CN203859657U - 一种永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种永磁同步电机，包括有电机主轴、定子、转子、线圈、端盖和机壳，所述转子主要由永久磁钢组件与转子固定座组成，所述永磁钢组件包括有转轴，铁芯和条状的永磁钢，所述转轴通过轴承固定在转子固定座上，且该转轴上套接有轴向的铁芯；所述铁芯上沿所述转轴的轴向开设有四个冲片槽，每个冲片槽中均插装有一永磁钢，所述永磁钢尺寸与所述冲片槽适配，且部分延伸在所述冲片槽外；所述铁芯是由圆环形硅钢片冲制叠压成圆柱状，在所述圆柱状铁芯的上端面和下端面上分别开设有一组供所述转轴插设的转轴孔；在所述铁芯的上端面和下端面上还分别设置有压板，所述压板与所述转轴配合处通过焊接固定。

Description

一种永磁同步电机

技术领域

本实用新型涉及一种电机技术领域，特别是涉及一种永磁同步电机。

背景技术

永磁同步电机是一种常见的交流电机，其主体由转子和定子组成。一般永磁同步电机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等。

如中国发明专利公开说明书200810302124中公开了一种永磁无刷直流电机（属于永磁同步电机的一种），由永磁转子、定子、线圈或绕组、端盖和机壳组成，所述永磁转子是由套在转轴上的永磁体和转子架组成，所述永磁体采用多段永磁体组成。该永磁无刷直流电机通过调节永磁体的段数来调节有效永磁场强度，从而达到调节电机功率的目的；而且，由于采用了多段式永磁体，每一段永磁体相对来说就小了些，工作时受到离心力作用就不容易损坏，提高了永磁体的使用寿命。但是，由于永磁体是通过粘合剂粘贴在转子架的外侧，在转子处于高转速时，仍有可能会导致永磁体的损坏。

在永磁体的固定结构上，LG电子株式会社在中国发明专利公开说明书200510009113中公开了一种无刷直流电机的转子，包括一个可转动地布置在定子内圆周上的框架，在径向上以规则的间隔连接在框架的外圆周上的多个转子齿，以及固定在转子齿之间的多个磁铁，这些磁铁在径向上被布置成面对面的侧面具有相同的极性，其中，转子架、转子齿和磁铁是铸模在一起的，且转子齿的内、外部分上形成有用于防止磁铁分离的突起，整个转子齿是通过烧结磁粉制造而成。该转子是将转子与磁铁铸为一体，不易拆装更换。而电机在工作时会产生热量，普通的永磁在80度以上的工作环境上会退磁，这样就使得转子内的磁铁发生退磁现象，更换起来非常不方便。

总体而言，上述专利中的永磁同步电机，其转子上的永磁铁或者被粘接在转子内永磁体（永久磁钢组合件）的外侧壁，或者铸在转子的内部，在转子的永磁铁被粘接在永磁体（永久磁钢组合件）的外侧壁的情况下，在转子高速转动时，上面的永磁铁可能由于离心力脱落，而且，将永磁钢贴合在外壁，会造成风阻，加大功率的消耗；在转子的永磁铁被铸在永磁体（永久磁钢组合件）内部时，则会造成拆装更换难的问题。此外，现有技术中的转子的安装过程非常繁琐，需要将永磁钢加工成与永磁体（永久磁钢组合件）适配的形状，比如，永久磁钢组合件为圆柱状的，则需要将永磁钢加工成与永久磁钢组合件外壁相匹配的圆弧状，加工难度大，还会产生边角料，浪费原料，提高了成本。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种能将永磁体牢靠固定在转子内部从而减小功率消耗，并且拆装方便的永磁同步电机。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种永磁同步电机，包括有电机主轴、定子、线圈、端盖和机壳，所述电机主轴上套接有径向的联接件，其中，该永磁同步电机还包括有转子，所述转子主要由永久磁钢组件与转子固定座组成，所述转子固定座固定在所述的联接件上；

所述永磁钢组件包括有转轴，铁芯和条状的永磁钢，所述转轴通过轴承固定在转子固定座上，且该转轴上套接有轴向的铁芯；

所述铁芯上沿所述转轴的轴向开设有至少三个冲片槽，每个冲片槽中均插装有一永磁钢，所述永磁钢尺寸与所述冲片槽适配，且部分延伸在所述冲片槽外；

所述铁芯是由圆环形硅钢片冲制叠压成圆柱状，所述铁芯包括相互平行的上端面、下端面以及连接在所述上端面与所述下端面之间的侧壁， 在所述圆柱状铁芯的上端面和下端面上分别开设有一组供所述转轴插设的转轴孔；

在所述铁芯的上端面和下端面上还分别设置有压板，所述压板中间开设有可供所述转轴穿设的通孔，所述通孔与所述转轴配合处通过焊接固定，所述压板覆盖在所述冲片槽上且在所述压板上开设有所述冲片槽的开口。

采用这种结构的永磁同步电机，它是将永磁钢固定在永久磁钢组件的内部，这样在转子高速转动时，永磁钢不会受到转动产生的风阻和离心力的作用，发生脱落，提高了转子的安全性，同时也减小了电机功率的损耗，此外，上述永磁钢是条状的，加工起来简单，不会像圆弧状永磁钢那样产生许多边角料，降低了成本，节约了材料，而且拆装起来非常方便。

作为本实用新型中上述永磁同步电机的改进，所述冲片槽的数量为4。

之所以选定冲片槽的数量为4，这是由于插装了永磁钢后，整个永久磁钢组件的磁场是向外辐射的，一块永磁钢或两块永磁钢肯定无法完全将圆柱状的铁芯覆盖，因此，作为进一步的改进，扩大辐射区，所述铁芯上必须开设有至少三个冲片槽。尽管从理论上来说，两块永磁钢之间的夹角越大，它们之间的空隙所辐射处的磁场盲区的范围越小，然而，在实际工作中转子是快速旋转的，在转动过程中磁场可以辐射到上述的磁场盲区中，因此为了尽可能的降低成本，作为具体技术方案，所述冲片槽的数量为4。

作为本实用新型中上述永磁同步电机的进一步改进，所述压板上开设有4个冲片槽的开口，且上述的4个冲片槽的开口在压板上呈正方形的分布。

作为本实用新型中上述永磁同步电机的优选，所述永磁钢在插装至所述冲片槽中后与所述压板粘接在一起。这样可以确保在高速转动过程中永磁钢不会从冲片槽中脱落。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：它是将永磁钢固定在转子的永久磁钢组件的内部，这样在转子高速转动时，永磁钢不会受到转动产生的风阻和离心力的作用，发生脱落，提高了转子的安全性，减小了功率消耗，此外，本实用新型中永磁钢是条状的，加工起来简单，也不会像圆弧状永磁钢那样产生许多边角料，降低了成本，而且拆装方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例中永磁同步电机的结构示意图；

图2为图1所示实施例中铁心及永久磁钢组件的结构示意图。

附图标记：

1、永磁同步电机；11、机壳；2、前端盖；3、后端盖；4、电机主轴；41、径向的联接件；5、定子；51、线圈；6、转子；7、永久磁钢组件；71、转轴；711、转轴孔；72、铁芯；721、冲片槽；722、上端面；723、下端面；724、侧壁；73、永磁钢；8、转子固定座；9、压板；91、通孔；92、冲片槽的开口。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1-图2所示，本实施例为一种永磁同步电机1，该永磁同步电机1包括有机壳11，现有技术中，电机的外壳可以由球墨铸铁或铝制成，在本实施例里，为了实现更轻量化，采用铝质的机壳11。

所述机壳11内形成有一容纳腔，所述机壳11上固定有前端盖2和后端盖3，所述前端盖2和后端盖3分别盖合在机壳11上并由此将所述容纳腔密封住，在所述容纳腔中设置有电机主轴4，该电机主轴2由所述机壳11的前端盖2穿设而入，穿过容纳腔后由机壳11的后端盖3延伸出，在所述容纳腔的内壁上固定有定子5，在所述定子上缠绕有线圈51，线圈51包裹在定子5上并且可以随着定子5一起转动形成电磁场。

该永磁同步电机1还包括有转子6，所述转子6主要由永久磁钢组件7与转子固定座8组成，在所述电机主轴4上套接有径向的联接件41，所述转子固定座8固定在所述的联接件上，由此，当线圈通电产生电磁场时，可以通过交流电的电流方向变化带动转子转动，进而由转子固定座8带动径向的联接件41转动，再带动电机主轴4转动将功率进行输出。

所述永磁钢组件包括有转轴71，铁芯72和条状的永磁钢73，所述转轴通过轴承固定在转子固定座8上，且该转轴上套接有轴向的铁芯72；

所述铁芯上沿所述转轴的轴向开设有四个冲片槽721，每个冲片槽中均插装有一永磁钢，所述永磁钢尺寸与所述冲片槽适配，且部分延伸在所述冲片槽外；在铁芯设置四个冲片槽721的原因在于插装了永磁钢后，整个永久磁钢组件的磁场是向外辐射的，一块永磁钢或两块永磁钢肯定无法完全将圆柱状的铁芯覆盖，因此，作为进一步的改进，扩大辐射区，所述铁芯上必须开设有至少三个冲片槽。尽管从理论上来说，两块永磁钢之间的夹角越大，它们之间的空隙所辐射处的磁场盲区的范围越小，然而，在实际工作中由于转子是快速旋转的，在转动过程中磁场可以辐射到上述的磁场盲区中，因此为了尽可能的降低成本，在本实施例里面所述冲片槽的数量优选为四个。

所述铁芯72是由圆环形硅钢片冲制叠压成圆柱状，所述铁芯包括相互平行的上端面722、下端面723以及连接在所述上端面与所述下端面之间的侧壁724，在所述圆柱状铁芯的上端面和下端面上分别开设有一组供所述转轴插设的转轴孔711；

在所述铁芯的上端面和下端面上还分别设置有压板9，所述压板中间开设有可供所述转轴穿设的通孔91，所述通孔与所述转轴配合处通过焊接固定，所述压板覆盖在所述冲片槽上且在所述压板上开设有所述冲片槽的开口92。

所述压板上开设有4个冲片槽的开口，且上述的4个冲片槽的开口在压板上呈正方形的分布。所述永磁钢在插装至所述冲片槽中后与所述压板粘接在一起。这样可以确保在高速转动过程中永磁钢不会从冲片槽中脱落。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种永磁同步电机，包括有电机主轴、定子、线圈、端盖和机壳，所述电机主轴上套接有径向的联接件，

其特征在于：

还包括有转子，所述转子主要由永久磁钢组件与转子固定座组成，所述转子固定座固定在所述的联接件上；

所述永磁钢组件包括有转轴，铁芯和条状的永磁钢，所述转轴通过轴承固定在转子固定座上，且该转轴上套接有轴向的铁芯；

所述铁芯上沿所述转轴的轴向开设有至少三个冲片槽，每个冲片槽中均插装有一永磁钢，所述永磁钢尺寸与所述冲片槽适配，且部分延伸在所述冲片槽外；

所述铁芯是由圆环形硅钢片冲制叠压成圆柱状，所述铁芯包括相互平行的上端面、下端面以及连接在所述上端面与所述下端面之间的侧壁，在所述圆柱状铁芯的上端面和下端面上分别开设有一组供所述转轴插设的转轴孔；

在所述铁芯的上端面和下端面上还分别设置有压板，所述压板中间开设有可供所述转轴穿设的通孔，所述通孔与所述转轴配合处通过焊接固定，所述压板覆盖在所述冲片槽上且在所述压板上开设有所述冲片槽的开口。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于：所述冲片槽数量为4。

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机，其特征在于：所述压板上开设有4个冲片槽的开口，且上述的4个冲片槽的开口在压板上呈正方形的分布。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的永磁同步电机，其特征在于：所述永磁钢在插装至所述冲片槽中后与所述压板粘接在一起。