CN202918159U - 三相永磁同步电动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种三相永磁同步电动机，具有定子铁芯，定子铁芯嵌有线圈，两端连接有端盖；转轴通过轴承从端盖的一端伸出；转子连接在转轴上；定子铁芯由内圆周冲有下线槽的硅钢片按轴向直线叠压铆接而成；转子由外圆周冲有铸铝槽和弧形磁钢槽的硅钢片沿轴向扭斜叠压铸铝而成；磁钢设置于转子的弧形斜槽内，为粘接稀土永磁材料，制成斜瓦形。本实用新型采用定子直槽，降低了定子铁芯的加工成本，方便嵌线，适应大批量生产；采用转子斜槽，安置斜瓦形磁钢后在圆周方向的配合间隙自然形成隔磁，有效提高冲片强度，方便转子加工。本实用新型结构简单、运行平稳可靠、效率高，其调速范围广，恒扭矩输出，可以形成有恒转速要求的简单有效的开环控制系统。

Description

三相永磁同步电动机

技术领域

本实用新型属于电机领域，涉及三相永磁同步电动机，特别涉及一种适用于化纤纺丝加弹机的异步起动永磁同步电动机。

背景技术

近年来，随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电动机得以迅速的推广应用。永磁同步电动机是一种节能型电动机，具有转速恒定且转速与电源频率有严格的关系，其结构简单、运行可靠，体积小，损耗低，效率高等优点而得到广泛应用。在节约能源和环境保护日益受到重视的今天，对其研究就显得非常必要。

鉴于永磁同步电动机转子因有永磁体（磁钢）槽而不便于斜槽，故传统经典的电磁结构设计是将永磁电动机的定子铁芯沿轴向扭斜一定距离以削弱谐波，减少电动机的杂碎损耗和附加损耗等。所以目前常规的永磁同步电动机均采用定子斜槽，转子直槽的配置方式。例如申请号为CN99246025.5的中国专利申请就提供了一种多极斜槽永磁电机的结构，该多极斜槽永磁电机包括转子磁极与定子铁芯，其定子铁芯具有斜槽结构，斜距在齿距的0.5至2倍之间。这种采用定子斜槽的永磁同步电动机具有提高永磁电动机的效率，减少振动和噪声，增加运行的平稳性等优点。

但是永磁同步电动机采用定子斜槽，也具有如下缺陷：由于定子叠片具有斜槽，其本身加工就较麻烦，如遇到定子铁芯表面还需要穿过螺钉等直的零件时就要另外再增加其他加工，且斜槽致使定子槽的有效面积减小，带来嵌线的麻烦，因此只能人工下线，而无法通过机器下线，难以形成大批量生产。特别对于化纤纺丝加弹机这种大批量的需求，生产进度难以跟上。

实用新型内容

随着稀土永磁材料加工工艺的突破，新兴的粘接稀土永磁材料可以制成形状复杂，尺寸精度高，成品率高且能适合大批量生产的永磁体，这使转子斜槽要求斜瓦形磁钢有了可能。针对现有采用定子斜槽及转子直槽的永磁同步电动机的上述问题，申请人经过研究改进，现提供一种定子铁芯加工方便，有利于嵌线，便于机械自动化大批量生产，且同时能实现效率高、振动噪声低、运行平稳，调速范围广的三相永磁同步电动机。

本实用新型的技术方案如下：

一种三相永磁同步电动机，具有定子铁芯，所述定子铁芯内嵌有线圈，所述定子铁芯的两端分别连接有端盖，转轴通过设置于其两端的轴承从所述端盖的一端伸出；转子连接在所述转轴上；所述定子铁芯由内圆周冲有下线槽的硅钢片按轴向直线叠压铆接而成，在定子铁芯上形成定子直槽；所述转子由外圆周冲有铸铝槽和内部冲有弧形磁钢槽的硅钢片沿轴向扭斜叠压铸铝而成，在转子上形成转子斜槽和弧形斜槽，磁钢分别设置于所述转子的每个弧形斜槽内，所述磁钢为粘接稀土永磁材料，呈斜瓦形，所述斜瓦形的瓦体具有弧度，瓦体的两组对边分别平行，且两组对边相互倾斜。

其进一步的技术方案为：当所述磁钢处于转子的弧形斜槽内时，磁钢与弧形斜槽之间在圆周方向留有空隙。

以及，其进一步的技术方案为：所述轴承外部设置有轴承套，所述轴承套的材质为尼龙。

还有，其进一步的技术方案为：所述转子的端面安装有既可以作散热用又可以作动平衡去重用的风叶。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型根据特殊需求设计了一种采用定子直槽、转子斜槽的三相永磁同步电动机。在实践中证明，本实用新型采用定子直槽，降低了定子铁芯的加工成本，方便了嵌线，且可以通过机器下线，便于机械自动化大批量生产。而采用了转子斜槽，也能有效降低电磁振动和噪声，减少损耗提高效率，在转子弧形斜槽内安置斜瓦形磁钢时，其在圆周方向的配合间隙自然形成隔磁，有效提高了冲片强度，而且能用成熟的异步电机转子铸铝工艺方便转子加工。本实用新型结构简单、运行平稳可靠、效率高，其调速范围广，恒扭矩输出，可以形成有恒转速要求的简单有效的开环控制系统，节省构建控制系统的成本。

此外，本实用新型采用尼龙轴承套，可防止轴电流损坏轴承。转子上带风叶，不但可以起到散热效果，还可以实现动平衡去重的作用。

本实用新型附加的方面和优点将在下面具体实施方式部分的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型整体结构的剖视图。

图2是本实用新型整体结构的立体图。

图3是本实用新型中定子（铆钉铆接叠压）的示意图。

图4是本实用新型中定子（自动扣铆叠压）的示意图。

图5是本实用新型中转子（铸铝时叠压）的示意图。

图6是本实用新型中转子（自动扣铆叠压）的示意图。

图7是本实用新型中转子弧形斜槽与磁钢配合形成自然隔磁的轴向视图。

图8是本实用新型中转子弧形斜槽与磁钢配合形成自然隔磁的立体图。

图9是本实用新型中斜瓦形磁钢的示意图。

【附图符号说明】1．定子铁芯；2．线圈；3．端盖；4．转轴；5．轴承；6．转子；7．定子直槽；8．转子斜槽；8.1．弧形斜槽；9．磁钢；10．配合间隙；11．轴承套；12．风叶。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型是一种三相永磁同步电动机，主要包括定子铁芯1、线圈2、端盖3、转轴4以及转子6。定子铁芯1嵌有线圈2，两端分别连接有端盖3，转轴4通过设置于其两端的轴承5从端盖3的一端伸出，转子6连接在转轴4上。

如图3至图6所示，定子铁芯1与转子6上开设有相互配合的槽结构。定子铁芯1由内圆周冲有下线槽的硅钢片按轴向直线叠压铆接而成，可以采用铆钉铆接叠压（见图3）或高速冲冲叠合一的自动扣铆叠压（见图4），即形成定子直槽7（见图3、图4），降低了定子铁芯的加工成本，方便了嵌线，且可以通过机器下线，便于机械自动化大批量生产。转子6由外圆周冲有铸铝槽和内部冲有弧形磁钢槽的硅钢片沿轴向扭斜一定距离叠压铸铝而成，可以采用铸铝时叠压（见图5）或高速冲冲叠合一的自动扣铆叠压（见图6），即形成转子斜槽8和弧形斜槽8.1（见图5、图6），转子斜槽能有效降低电磁振动和噪声，减少损耗提高效率。

如图7、图8所示，4个磁钢9分别设置于转子6的每个弧形斜槽8.1内，磁钢9为粘接稀土永磁材料，呈斜瓦形（见图9），斜瓦形的瓦体具有弧度，瓦体的两组对边分别平行，且两组对边相互倾斜，使得瓦体的一组对角为锐角，另一组对角为钝角。斜瓦形的磁钢9与弧形斜槽8.1之间在圆周方向的配合间隙10自然形成隔磁有效提高了冲片强度。

又如图1所示，轴承5外部设置有尼龙材质的轴承套11，其主要作用是防止轴电流损坏轴承。转子6的端面安装有风叶12，不但可以起到散热效果，还可以起到动平衡去重的作用。

综上所述，本实用新型的三相永磁同步电动机结构，以简单的电磁结构改进设计实现了高效率、高速平稳运转，4极（4P），7200r/min，变频器供电，频率30～240Hz恒扭矩输出。能很好地满足机械大规模生产的要求。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种三相永磁同步电动机，具有定子铁芯（1），所述定子铁芯（1）内嵌有线圈（2），所述定子铁芯（1）的两端分别连接有端盖（3），转轴（4）通过设置于其两端的轴承（5）从所述端盖（3）的一端伸出；转子（6）连接在所述转轴（4）上；其特征在于：所述定子铁芯（1）由内圆周冲有下线槽的硅钢片按轴向直线叠压铆接而成，在定子铁芯（1）上形成定子直槽（7）；所述转子（6）由外圆周冲有铸铝槽和内部冲有弧形磁钢槽的硅钢片沿轴向扭斜叠压铸铝而成，在转子（6）上形成转子斜槽（8）和弧形斜槽（8.1）；磁钢（9）分别设置于所述转子（6）的每个弧形斜槽（8.1）内，所述磁钢（9）为粘接稀土永磁材料，呈斜瓦形，所述斜瓦形的瓦体具有弧度，瓦体的两组对边分别平行，且两组对边相互倾斜。 

2.根据权利要求1所述三相永磁同步电动机，其特征在于：当所述磁钢（9）处于转子（6）的弧形斜槽（8.1）内时，磁钢（9）与弧形斜槽（8.1）之间在圆周方向留有配合间隙（10）。 

3.根据权利要求1所述三相永磁同步电动机，其特征在于：所述轴承（5）外部设置有轴承套（11），所述轴承套（11）的材质为尼龙。 

4.根据权利要求1所述三相永磁同步电动机，其特征在于：所述转子（6）的端面安装有既可以作散热用又可以作动平衡去重用的风叶（12）。 

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