串联的高压永磁电机，通过在壳体的外侧面固定安装由冷凝箱，并在冷凝箱的顶端固定安装有冷凝扇，而在冷凝箱的一端则固定连通有冷凝管，而冷凝管则固定套接在定子铁芯的外侧面，在电机工作时电机内部所产生的热量便会传导至定子铁芯处，此时热量即可被冷凝管吸收，冷凝管内部的热量随即被传导至冷凝箱处，此时位于冷凝箱顶端的冷凝扇即可启动将位于冷凝箱内部的热量导出即可对电机内部进行降温，从而实现了具有良好的散热能力的优点。
2、该永磁体串联的高压永磁电机，通过在壳体的底端固定有固定座，并在固定座的底端设有底座，而在固定座底端的四角位置上开设有缓冲槽且在缓冲槽的内部固定安装有缓冲弹簧和活动柱，在电机工作时，活动柱的底端始终与底座内腔底端之间固定连接，所产生的振动即可被活动柱吸收并传导至缓冲弹簧处，缓冲弹簧压缩吸收大部分的振动并带动活动柱相对缓冲槽进行移动，而产生的横向振动则可被止震垫吸收，从而实现了可减缓电机工作震动的优点。
3、该永磁体串联的高压永磁电机，通过在转子铁芯的顶端等角度开设有安装槽，并在安装槽的外侧面等角度开设有卡槽，而永磁体则通过卡槽与安装槽之间活动卡接，当需要对永磁体的位置进行更换时，可通过拉动永磁体使得永磁体离开卡槽和安装槽，此时通过转动角度并选取合适的角度插入永磁体即可实现永磁体位置的更换，从而实现了方便更换永磁体位置的优点。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明散热槽结构的示意图；
图3为本发明底座结构的分解示意图；
图4为发明缓冲槽结构的分解示意图；
图5为本发明内部结构的爆炸图；
图6为本发明内部结构的剖视图；
图7为图4中A处结构的放大示意图；
图8为图5中B处结构的放大示意图。
图中：1、壳体；2、固定座；3、底座；4、止震垫；5、活动柱；6、缓冲槽；7、缓冲弹簧；8、散热槽；9、主轴；10、冷凝箱；11、冷凝扇；12、冷凝管；13、风扇；14、定子铁芯；15、定子绕组；16、转子铁芯；17、转子槽；18、永磁体；19、安装槽；20、卡槽。
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1-8，一种永磁体串联的高压永磁电机，包括壳体1，壳体1内腔的中部固定安装有定子铁芯14，壳体1的外侧面固定安装有冷凝箱10，冷凝箱10的顶端固定有冷凝扇11，冷凝扇11的一端固定连通有冷凝管12，冷凝管12的一端贯穿壳体1且与定子铁芯14的外侧面固定套接，壳体1的内部活动安装有位于定子铁芯14内侧面的转子铁芯16。
其中，壳体1的底端固定安装有固定座2，固定座2的下方设有底座3，固定座2底端的四角位置上均开设有缓冲槽6，固定座2可为电机提供稳定的支撑，同时固定座2顶端的形状与电机的外侧面形状相适配。
其中，缓冲槽6内腔的底端固定安装有缓冲弹簧7，缓冲弹簧7的底端固定安装有活动柱5，活动柱5的底端与底座3内腔的底端固定连接，电机工作所产生的振动即可被活动柱5吸收并传导至缓冲弹簧7处，缓冲弹簧7压缩吸收大部分的振动并带动活动柱5相对缓冲槽6进行移动。
其中，底座3的内侧面固定安装有止震垫4，止震垫4的内侧面与固定座2的外侧面相接触，电机工作时所产生的横向振动可被止震垫4吸收减缓电机的振动。
其中，定子铁芯14的内侧面等角度固定安装有定子绕组15，转子铁芯16的中部固定套接有主轴9，主轴9外侧面的背面固定套接有风扇13，壳体1的背面开设有位于风扇13后方的散热槽8，转子铁芯16的正面等角度开设有转子槽17，在使用冷凝管12进行散热的同时，亦可通过主轴9的旋转带动风扇13的旋转将电机内部的热量通过散热槽8导出，避免热量堆积。
其中，转子铁芯16的正面等角度开设有安装槽19，安装槽19的顶端均分别相隔九十度开设有四个卡槽20，两个卡槽20之间活动安装有位于安装槽内部的永磁体18，当需要对永磁体18的位置进行更换时，可通过拉动永磁体18使得永磁体18离开卡槽20和安装槽19，此时通过转动角度并选取合适的角度插入永磁体18即可实现永磁体18位置的更换。
工作原理，该永磁体串联的高压永磁电机在使用时，可通过给电机进行通电即可实现电机的工作，在电机工作时电机内部所产生的热量便会传导至定子铁芯14处，此时热量即可被冷凝管12吸收，冷凝管12内部的热量随即被传导至冷凝箱10处，此时位于冷凝箱10顶端的冷凝扇11即可启动将位于冷凝箱10内部的热量导出即可对电机内部进行降温，在电机工作时，活动柱5的底端始终与底座3内腔底端之间固定连接，所产生的振动即可被活动柱5吸收并传导至缓冲弹簧7处，缓冲弹簧7压缩吸收大部分的振动并带动活动柱5相对缓冲槽6进行移动，而产生的横向振动则可被止震垫4吸收，当需要对永磁体18的位置进行更换时，可通过拉动永磁体18使得永磁体18离开卡槽20和安装槽19，此时通过转动角度并选取合适的角度插入永磁体18即可实现永磁体18位置的更换。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。
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 (5)

1.一种永磁体串联的高压永磁电机，包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）内腔的中部固定安装有定子铁芯（14），所述壳体（1）的外侧面固定安装有冷凝箱（10），所述冷凝箱（10）的顶端固定有冷凝扇（11），所述冷凝箱（10）的一端固定连通有冷凝管（12），所述冷凝管（12）的一端贯穿壳体（1）且与定子铁芯（14）的外侧面固定套接，所述壳体（1）的内部活动安装有位于定子铁芯（14）内侧面的转子铁芯（16），所述转子铁芯（16）的正面等角度开设有安装槽（19），所述安装槽（19）的顶端均分别相隔九十度开设有四个卡槽（20），两个所述卡槽（20）之间活动安装有位于安装槽内部的永磁体（18）。
2.根据权利要求1所述的一种永磁体串联的高压永磁电机，其特征在于：所述壳体（1）的底端固定安装有固定座（2），所述固定座（2）的下方设有底座（3），所述固定座（2）底端的四角位置上均开设有缓冲槽（6）。
3.根据权利要求2所述的一种永磁体串联的高压永磁电机，其特征在于：所述缓冲槽（6）内腔的底端固定安装有缓冲弹簧（7），所述缓冲弹簧（7）的底端固定安装有活动柱（5），所述活动柱（5）的底端与底座（3）内腔的底端固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种永磁体串联的高压永磁电机，其特征在于：所述底座（3）的内侧面固定安装有止震垫（4），所述止震垫（4）的内侧面与固定座（2）的外侧面相接触。
5.根据权利要求1所述的一种永磁体串联的高压永磁电机，其特征在于：所述定子铁芯（14）的内侧面等角度固定安装有定子绕组（15），所述转子铁芯（16）的中部固定套接有主轴（9），所述主轴（9）外侧面的背面固定套接有风扇（13），所述壳体（1）的背面开设有位于风扇（13）后方的散热槽（8），所述转子铁芯（16）的正面等角度开设有转子槽（17）。
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