CN210536478U - 新型容错双定子异步起动永磁同步电机铁芯结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型容错双定子异步起动永磁同步电机铁芯结构，包括同轴设置的外定子铁芯、内定子铁芯和转子铁芯，转子铁芯设置在外定子铁芯与内定子铁芯之间，外定子铁芯内环面上开设矩形槽，矩形槽内放置外定子起动绕组，转子铁芯外环面上设置多个转子起动鼠笼条，转子起动鼠笼条为双鼠笼条，转子铁芯内环面上设置多个转子磁钢槽组，转子磁钢槽组由两条呈V形布置的转子磁钢槽组成，转子磁钢槽内嵌置转子磁钢片，内定子铁芯上开设若干多边形的内定子槽，内定子槽内嵌放内定子绕组。该结构的电机铁芯提高了电机的输出性能，增强了电机的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及异步起动永磁同步电机技术领域，尤其是一种新型容错双定子异步起动永磁同步电机铁芯结构。
背景技术
随着社会经济的飞速发展，全社会的电力需求量呈现爆炸式增长，例如，相比于2016年，2017年全国用电量为63077亿千瓦时，同比增长6.6％；而2018年，全国用电总量为68449亿千瓦时。相比于居民侧用电占全社会用电量的36.6％，我国工业用电量占比高达65％以上，但研究表明该领域的用电效率较低，严重浪费，例如，其中以热量形式的能耗所占用电量比重约3％-8％。由此，有限的能量供应，导致区域性的能源供应矛盾日益凸出。
当前电机生产制造技术的不断完善，很大程度上提高了电机驱动系统的输出性能，节省了部分能源供应，缓解工业领域中的能量需求负荷。同时，也带来了一些新的技术挑战和问题，例如如何在保证电机性能前提下，减少电机的制造成本；如何降低电机的损耗而进一步提高电机输出性能；电机持续工作情况下，如何增强电机的安全性和可靠性。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：考虑到现有相关电机技术存在的缺陷和不足之处，对永磁电机进行改进和创新，提出一种新型的容错双定子异步起动永磁同步电机铁芯结构，以提高电机的输出性能，增强电机的安全性和可靠性。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型容错双定子异步起动永磁同步电机铁芯结构，包括同轴设置的外定子铁芯、内定子铁芯和转子铁芯，所述的转子铁芯设置在外定子铁芯与内定子铁芯之间，所述的外定子铁芯内环面上开设若干矩形槽，矩形槽内放置外定子起动绕组，转子铁芯外环面上设置多个转子起动鼠笼条，所述的转子起动鼠笼条为双鼠笼条，转子铁芯内环面上设置多个转子磁钢槽组，所述的转子磁钢槽组由两条呈V形布置的转子磁钢槽组成，所述的转子磁钢槽内嵌置转子磁钢片，所述的内定子铁芯上开设若干多边形的内定子槽，内定子槽内嵌放内定子绕组。
进一步地，所述的矩形槽环形阵列布置在外定子铁芯内环面上，共72个，节距角为5°。
进一步地，所述的矩形槽在接近外定子铁芯内边缘位置处对称设置卡槽。
进一步地，所述的转子起动鼠笼条环形阵列布置在转子铁芯外环面上，数量为45个，节距角为8°。
进一步地，所述的转子起动鼠笼条由两个相连通的圆形安装孔组成，并在接近转子铁芯外环边缘处开设插口。
进一步地，所述的转子磁钢槽组为转子铁芯内环面上环形阵列布置8组，转子磁钢槽组的V形展开角度为135°。
进一步地，所述的转子磁钢槽在长度方向上设置外凸部，形成容置转子磁钢片的腔体。
进一步地，所述的腔体设置为每个转子磁钢槽上各1个，每个腔体内嵌置1片转子磁钢片。
进一步地，所述的内定子槽为梯形的半闭口槽，圆周阵列布置9个。
本实用新型的有益效果是，本实用新型的新型容错双定子异步起动永磁同步电机铁芯结构，通过单边双鼠笼条和转子磁钢结构，增大横轴电感和减少漏磁，以及内层定子绕组平衡电机工况输出转矩，从而使异步起动永磁电机获得较大的起动转矩；同时，在电机出现部分故障条件下，仍具备一定的转矩输出能力，提高了电机运行的安全性和可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的剖面结构示意图；
图2是转子磁钢槽组的结构示意图；
图3是图1中的局部放大示意图；
图中1.外定子铁芯、11.卡槽、12.矩形槽、13.外定子起动绕组、2.内定子铁芯、21.内定子槽、22.内定子绕组、3.转子铁芯、31.转子起动鼠笼条、311.安装孔、312.插口、32.转子磁钢槽、321.腔体、33.转子磁钢片。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
本新型容错双定子异步起动永磁同步电机铁芯结构，所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：首先，通过构建电机数学模型，将电机制造成本、电机性能因数、电机尺寸大小作为约束条件，利用生物智能算法，确定该电机的本体结构。本发明的涉及的电机铁芯结构如图1所示，包括同轴设置的外定子铁芯1、内定子铁芯2和转子铁芯3，转子铁芯3设置在外定子铁芯1与内定子铁芯2之间，外定子铁芯1采用牌号为50W470的硅钢冲片材料，其内环面上开设矩形槽12，矩形槽12环形阵列布置在外定子铁芯1内环面上，共72个，节距角为5°，并且在接近外定子铁芯1内边缘位置处对称设置卡槽11，矩形槽12内放置外定子起动绕组13，转子铁芯3采用牌号为50W470硅钢冲片材料，其外环面上阵列布置转子起动鼠笼条31，数量为45个，节距角为8°，转子起动鼠笼条31选用紫铜材质，为双鼠笼条，由两个相连通的圆形安装孔311组成，并在接近转子铁芯3外环边缘处开设插口312，转子铁芯3内环面上环形阵列布置8个转子磁钢槽组，转子磁钢槽组由两条呈V形布置的转子磁钢槽32组成，V形展开角度为135°，转子磁钢槽32在长度方向上设置外凸部，形成容置转子磁钢片33的腔体321，腔体321设置为每个转子磁钢槽32上各1个，每个腔体321内嵌置1片转子磁钢片33，转子磁钢片33材质为N38SH磁钢，实现电机较高转矩输出，实现电机同步转速变换，内定子铁芯2上开设若干多边形的内定子槽21，内定子槽21为梯形的半闭口槽，圆周阵列布置9个，内定子槽21内嵌放内定子绕组22，内定子绕组22结合转子铁芯中的磁钢片，实现电机的同步转速性能。
磁钢片安装过程中，采用专用的安装模具进行磁钢的镶嵌；同时，如若减小磁钢的退磁性能，可在转子铁芯外围缠绕一层薄铜皮。电机起动初始阶段，首先外定子绕组通电源，实现电机的起动；其次，电机转子在持续加速过程中，达到一定转速时刻，将内定子绕组进行通电源，与转子磁钢相互作用，实现该电机的同步转速要求，与此同时，断开外定子绕组电源。
本申请基于永磁电机理论知识和设计技术，对永磁电机进行改进和创新，着重提高电机的安全性和可靠性，提出一种新型的容错双定子异步起动永磁同步电机铁芯结构，其中包括单边双鼠笼条和转子磁钢结构，增大横轴电感和减少漏磁，提高电机的输出性能。该种类电机可以广泛应用于交通运输、航空航天、化工等领域作为驱动系统，提供较大的输出性能；同时，还可应用于风力发电等行业，作为发电机提供可靠的能源输出。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种新型容错双定子异步起动永磁同步电机铁芯结构，其特征是：包括同轴设置的外定子铁芯(1)、内定子铁芯(2)和转子铁芯(3)，所述的转子铁芯(3)设置在外定子铁芯(1)与内定子铁芯(2)之间，所述的外定子铁芯(1)内环面上开设若干矩形槽(12)，矩形槽(12)内放置外定子起动绕组(13)，转子铁芯(3)外环面上设置多个转子起动鼠笼条(31)，所述的转子起动鼠笼条(31)为双鼠笼条，转子铁芯(3)内环面上设置多个转子磁钢槽组，所述的转子磁钢槽组由两条呈V形布置的转子磁钢槽(32)组成，所述的转子磁钢槽(32)内嵌置转子磁钢片(33)，所述的内定子铁芯(2)上开设若干多边形的内定子槽(21)，内定子槽(21)内嵌放内定子绕组(22)。
2.根据权利要求1所述的新型容错双定子异步起动永磁同步电机铁芯结构，其特征是：所述的矩形槽(12)环形阵列布置在外定子铁芯(1)内环面上，共72个，节距角为5°。
3.根据权利要求2所述的新型容错双定子异步起动永磁同步电机铁芯结构，其特征是：所述的矩形槽(12)在接近外定子铁芯(1)内边缘位置处对称设置卡槽(11)。
4.根据权利要求1所述的新型容错双定子异步起动永磁同步电机铁芯结构，其特征是：所述的转子起动鼠笼条(31)环形阵列布置在转子铁芯(3)外环面上，数量为45个，节距角为8°。
5.根据权利要求4所述的新型容错双定子异步起动永磁同步电机铁芯结构，其特征是：所述的转子起动鼠笼条(31)由两个相连通的圆形安装孔(311)组成，并在接近转子铁芯(3)外环边缘处开设插口(312)。
6.根据权利要求1所述的新型容错双定子异步起动永磁同步电机铁芯结构，其特征是：所述的转子磁钢槽组设为转子铁芯(3)内环面上环形阵列布置8组，转子磁钢槽组的V形展开角度为135°。
7.根据权利要求1所述的新型容错双定子异步起动永磁同步电机铁芯结构，其特征是：所述的转子磁钢槽(32)在长度方向上设置外凸部，形成容置转子磁钢片(33)的腔体(321)。
8.根据权利要求7所述的新型容错双定子异步起动永磁同步电机铁芯结构，其特征是：所述的腔体(321)设置为每个转子磁钢槽(32)上各1个，每个腔体(321)内嵌置1片转子磁钢片(33)。
9.根据权利要求1所述的新型容错双定子异步起动永磁同步电机铁芯结构，其特征是：所述的内定子槽(21)为梯形的半闭口槽，圆周阵列布置9个。
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2019
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