CN214255899U - 一种高压自启动永磁电机定子冲片、转子冲片及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压自启动永磁电机定子冲片、转子冲片及电机；定子冲片包括定子冲片本体，所述定子冲片本体整体呈圆环型，所述定子冲片本体的内侧沿轴线圆周等间距开设有开口槽，所述开口槽呈矩形，所述开口槽的侧壁上靠近定子冲片本体圆心一端开设有第一卡槽；转子冲片包括转子冲片本体，所述转子冲片本体整体呈圆型，所述转子冲片本体上开设有用于放置鼠笼条的矩形孔，所述矩形孔沿转子冲片本体外侧边沿等间距布置。本实用新型通过优化定、转子冲片结构，优化电机磁路设计，调整气隙磁密波形，从而控制电机谐波与转矩脉动，降低电机的振动与噪音。

Description

一种高压自启动永磁电机定子冲片、转子冲片及电机

技术领域：

本实用新型涉及高压自启动永磁电机技术领域，具体涉及一种高压自启动永磁电机定子冲片、转子冲片及电机。

背景技术：

目前高压自启动永磁电动机替代高压异步电机的应用越来越多，但大功率的高压永磁电机还是很少。主要原因在于此类大功率高压自启动永磁电动机，存在诸多技术难点：(1)由于转子为永磁体结构，气隙磁密较高，气隙磁密波形设计不好，容易引发整机的振动、噪音问题。(2)由于高压自启动永磁电动机的特殊性，启动及牵入性能很难达到高压异步电机标准。(3)通风散热设计与高压异步电机存在差异，限制了功率密度的提高。

实用新型内容：

本实用新型目的是解决上述的技术问题，提供一种高压自启动永磁电机定子冲片、转子冲片及电机。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一方面，本实用新型提供了一种高压自启动永磁电机定子冲片，包括定子冲片本体，所述定子冲片本体整体呈圆环型，所述定子冲片本体的内侧沿轴线圆周等间距开设有开口槽，所述开口槽呈矩形，所述开口槽的侧壁上靠近定子冲片本体圆心一端开设有第一卡槽。所述第一卡槽用于卡接阻挡绕组线圈的定子槽楔。

进一步的，所述定子冲片本体的内侧周圈开设有90个开口槽。

另一方面，本实用新型提供了一种高压自启动永磁电机转子冲片，与上述提供的一种高压自启动永磁电机定子冲片配合安装，包括转子冲片本体，所述转子冲片本体整体呈圆型，所述转子冲片本体上开设有用于放置鼠笼条的矩形孔，所述矩形孔沿转子冲片本体外侧边沿等间距布置。

进一步的，所述转子冲片本体上的矩形孔开设有84处。

进一步的，所述转子冲片本体上沿轴线均布有多组用于放置永磁体的磁钢槽，所述磁钢槽包括沿转子冲片本体径向对称布置的第一放置槽、第二放置槽、第三放置槽，所述第一放置槽与第二放置槽两侧齐平布置，所述第三放置槽与转子冲片本体的径向垂直布置，所述第一放置槽与第三放置槽倾斜布置，所述第三放置槽位于第一放置槽靠近转子冲片本体的边沿一侧，对称布置第一放置槽、第二放置槽整体呈V型布置。

进一步的，所述第一放置槽的两端设有第一缺口，所述第二放置槽远离第三放置槽一端设有第二缺口，所述第三放置槽远离第二放置槽一端设有第三缺口。

进一步的，所述第一缺口、第二缺口、第三缺口上均设有用于对永磁体限位的直角边。

进一步的，所述磁钢槽设置有6处。

进一步的，所述转子冲片本体上均布开设有12个螺栓孔。

进一步的，所述转子冲片本体的中部开设有安装内孔，所述安装内孔的侧壁方向开设有键槽孔。所述安装内孔孔径设置为500mm，所述转子冲片本体的外圆直径设置为824mm。

另一方面，本实用新型提供了一种高压自启动永磁电机，包括上述定子冲片和转子冲片。

本实用新型提供的一种高压自启动永磁电机定子冲片、转子冲片及电机，具有以下有益效果：通过优化定、转子冲片结构，优化电机磁路设计，调整气隙磁密波形，从而控制电机谐波与转矩脉动，降低电机的振动与噪音；通过调整转子鼠笼条孔的数量与尺寸，能保证电动机的启动转矩和牵入转矩，使得电机具备良好的启动和牵入性能；改善通风散热性能。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述：

图1为本实用新型提供的一种高压自启动永磁电机定子冲片的结构示意图；

图2为图1中A部位局部结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种高压自启动永磁电机转子冲片的结构示意图；

图4为图3中B部位局部结构示意图；

图5为图4中C部位局部结构示意图；

图6为本实用新型提供的一种高压自启动永磁电机的空载反电势波形；

图7为本实用新型提供的一种高压自启动永磁电机的空载反电势傅里叶分析图；

图8为本实用新型提供的一种高压自启动永磁电机的起动转矩仿真图；

图9为本实用新型提供的一种高压自启动永磁电机的起动电流仿真图；

图10为本实用新型提供的一种高压自启动永磁电机的额定负载牵入转动惯量仿真图；

图11为本实用新型提供的一种高压自启动永磁电机的去磁磁场走向仿真图；

图12为本实用新型提供的一种高压自启动永磁电机的定子铁芯；

图13为本实用新型提供的一种高压自启动永磁电机的转子铁芯。

图中标号说明：1、定子冲片本体；11、开口槽；12、第一卡槽；2、转子冲片本体；21、矩形孔；22、磁钢槽；221、第一放置槽；2211、第一缺口；222、第二放置槽；2221、第二缺口；223、第三放置槽；2231、第三缺口；224、直角边；23、螺栓孔；24、安装内孔；25、键槽孔。

具体实施方式：

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面将结合本实用新型的实施例中的附图，对本实用新型的实施例中的技术方案进行清楚-完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型的实施例中所有方向性指示(诸如上-下-左-右-前-后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系-运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。

如图1-2所示，本实用新型提供了一种高压自启动永磁电机定子冲片，包括定子冲片本体1，所述定子冲片本体1整体呈圆环型，所述定子冲片本体1的内侧沿轴线圆周等间距开设有开口槽11，所述定子冲片本体1的内侧周圈开设有90个开口槽11；所述开口槽11呈矩形，所述开口槽11的侧壁上靠近定子冲片本体1圆心一端开设有第一卡槽12。所述第一卡槽12用于卡接阻挡绕组线圈的定子槽楔，开口槽11用于放置线圈绕组。

如图3-5所示，本实用新型提供了一种高压自启动永磁电机转子冲片，与上述提供的一种高压自启动永磁电机定子冲片配合安装，包括转子冲片本体2，所述转子冲片本体2整体呈圆型，所述转子冲片本体2上开设有用于放置鼠笼条的矩形孔21，所述矩形孔21沿转子冲片本体2外侧边沿等间距布置。

具体的，所述转子冲片本体2上的矩形孔21开设有84处。

具体的，所述转子冲片本体2上沿轴线均布有多组用于放置永磁体的磁钢槽22，所述磁钢槽22包括沿转子冲片本体2径向对称布置的第一放置槽221、第二放置槽222、第三放置槽223，所述第一放置槽221与第二放置槽222两侧齐平布置，所述第三放置槽223与转子冲片本体2的径向垂直布置，所述第一放置槽221与第三放置槽223倾斜布置，所述第三放置槽223位于第一放置槽221靠近转子冲片本体2的边沿一侧，对称布置第一放置槽221、第二放置槽222整体呈V型布置。

通过上述方案，在有限空间内通过合理设计磁钢槽22的形状及布局，结合定子冲片、转子冲片的磁路设计，优化了空载反电势波形，减少了谐波空载反电势中的谐波含量，从而改善了电机的转矩脉动、振动与噪音；上述定子冲片与转子冲片配合的空载反电势波形如图6所示，本实用新型提供的电机空载反电势傅里叶分析如图7所示。

具体的，所述第一放置槽221的两端设有第一缺口2211，所述第二放置槽222远离第三放置槽223一端设有第二缺口2221，所述第三放置槽223远离第二放置槽222一端设有第三缺口2231。通过设置缺口，能够对磁路进行优化，有效地疏导反向去磁磁场的走向，有效地保护了反向去磁磁场对磁钢尖角处的退磁作用，进而提高了磁钢局部抗去磁能力。本实用新型提供的电机去磁磁场走向仿真如图11所示。

具体的，所述第一缺口2211、第二缺口2221、第三缺口2231上均设有用于对永磁体限位的直角边224。通过直角边224方便对永磁体进行限位。

具体的，所述磁钢槽22设置有6处。采用90个放置线圈的开口槽11与84个放置鼠笼条的矩形孔21匹配，并设置6处磁钢槽22，通过磁钢槽22的形状配合电机整体设计，提高了电机的起动转矩及牵入转矩，从而提高了电机的起动及牵入同步转速的能力。起动转矩及起动电流仿真数据如图8、图9所示，牵入能力仿真如图10所示。

具体的，所述转子冲片本体2上均布开设有12个螺栓孔23，作为转子铁芯叠压时的紧固螺栓孔23。

具体的，所述转子冲片本体2的中部开设有安装内孔24，所述安装内孔24的侧壁方向开设有键槽孔25。所述安装内孔24孔径设置为500mm，所述转子冲片本体2的外圆直径设置为824mm，通过尽量设置较大的安装内孔24，增大转子内孔通风面积，方便对电机冷却。

另一方面，本实用新型提供了一种高压自启动永磁电机，包括上述定子冲片本体和转子冲片本体。上述电机的定子冲片、转子冲片为6极电机冲片，适用于710机座或800机座，电机功率可做到2000kW-4000kW。多个定子冲片相叠，中间设置通风道，形成定子铁芯，如图12所示；多个转子冲片相叠，中间设置通风道，形成转子铁芯，如图13所示。在定子铁芯上嵌入定子线圈，装入机壳，形成定子。将转子铁芯装设于转子辐板轴上，焊上笼条，嵌入磁钢，形成转子。定、转子合装，加上冷却器，组装成整个电机。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的特点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物。

Claims (10)

1.一种高压自启动永磁电机定子冲片，其特征在于：包括定子冲片本体(1)，所述定子冲片本体(1)整体呈圆环型，所述定子冲片本体(1)的内侧沿轴线圆周等间距开设有开口槽(11)，所述开口槽(11)呈矩形，所述开口槽(11)的侧壁上靠近定子冲片本体(1)圆心一端开设有第一卡槽(12)。

2.根据权利要求1所述的一种高压自启动永磁电机定子冲片，其特征在于：所述定子冲片本体(1)的内侧周圈开设有90个开口槽(11)。

3.一种高压自启动永磁电机转子冲片，与权利要求1所述的一种高压自启动永磁电机定子冲片配合安装成电机，其特征在于：包括转子冲片本体(2)，所述转子冲片本体(2)整体呈圆型，所述转子冲片本体(2)上开设有用于放置鼠笼条的矩形孔(21)，所述矩形孔(21)沿转子冲片本体(2)外侧边沿等间距布置。

4.根据权利要求3所述的一种高压自启动永磁电机转子冲片，其特征在于：所述转子冲片本体(2)上的矩形孔(21)开设有84处。

5.根据权利要求3所述的一种高压自启动永磁电机转子冲片，其特征在于：所述转子冲片本体(2)上沿轴线均布有多组用于放置永磁体的磁钢槽(22)，所述磁钢槽(22)包括沿转子冲片本体(2)径向对称布置的第一放置槽(221)、第二放置槽(222)、第三放置槽(223)，所述第一放置槽(221)与第二放置槽(222)两侧齐平布置，所述第三放置槽(223)与转子冲片本体(2)的径向垂直布置，所述第一放置槽(221)与第三放置槽(223)倾斜布置，所述第三放置槽(223)位于第一放置槽(221)靠近转子冲片本体(2)的边沿一侧，对称布置第一放置槽(221)、第二放置槽(222)整体呈V型布置。

6.根据权利要求5所述的一种高压自启动永磁电机转子冲片，其特征在于：所述第一放置槽(221)的两端设有第一缺口(2211)，所述第二放置槽(222)远离第三放置槽(223)一端设有第二缺口(2221)，所述第三放置槽(223)远离第二放置槽(222)一端设有第三缺口(2231)。

7.根据权利要求6所述的一种高压自启动永磁电机转子冲片，其特征在于：所述第一缺口(2211)、第二缺口(2221)、第三缺口(2231)上均设有用于对永磁体限位的直角边(224)。

8.根据权利要求5所述的一种高压自启动永磁电机转子冲片，其特征在于：所述磁钢槽(22)设置有6处。

9.根据权利要求3所述的一种高压自启动永磁电机转子冲片，其特征在于：所述转子冲片本体(2)的中部开设有安装内孔(24)，所述安装内孔(24)的侧壁方向开设有键槽孔(25)。

10.一种高压自启动永磁电机，其特征在于：包括权利要求1-2中任一项所述的定子冲片和权利要求3-9中任一项所述的转子冲片。

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