CN115864740A - 一种低内阻快反应永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低内阻快反应永磁同步电机，包括前盖、外壳、后盖、转轴、定子组件和转子组件，还包括导热装置，导热装置包括导热管和散热板，可以将转子组件上的热量导出，从而便于本永磁同步电机的散热；通风装置包括安装块、滑块、第三轴承和扇叶，可以在电机高速转动后对电机内部进行通风散热，从而保证电机的正常运转；润滑装置包括外壳、第一连接块、第二连接块、支架和鼓膜，可以在电机启动时对电机进行润滑，从而减少电机内部阻值，使电机可以更快反应启动。

Description

一种低内阻快反应永磁同步电机

技术领域

本发明涉及永磁同步电机领域，尤其涉及一种低内阻快反应永磁同步电机。

背景技术

永磁同步电机是一种机械行业常用的动力装置，它可以将电能转化为机械能，从而进行负载运转，但在此过程中，内部线圈会持续发热，而高温会影响永磁同步电机中永磁体和绕组线圈的使用寿命，所以在电机设计时会在转子的两端添加转子风扇，使电机在运转时自动散热，但是转子风扇在电机启动时会增加启动负载，提高电机内部阻值，并因为空气阻力从而影响电机的反应启动时间，所以需要提出一种在保证电机散热的同时降低电机内部阻值，使其更快反应启动的永磁同步电机。

如CN201810129947.0提出的永磁同步电机，包括定子、转子、风轮、上端盖、下端盖和机壳，所述永磁同步电机还包括：风罩，其设置在所述下端盖的外侧，并与所述下端盖围成容置空间，所述容置空间与所述机壳的内部连通；多个风道，其分别设置在所述机壳的外侧并与所述容置空间连通；其中，所述机壳上开设有用于使所述机壳的内部与所述风道连通的第一通孔；所述风轮设置于所述容置空间内；通过上述技术方案使得永磁同步电机内部产生的热量能够及时散发，避免永磁同步电机内部由于温度逐步升高而引起转子内永磁体的退磁，进一步避免了电机损坏；由此提升永磁同步电机的使用性能，提高永磁同步电机整体的散热效率，确保永磁同步电机安全运行，但未解决上述问题。

而本发明能通过电机转轴的转速控制通风装置中扇叶的转动，使扇叶在电机起步阶段不跟随转轴转动，从而降低电机内部阻值，使电机可以更快反应启动，而且扇叶在电机启动后随转轴转动，从而保证电机的散热。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提出一种低内阻快反应永磁同步电机，该低内阻快反应永磁同步电机能通过电机转轴的转速控制通风装置中扇叶的转动，使扇叶在电机起步阶段不跟随转轴转动，从而降低电机内部阻值，使电机可以更快反应启动，而且扇叶在电机启动后随转轴转动，从而保证电机的散热。

本发明提供了一种低内阻快反应永磁同步电机，该低内阻快反应永磁同步电机包括前盖、外壳、后盖、转轴、定子组件和转子组件，外壳设于前盖后方，后盖设于外壳后方，后盖后方开有通风的通孔，前盖和后盖下方设有安装架，安装架上开有安装孔用于固定该电机，后盖内设有支架，转轴前端通过第一轴承安装于前盖上，转轴后端通过第二轴承安装于后盖内，定子组件设于外壳内侧，外壳外侧设有接线盒与定子组件进行电力与电信号连接，转子组件设于转轴中部，转子组件位于定子组件内侧，该低内阻快反应永磁同步电机还包括设于转轴中部的导热装置，可以将转子组件上的热量导出，从而便于本永磁同步电机的散热；设于转轴末端的通风装置，可以在电机高速转动后对电机内部进行通风散热，从而保证电机的正常运转；设于本永磁同步电机上端的润滑装置，可以在电机启动时对电机进行润滑，从而减少电机内部阻值，使电机可以更快反应启动；

定子组件包括第一金属片和线圈，多个第一金属片安装于外壳内侧，第一金属片为环形结构，线圈绕于第一金属片上，第一金属片上开有与线圈对应的安装孔，线圈与接线盒进行电力与电信号连接；

转子组件包括隔磁管、第二金属片和永磁体，隔磁管通过键安装于转轴中部，多个第二金属片安装于隔磁管上，永磁体设于第二金属片上。

进一步的，所述外壳外侧设有棱板，棱板可以对外壳进行导热散热，外壳上方设有储油腔，储油腔上方设有通孔并通过螺栓密封。

进一步的，所述第一金属片上还开有通气孔，用于保证外壳内空气的流通，第一金属片上方设有与储油腔对应的缺口，第一金属片下方设有半圆形缺口，外壳上设有与半圆形缺口对应的卡板。

进一步的，所述永磁体两个一组呈“V”形安装于第二金属片上，每组永磁体中间外侧设有气隙，气隙可以使第二金属片上气隙位置的磁密减少，第二金属片内侧开有散热孔。

进一步的，所述导热装置包括导热管和散热板，导热管位于第二金属片的散热孔内，导热管内为空心结构，导热管外侧与散热孔内侧接触，散热板设于隔磁管两端，散热板与导热管两端连接，散热板内侧与转子组件两端接触连接。

进一步的，所述通风装置包括安装块、滑块、第三轴承和扇叶，安装块安装于转轴后端，滑块滑动式安装于安装块上下两端，扇叶通过第三轴承安装于转轴后端，扇叶位于安装块外侧，扇叶内侧后端设有凸齿。

进一步的，所述安装块上下两端的滑块通过弹簧连接，滑块内侧设有限位凸起，滑块外侧设有齿槽，齿槽可与扇叶内侧后端设有的凸齿契合，滑块外侧固定有配重块。

进一步的，所述润滑装置包括外壳、第一连接块、第二连接块、支架和鼓膜，第一连接块固定于前盖上端，第二连接块固定于后盖上端，第一连接块与第二连接块相对外壳一面设有契合储油腔的凸起，从而保证储油腔的密封，第二连接块内开有气室，气室下方设有具有弹性的鼓膜。

进一步的，所述第一连接块下端开有第一细孔，第一细孔通过下方的第一导槽与第一轴承上方连接。

进一步的，所述气室前端设有出气孔连接储油腔，出气孔前端设有第二挡片，气室上方设有进气孔，进气孔下方设有第一挡片，第二连接块下端设有第二细孔，支架后方设有第二导槽，第二导槽上端连接第二细孔，第二导槽下端连接第二轴承上方。

有益效果：1、导热管位于第二金属片的散热孔内，导热管内为空心结构，导热管外侧与散热孔内侧接触，散热板设于隔磁管两端，散热板与导热管两端连接，散热板内侧与转子组件两端接触连接，可以通过导热管使热量传导至散热板，然后通过散热板进行散热，并使第二金属片上的气隙和散热孔两端堵塞，从而使气隙和散热孔无法搅动空气，从而减少转子组件转动时的风阻，从而使电机快速反应启动。

2、安装块安装于转轴后端，滑块滑动式安装于安装块上下两端，安装块上下两端的滑块通过弹簧连接，滑块内侧设有限位凸起，滑块外侧设有齿槽，滑块外侧固定有配重块，扇叶通过第三轴承安装于转轴后端，扇叶位于安装块外侧，扇叶内侧后端设有凸齿，可与滑块外侧齿槽契合，可以控制滑块与扇叶的接触，然后使电机启动时不带动扇叶，从而减少因扇叶转动而产生的风阻，从而使电机快速反应启动，并在电机启动后带动扇叶转动，进而实现电机内外的通风，从而对电机进行散热，保证电机的正常运行。

3、第一连接块固定于前盖上端，第二连接块固定于后盖上端，第一连接块下端开有第一细孔，第一细孔通过下方的第一导槽与第一轴承上方连接，第二连接块内开有气室，气室下方设有具有弹性的鼓膜，气室前端设有出气孔连接储油腔，出气孔前端设有第二挡片，气室上方设有进气孔，进气孔下方设有第一挡片，第二连接块下端设有第二细孔，支架后方设有第二导槽，第二导槽上端连接第二细孔，第二导槽下端连接第二轴承上方，可以通过扇叶转动使鼓膜挤压气室，从而润滑第一轴承和第二轴承，从而减少电机内部阻值，使电机可以更快反应启动。

本发明为目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图一。

图2是本发明的整体结构示意图二。

图3是本发明的爆炸图。

图4是本发明的定子组件的爆炸图。

图5是本发明的第一金属片的整体结构示意图。

图6是本发明的前盖的剖面图。

图7是本发明的转子组件的爆炸图。

图8是本发明的导热管的剖面图。

图9是本发明的第二金属片的整体结构示意图。

图10是本发明的后盖的整体结构示意图。

图11是本发明的第二连接块的剖面图。

图12是本发明的通风装置的爆炸图。

图13是本发明的通风装置的剖面图。

附图标记：安装架1；前盖2；外壳3；后盖4；接线盒5；第一连接块6；第一轴承7；转轴8；第一细孔9；第一导槽10；储油腔11；棱板12；卡板13；第一金属片14；通气孔15；线圈16；键17；隔磁管18；第二金属片19；永磁体20；导热管21；散热板22；气隙23；散热孔24；支架25；第二轴承26；第二连接块27；气室28；鼓膜29；进气孔30；第一挡片31；出气孔32；第二挡片33；第二细孔34；第二导槽35；安装块36；滑块37；配重块38；弹簧39；第三轴承40；扇叶41。

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，为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述，当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。

下面，参考附图描述根据本发明实施例的低内阻快反应永磁同步电机，如图1－图13所示，该低内阻快反应永磁同步电机包括前盖2、外壳3、后盖4、转轴8、定子组件和转子组件，外壳3设于前盖2后方，外壳3外侧设有棱板12，棱板12可以对外壳3进行导热散热，并通过棱板12两端可以对电机内外进行通风散热，外壳3上方设有储油腔11，储油腔11上方设有通孔并通过螺栓密封，后盖4设于外壳3后方，后盖4后方开有通风的通孔，前盖2和后盖4契合棱板12结构并开有相应的滑槽，前盖2和后盖4下方设有安装架1，安装架1上开有安装孔用于固定该电机，后盖4内设有支架25，转轴8前端通过第一轴承7安装于前盖2上，转轴8后端通过第二轴承26安装于后盖4内，定子组件设于外壳3内侧，外壳3外侧设有接线盒5与定子组件进行电力与电信号连接，转子组件设于转轴8中部，转子组件位于定子组件内侧，该低内阻快反应永磁同步电机还包括设于转轴8中部的导热装置，可以将转子组件上的热量导出，从而便于本永磁同步电机的散热；设于转轴8末端的通风装置，可以在电机高速转动后对电机内部进行通风散热，从而保证电机的正常运转；设于本永磁同步电机上端的润滑装置，可以在电机启动时对电机进行润滑，从而减少电机内部阻值，使电机可以更快反应启动。

如图3、图4和图5所示，低内阻快反应永磁同步电机包括定子组件，定子组件包括第一金属片14和线圈16，多个第一金属片14安装于外壳3内侧，第一金属片14为环形结构，线圈16绕于第一金属片14上，第一金属片14上开有与线圈16对应的安装孔，线圈16与接线盒5进行电力与电信号连接，第一金属片14上还开有通气孔15，用于保证外壳3内空气的流通，第一金属片14上方设有与储油腔11对应的缺口，第一金属片14下方设有半圆形缺口，外壳3上设有与半圆形缺口对应的卡板13，从而保证第一金属片14安装的稳定，起固定防呆作用。

如图3、图7和图9所示，低内阻快反应永磁同步电机包括转子组件，转子组件包括隔磁管18、第二金属片19和永磁体20，隔磁管18通过键17安装于转轴8中部，多个第二金属片19安装于隔磁管18上，永磁体20两个一组呈“V”形安装于第二金属片19上，每组永磁体20中间外侧设有气隙23，气隙23可以使第二金属片19上气隙23位置的磁密减少，从而减少转子组件的磁场锯齿波，进而提升电机的NVH性能，降低电机振动与噪声，第二金属片19内侧开有散热孔24。

在具体的实施例中：第二金属片19内侧的散热孔24可以降低转子组件的自重，从而降低电机的内部阻值，便于电机的快速反应启动，而且便于转子组件的散热。

如图3、图7和图8所示，低内阻快反应永磁同步电机包括导热装置，导热装置包括导热管21和散热板22，导热管21位于第二金属片19的散热孔24内，导热管21内为空心结构，导热管21外侧与散热孔24内侧接触，散热板22设于隔磁管18两端，散热板22与导热管21两端连接，散热板22内侧与转子组件两端接触连接。

在具体的实施例中：电机工作时，由于第二金属片19长时间在磁场内，第二金属片19的温度会升高，然后通过导热管21使热量传导至散热板22，然后通过散热板22进行散热。

散热板22与转子组件两端接触连接，使气隙23和散热孔24两端堵塞，从而使气隙23和散热孔24无法搅动空气，从而减少转子组件转动时的风阻，从而使电机快速反应启动。

如图3图12和图13所示，低内阻快反应永磁同步电机包括通风装置，通风装置包括安装块36、滑块37、第三轴承40和扇叶41，安装块36安装于转轴8后端，滑块37滑动式安装于安装块36上下两端，安装块36上下两端的滑块37通过弹簧39连接，滑块37内侧设有限位凸起，滑块37外侧设有齿槽，滑块37外侧固定有配重块38，扇叶41通过第三轴承40安装于转轴8后端，扇叶41位于安装块36外侧，扇叶41内侧后端设有凸齿，可与滑块37外侧齿槽契合。

在具体的实施例中：电机启动时，转轴8转速低，使安装块36随转轴8转动，但因为弹簧39的作用使滑块37保持位置不与外侧扇叶41接触，使扇叶41在第三轴承40的作用下因为惯性不随转轴8转动，从而减少因扇叶41转动而产生的风阻，从而使电机快速反应启动。

电机启动完成后，转轴8转速高，安装块36随转轴8转动，并在配重块38的作用下因为转轴8转动而拉伸弹簧39，从而使滑块37与外侧扇叶41接触，从而使滑块37带动扇叶41转动，进而通过后盖4后方通孔实现电机内外的通风，从而对电机进行散热。

如图6、图10和图11所示，低内阻快反应永磁同步电机包括润滑装置，润滑装置包括外壳3、第一连接块6、第二连接块27、支架25和鼓膜29，第一连接块6固定于前盖2上端，第二连接块27固定于后盖4上端，第一连接块6与第二连接块27相对外壳3一面设有契合储油腔11的凸起，从而保证储油腔11的密封，第一连接块6下端开有第一细孔9，第一细孔9通过下方的第一导槽10与第一轴承7上方连接，第二连接块27内开有气室28，气室28下方设有具有弹性的鼓膜29，气室28前端设有出气孔32连接储油腔11，出气孔32前端设有第二挡片33，气室28上方设有进气孔30，进气孔30下方设有第一挡片31，第二连接块27下端设有第二细孔34，支架25后方设有第二导槽35，第二导槽35上端连接第二细孔34，第二导槽35下端连接第二轴承26上方。

在具体的实施例中：储油腔11内存有润滑油，由于润滑油的粘性，使润滑油无法在无外力时通过第一细孔9和第二细孔34流出。

电机工作时，带动扇叶41转动，扇叶41外侧会产生风压并挤压鼓膜29，通过第一挡片31阻挡进气孔30，使气室28内空气通过出气孔32进入储油腔11，并通过第二挡片33防止润滑油回流，从而对储油腔11加压使润滑油通过第一细孔9流至第一导槽10，从而对第一轴承7进行润滑，并通过第二细孔34流至第二导槽35，从而对第二轴承26进行润滑，从而减少电机内部阻值，使电机可以更快反应启动。

电机停止工作时，扇叶41停止转动，使弹性的鼓膜29复位，使外界空气通过进气孔30进入气室28，便于下次工作。

工作原理：电机启动时，通过接线盒5外接电源，使定子组件产生磁力，从而推动转子组件转动，电机刚启动时，转轴8转速低，使安装块36随转轴8转动，但因为弹簧39的作用使滑块37保持位置不与外侧扇叶41接触，使扇叶41在第三轴承40的作用下因为惯性不随转轴8转动，从而减少因扇叶41转动而产生的风阻，从而使电机快速反应启动，电机启动完成后，转轴8转速高，安装块36随转轴8转动，并在配重块38的作用下因为转轴8转动而拉伸弹簧39，从而使滑块37与外侧扇叶41接触，从而使滑块37带动扇叶41转动，进而通过后盖4后方通孔实现电机内外的通风，从而对电机进行散热，然后扇叶41转动时，扇叶41外侧会产生风压并挤压鼓膜29，通过第一挡片31阻挡进气孔30，使气室28内空气通过出气孔32进入储油腔11，并通过第二挡片33防止润滑油回流，从而对储油腔11加压使润滑油通过第一细孔9流至第一导槽10，从而对第一轴承7进行润滑，并通过第二细孔34流至第二导槽35，从而对第二轴承26进行润滑，从而减少电机内部阻值，使电机可以更快反应启动。

Claims (10)

1.一种低内阻快反应永磁同步电机，该低内阻快反应永磁同步电机包括前盖、外壳、后盖、转轴、定子组件和转子组件，外壳设于前盖后方，后盖设于外壳后方，后盖后方开有通风的通孔，前盖和后盖下方设有安装架，安装架上开有安装孔用于固定该电机；

后盖内设有支架，转轴前端通过第一轴承安装于前盖上，转轴后端通过第二轴承安装于后盖内，定子组件设于外壳内侧，外壳外侧设有接线盒与定子组件进行电力与电信号连接，转子组件设于转轴中部，转子组件位于定子组件内侧；其特征在于：

还包括设于转轴中部的导热装置，可以将转子组件上的热量导出；

设于转轴末端的通风装置，可以在电机高速转动后对电机内部进行通风散热；

设于本永磁同步电机上端的润滑装置，可以在电机启动时对电机进行润滑，从而减少电机内部阻值，使电机可以更快反应启动；

定子组件包括第一金属片和线圈，多个第一金属片安装于外壳内侧，第一金属片为环形结构，线圈绕于第一金属片上，第一金属片上开有与线圈对应的安装孔，线圈与接线盒进行电力与电信号连接；

转子组件包括隔磁管、第二金属片和永磁体，隔磁管通过键安装于转轴中部，多个第二金属片安装于隔磁管上，永磁体设于第二金属片上。

2.根据权利要求1所述的一种低内阻快反应永磁同步电机，其特征在于，所述外壳外侧设有棱板，棱板可以对外壳进行导热散热，外壳上方设有储油腔，储油腔上方设有通孔并通过螺栓密封。

3.根据权利要求1所述的一种低内阻快反应永磁同步电机，其特征在于，所述第一金属片上还开有通气孔，用于保证外壳内空气的流通，第一金属片上方设有与储油腔对应的缺口，第一金属片下方设有半圆形缺口，外壳上设有与半圆形缺口对应的卡板。

4.根据权利要求1所述的一种低内阻快反应永磁同步电机，其特征在于，所述永磁体两个一组呈“V”形安装于第二金属片上，每组永磁体中间外侧设有气隙，气隙可以使第二金属片上气隙位置的磁密减少，第二金属片内侧开有散热孔。

5.根据权利要求4所述的一种低内阻快反应永磁同步电机，其特征在于，所述导热装置包括导热管和散热板，导热管位于第二金属片的散热孔内，导热管内为空心结构，导热管外侧与散热孔内侧接触，散热板设于隔磁管两端，散热板与导热管两端连接，散热板内侧与转子组件两端接触连接。

6.根据权利要求1所述的一种低内阻快反应永磁同步电机，其特征在于，所述通风装置包括安装块、滑块、第三轴承和扇叶，安装块安装于转轴后端，滑块滑动式安装于安装块上下两端，扇叶通过第三轴承安装于转轴后端，扇叶位于安装块外侧，扇叶内侧后端设有凸齿。

7.根据权利要求6所述的一种低内阻快反应永磁同步电机，其特征在于，所述安装块上下两端的滑块通过弹簧连接，滑块内侧设有限位凸起，滑块外侧设有齿槽，齿槽可与扇叶内侧后端设有的凸齿契合，滑块外侧固定有配重块。

8.根据权利要求1所述的一种低内阻快反应永磁同步电机，其特征在于，所述润滑装置包括外壳、第一连接块、第二连接块、支架和鼓膜，第一连接块固定于前盖上端，第二连接块固定于后盖上端，第一连接块与第二连接块相对外壳一面设有契合储油腔的凸起，从而保证储油腔的密封，第二连接块内开有气室，气室下方设有具有弹性的鼓膜。

9.根据权利要求8所述的一种低内阻快反应永磁同步电机，其特征在于，所述第一连接块下端开有第一细孔，第一细孔通过下方的第一导槽与第一轴承上方连接。

10.根据权利要求8所述的一种低内阻快反应永磁同步电机，其特征在于，所述气室前端设有出气孔连接储油腔，出气孔前端设有第二挡片，气室上方设有进气孔，进气孔下方设有第一挡片，第二连接块下端设有第二细孔，支架后方设有第二导槽，第二导槽上端连接第二细孔，第二导槽下端连接第二轴承上方。

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