CN211352001U - 自动弱磁永磁外转子同步电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动弱磁永磁外转子同步电机，包括定子、转子、转子外壳和定子壳体，所述定子在内，转子在外，定子与定子壳体固定，转子与转子外壳之间设置有转子导轨，转子导轨沿轴向固定在转子外壳上，转子与转子导轨滑动连接，转子与转子外壳之间设置有第一弹性件，转子外壳上设置有弱磁调节装置，所述弱磁调节装置包括斜块导轨、斜块和第二弹性件，斜块导轨沿径向设置在转子外壳上，斜块与斜块导轨滑动连接，第二弹性件的两端分别连接斜块和转子外壳，斜块远离斜块导轨的侧面与转子的端面接触，本电机能够自动产生弱磁调速，并且结构简单和成本较低。

Description

自动弱磁永磁外转子同步电机

技术领域

本实用新型新型属于电机技术领域，更具体的说涉及一种自动弱磁永磁外转子同步电机。

背景技术

永磁电机的气隙指的是定转子之间的间隙。电机气隙的大小，影响着磁密的大小，进而也会影响电机的极限转速。我们可以通过减弱磁通这一方式来提升电机的极限转速。电机在不同的工作状态下，对磁场强度的要求也是不同的，当电机的转速在额定转速以下时，为了保证电机启动力矩稳定，则不需要降低电机的磁场强度；当电机的转速大于额定转速时，我们可以利用弱磁来增加电机的极限转速。由此可见，如何适时灵活的调节电机的磁场强度来调节电机的极限转速有着十分重要的意义。

目前市场上的永磁电机多是固定气隙磁通，电机的磁场强度也是不变的，因此不具有弱磁调速功能；有弱磁功能的永磁电机也都是采用电气或机械人为控制启动弱磁功能，且成本高，结构复杂，不利于投放市场。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种能够自动弱磁、结构简单和成本较低的自动弱磁永磁外转子同步电机。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种自动弱磁永磁外转子同步电机，包括定子、转子、转子外壳和定子壳体，所述定子在内，转子在外，定子与定子壳体固定，转子与转子外壳之间设置有转子导轨，转子导轨沿轴向固定在转子外壳上，转子与转子导轨滑动连接，转子与转子外壳之间设置有第一弹性件，转子外壳上设置有弱磁调节装置，所述弱磁调节装置包括斜块导轨、斜块和第二弹性件，斜块导轨沿径向设置在转子外壳上，斜块与斜块导轨滑动连接，第二弹性件的两端分别连接斜块和转子外壳，斜块远离斜块导轨的侧面与转子的端面接触。

进一步所述转子外壳端面开口处设置有圆环，所述斜块导轨沿径向固定于圆环上。

进一步所述第二弹性件和第一弹性件为弹簧。

进一步所述转子与斜块之间的设置有缓冲块，所述缓冲块固定于转子上并与斜块接触。

进一步所述弱磁调节装置为4或6组且沿圆周方向均匀设置，第一弹性件为4个或6个且沿圆周方向均匀分布。

进一步所述斜块朝向转子的一侧设置有垂直于轴线的平面和与轴线有倾斜角度的斜面。

进一步所述转子导轨和斜块导轨均为直线导轨，转子沿转子导轨作直线运动，斜块沿斜块导轨作直线运动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：转子带动转子外壳旋转，使在转子外壳上的斜块受到离心力，斜块开始有沿径向向外移动的趋势，随着转子外壳转速的增加，斜块受到的离心力也变大，斜块开始沿斜块导轨径向向外移动，由于斜块的移动随后转子受第一弹性件的弹力开始沿转子导轨轴向移动，转子与定子开始发生错位，发生弱磁调速；当转子外壳的转速达到最高时，斜块受到的离心力最大，斜块在斜块导轨上移动到径向最外处，转子与定子产生最大错位距离，此时弱磁调速最高；当转速下降，斜块受到的离心力变小，受到第二弹性件的弹力作用，斜块开始沿斜块导轨径向向内移动，转子开始复位，转子与定子的错位距离开始减小，弱磁调速减弱，最后转子和定子对齐，弱磁调速消失；本自动弱磁永磁外转子同步电机可根据转速的自动产生弱磁调速，并且结构简单和成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实用新型所述的自动弱磁永磁外转子同步电机的剖视图；

图2是图1中局部放大图A(未弱磁调速)；

图3是弱磁调节装置的弱磁调速中间过程的示意图；

图4是弱磁调节装置的弱磁调速达到最大状态的示意图；

图5是弱磁调节装置在转子外壳内沿圆周方向均匀布置的示意图；

图6是斜块和斜块导轨的示意图；

图7是转子铁芯和转子导轨的示意图。

图中标记：1、定子壳体；2、定子；3、转子外壳；41、永磁体；42、转子铁芯；43、转子导轨；44、缓冲块；45、第一弹性件；51、斜块；52、斜块导轨；53、第二弹性件；6、圆环。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

一种自动弱磁永磁外转子同步电机，包括定子2、转子、转子外壳3和定子壳体1，所述转子包括转子铁芯42和永磁体41，所述定子2在内，转子在外，定子2与定子壳体1固定，转子与转子外壳3之间设置有转子导轨43，转子导轨43沿轴向固定在转子外壳3上，转子与转子导轨43滑动连接，转子与转子外壳3之间设置有第一弹性件45，转子外壳3上设置有弱磁调节装置，所述弱磁调节装置包括斜块51导轨、斜块51和第二弹性件53，斜块导轨52沿径向设置在转子外壳3上，斜块51与斜块导轨52滑动连接，第二弹性件53的两端分别连接斜块51和转子外壳3，斜块51远离斜块导轨52的侧面与转子的端面接触。

本实用新型优选的所述转子外壳3端面开口处设置有圆环6，所述斜块导轨52沿径向固定于圆环6上。

本实用新型优选的所述第二弹性件53和第一弹性件45为弹簧，弹簧成本低，且为最常用的弹性件；若第一弹性件45与弱磁调节装置布置在同一侧则第一弹性件45为拉伸弹簧，若布置在不同一侧则第一弹性件45为压缩弹簧；如图1所述，本实施例中优选的弱磁调节装置和第二弹性件53设置于转子的左侧，第二弹性件53为压缩弹簧，第一弹性件45设置于转子的右侧，第二弹性件53为压缩弹簧。

本实用新型优选的所述转子与斜块51之间的设置有缓冲块44，所述缓冲块44固定于转子上并与斜块51接触，使用缓冲块44来与斜块51接触避免了转子与斜块51直接接触使转子磨损，影响转子的性能。

本实用新型优选的所述弱磁调节装置为4或6组且沿圆周方向均匀设置，如图5所示，第一弹性件45为4个或6个且沿圆周方向均匀分布，使用4或6个第一弹性件45是为了转子受力均匀，使用4或6组弱磁调节装置是为了发生弱磁调速时，转子的移动平稳。

本实用新型优选的所述斜块51朝向转子的一侧设置有垂直于轴线的平面和与垂直于轴线有倾斜角度的斜面，在不发生弱磁调速时平面与缓冲块44接触，使转子稳定不移动；斜面是使转子弱磁调速减弱时能慢慢顶开转子，使转子稳定的移动。

本实用新型优选的所述转子导轨43和斜块导轨52均为直线导轨，转子沿转子导轨43作直线运动，斜块51沿斜块导轨52作直线运动，转子导轨43和斜块导轨52限定转子和斜块51只能做直线运动，使弱磁过程稳定。

如图2所示，正常工作时，转子和定子2两者是相互对齐的，不会发生弱磁现象。

当转子带动转子外壳3转动，斜块51由于转子外壳3的旋转而受到离心力，斜块51有沿径向向外移动的趋势，随着转子外壳3的转速的增加，斜块51受到的离心力也开始增大，斜块51开始沿斜块导轨52径向向外移动，转子受右端的第一弹性件45的弹力开始沿转子导轨43轴向向左移动，此时转子开始与定子2发生错位，开始发生弱磁调速，如图3所示。

当转子外壳3的转速达到最大时，此时斜块51受到的离心力也是最大的，使斜块51在斜块导轨52上移动到了最外侧，而转子则受右端的第一弹性件45的弹力，移动到了最左侧，与定子2产生最大的错位距离，此时弱磁调速达到最高，如图4所示。

当转子外壳3的转速降低时，斜块51受到的离心力也随着变小，由于第二弹性件53的弹力作用，斜块51会沿斜块导轨52径向向内移动，随着斜块51沿斜块导轨52径向向内移动，斜块51会顶开转子，使转子沿转子导轨43轴向向右移动，最后转子与定子2对齐，弱磁调速消失。

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 (7)

1.一种自动弱磁永磁外转子同步电机，包括定子、转子、转子外壳和定子壳体，其特征在于：所述定子在内，转子在外，定子与定子壳体固定，转子与转子外壳之间设置有转子导轨，转子导轨沿轴向固定在转子外壳上，转子与转子导轨滑动连接，转子与转子外壳之间设置有第一弹性件，转子外壳上设置有弱磁调节装置，所述弱磁调节装置包括斜块导轨、斜块和第二弹性件，斜块导轨沿径向设置在转子外壳上，斜块与斜块导轨滑动连接，第二弹性件的两端分别连接斜块和转子外壳，斜块远离斜块导轨的侧面与转子的端面接触。

2.根据权利要求1所述的自动弱磁永磁外转子同步电机，其特征在于：所述转子外壳端面开口处设置有圆环，所述斜块导轨沿径向固定于圆环上。

3.根据权利要求2所述的自动弱磁永磁外转子同步电机，其特征在于：第二弹性件和第一弹性件为弹簧。

4.根据权利要求3所述的自动弱磁永磁外转子同步电机，其特征在于：转子与斜块之间的设置有缓冲块，所述缓冲块固定于转子上并与斜块接触。

5.根据权利要求4所述的自动弱磁永磁外转子同步电机，其特征在于：所述弱磁调节装置为4或6组且沿圆周方向均匀设置，第一弹性件为4个或6个且沿圆周方向均匀分布。

6.根据权利要求5所述的自动弱磁永磁外转子同步电机，其特征在于：所述斜块朝向转子的一侧设置有垂直于轴线的平面和与轴线有倾斜角度的斜面。

7.根据权利要求6所述的自动弱磁永磁外转子同步电机，其特征在于：所述转子导轨和斜块导轨均为直线导轨，转子沿转子导轨作直线运动，斜块沿斜块导轨作直线运动。

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