CN210780481U - 无缝电枢绕组永磁同步电动机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了无缝电枢绕组永磁同步电动机，其特征在于：包括前轴承(1)、前端盖(2)、电枢绕组(3)、定子铁芯(4)、转子(5)、后端盖(6)和后轴承(7)，所述转子(5)包括后压圈(51)、不锈钢套(52)、前压圈(53)、永磁体磁极(54)和转子轴(55)，所述永磁体磁极(54)由沿其轴向的三段磁体固定连接而成，并且三段磁体中每段磁体依次错位一空间角。本实用新型采用转子磁极分段错位实现转子斜极，有效消除了齿槽的定位转矩，而且电动机的波形正弦性好，没有明显的波纹。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动机技术领域，具体涉及一种无缝电枢绕组永磁同步电动机。
背景技术
陆地、空中和水上的移动装置都采用12～48(72)V的直流电源，需要低压驱动的永磁同步电动机，体积小、重量轻和高功率密度的追求，使得高速电动机的需求增加。小机座号如40～60机座的电动机，额定转矩可以达到1～2Nm，每分钟数万转时，电动机的输出功率达从几千瓦到十几千瓦，低电压供电时绕组电流达数百安甚至上千安，电动机电枢绕组导线截面积相当大，若仍像通常那样在电枢线圈间和相间采用焊接或压接的方式连接，在这么小的电机端部空间实现起来相当复杂。
实用新型内容
基于现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种无缝电枢绕组永磁同步电动机，改善永磁同步电动机的结构，提高其性能，并且降低成本。
本实用新型的技术方案为：
无缝电枢绕组永磁同步电动机，包括前轴承1、前端盖2、电枢绕组3、定子铁芯4、转子5、后端盖6和后轴承7，所述转子5包括后压圈51、不锈钢套52、前压圈53、永磁体磁极54和转子轴55，所述永磁体磁极54由沿其轴向的三段磁体固定连接而成，并且三段磁体中每段磁体依次错位一空间角。
进一步地，三段磁体中每段磁体与相邻的磁体错位的空间角角度相同。
进一步地，三段磁体中每段磁体与相邻的磁体错位的空间角角度均为11°。
进一步地，所述转子5为四极转子。
进一步地，所述定子铁芯4的槽数为6槽。
进一步地，6槽均为两两相邻的齿围成，且每一个槽口的宽度小于除构成槽口之外的相邻的两个齿之间的距离。
进一步地，所述定子铁芯4由硅钢片制成。
进一步地，所述定子铁芯4由0.2或0.35厚的硅钢片制成。
进一步地，所述电枢绕组3为三相，每相绕组占两个齿，第一齿和第四齿连续绕成一相，引出a和x端；第三齿和第六齿连续绕成一相，引出b端和y端；第五齿和第二齿连续绕成一相，引出c和z端，其中，a端和z端合并与电动机的U端连接，b端和x端合并与电动机的V端连接，c端和y端合并与电动机的W端连接。
本实用新型的有益效果为：采用转子磁极分段错位实现转子斜极，有效消除了齿槽的定位转矩，而且电动机的波形正弦性好，没有明显的波纹。
附图说明
图1为本实用新型实施例整体剖面结构示意图；
图2为本实用新型实施例转子结构示意图；
图3为本实用新型图2中转子各对应位置的剖面示意图；
图4为本实用新型实施例定子绕组联结示意图。
具体实施方式
下面参考附图并结合实施例对本实用新型进行详细说明。需要说明的是在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可相互组合。
如图1-3所示，无缝电枢绕组永磁同步电动机，包括前轴承1、前端盖2、电枢绕组3、定子铁芯4、转子5、后端盖6和后轴承7，所述转子5包括后压圈51、不锈钢套52、前压圈53、永磁体磁极54 和转子轴55，所述永磁体磁极54由沿其轴向的三段磁体固定连接而成，并且三段磁体中每段磁体依次错位一空间角。三段磁体中每段磁体与相邻的磁体错位的空间角角度相同，错位的空间角角度均为 11°。
所述转子5为四极转子。对于高速电动机来说，为了减小铁损耗，除了需要采用低损耗的硅钢片材料以外，不宜采用多极对数。通用伺服同步电动机4对极5对极最多，高速同步电动机则宜采用更少的极对数。一对极的定转子铁芯轭部相对增厚，使机电能量转换的有效齿层空间减少，力矩密度和功率密度下降，所以对小机座号高速永磁同步电动机来说，2对极为最佳。三相两对极最小的槽数，意味着最少的线圈数和最简化的工艺，为6槽。每相占两个齿，每齿一匝，构成二匝串联的最简相绕组。因此，如图4所示，所述定子铁芯4的槽数为6槽。6槽均为两两相邻的齿围成，且每一个槽口的宽度小于除构成槽口之外的相邻的两个齿之间的距离。所述定子铁芯4由0.2或0.35 厚的硅钢片制成。
所述电枢绕组3为三相，每相绕组占两个齿，第一齿和第四齿连续绕成一相，引出a和x端；第三齿和第六齿连续绕成一相，引出b 端和y端；第五齿和第二齿连续绕成一相，引出c和z端，其中，a 端和z端合并与电动机的U端连接，b端和x端合并与电动机的V端连接，c端和y端合并与电动机的W端连接。
相绕组间采用三角形(△)连接。永磁同步电动机三相绕组普遍采用星形(Y)接法，这是因为三相绕组中的电动势基波相位依次差 120°电角度，三次谐波是同相位的，接成星形时，线电势中三次谐波相互抵消，而接成三角形时，在三角形回路内三次谐波三相叠加，有可能造成较大的三次谐波环流和较大的附加损耗和阻力转矩，但是低压高速永磁电动机中绕组电流和导线截面积很大，在狭小的端部空间内，线圈之间的两端焊接和压接都很困难，更不要说三相星接绕组的中点需要三端焊接或压接在一起，所以按无缝电枢绕组的要求选用三角形联结绕组。在4极6槽配合情况下，定子绕组的节距y为60°空间角，是转子磁极极距τ90°空间角的
即
是短掉
极距角的短距绕组，三次谐波电势为零，不会产生三次谐波的环流。
电气和空间都均匀对称的绕组分布。三相绕组的起始端分别在1， 2和3槽，相绕组电动势也是相差120°电角度，在电气上对称的，但是它们在端部空间的分布就不完全对称和均匀。本实用新型采取三相绕组起始端a,b,c,分别为1，3和5槽，这样不仅电气上对称，机械上(空间)也对称均匀分布，包括各相线圈间的过渡线的均匀对称分布。要与三相起始端合并引出的相绕组末端z，y，x也分别在1、 3和5槽内，az、by、cx便很自然地合并在一起成U、V和W引出，构成完美的无缝电枢绕组结构。
以上所属实施例仅表达了本实用新型的集中实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.无缝电枢绕组永磁同步电动机，其特征在于：包括前轴承(1)、前端盖(2)、电枢绕组(3)、定子铁芯(4)、转子(5)、后端盖(6)和后轴承(7)，所述转子(5)包括后压圈(51)、不锈钢套(52)、前压圈(53)、永磁体磁极(54)和转子轴(55)，所述永磁体磁极(54)由沿其轴向的三段磁体固定连接而成，并且三段磁体中每段磁体依次错位一空间角。
2.如权利要求1所述的无缝电枢绕组永磁同步电动机，其特征在于：三段磁体中每段磁体与相邻的磁体错位的空间角角度相同。
3.如权利要求2所述的无缝电枢绕组永磁同步电动机，其特征在于：三段磁体中每段磁体与相邻的磁体错位的空间角角度均为11°。
4.如权利要求1所述的无缝电枢绕组永磁同步电动机，其特征在于：所述转子(5)为四极转子。
5.如权利要求1所述的无缝电枢绕组永磁同步电动机，其特征在于：所述定子铁芯(4)的槽数为6槽。
6.如权利要求5所述的无缝电枢绕组永磁同步电动机，其特征在于：6槽均为两两相邻的齿围成，且每一个槽口的宽度小于除构成槽口之外的相邻的两个齿之间的距离。
7.如权利要求6所述的无缝电枢绕组永磁同步电动机，其特征在于：所述定子铁芯(4)由硅钢片制成。
8.如权利要求7所述的无缝电枢绕组永磁同步电动机，其特征在于：所述定子铁芯(4)由0.2或0.35厚的硅钢片制成。
9.如权利要求5或6所述的无缝电枢绕组永磁同步电动机，其特征在于：所述电枢绕组(3)为三相，每相绕组占两个齿，第一齿和第四齿连续绕成一相，引出a和x端；第三齿和第六齿连续绕成一相，引出b端和y端；第五齿和第二齿连续绕成一相，引出c和z端，其中，a端和z端合并与电动机的U端连接，b端和x端合并与电动机的V端连接，c端和y端合并与电动机的W端连接。
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2019
- 2019-09-30 CN CN201921648233.7U patent/CN210780481U/zh active Active
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