CN214756017U - 铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机，包括壳体，所述壳体内穿设有转子轴，所述转子轴上套设有转子组件，所述壳体内设有与所述转子组件相配合的定子组件；所述转子组件包括套设在所述转子轴上的转子，所述转子的外圆周上表贴有铁氧体磁瓦，所述铁氧体磁瓦为分体式弧形板结构；所述铁氧体磁瓦外设有一圈磁瓦抱箍；所述定子组件由至少两个呈扇形结构的定子单元组合而成，所述定子单元分别包括定子铁芯及缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组；本永磁同步电机结构简单，易于装配和维护，成本较低，能够用于各种需要自启动的工况中，无中间转换环节，转子直接作用于转子轴上，旋转推力大，电机效率高、耗能少。

Description

铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机

技术领域

本实用新型涉及到永磁同步电机技术领域，具体涉及到一种铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机。

背景技术

现有技术中，常见的驱动动力源主要采用双速电机主驱动与减速机辅助组合的驱动方式或变频电机驱动方式，所述的双速电机主驱动与减速机辅助组合的驱动方式有以下缺点：1、不能连续调速、低速运行时不能提供大扭矩；2、结构复杂，场地适应性差；3、传动效率低，故障率高影响主轴旋转速度；4、减速电机和电机不能同时驱动等问题；5、响应速度慢，能耗高。

也有采用永磁同步电机进行驱动的，但是转子组件和定子组件的结构和安装比较复杂，而且材料较贵，使得成本增加。

如中国实用新型专利(公开号：CN210201572U)在2020年公开了一种表贴式永磁同步电机的转子结构及转子组件，转子结构包括转子冲片和设置在转子冲片上的磁钢，所述转子冲片的周面上均匀分布有若干所述磁钢，转子冲片中部开设有轴孔，所述磁钢底部为弧面，弧面的圆心与所述轴孔中心之间偏心设置；转子组件包括若干轴向叠加排列的上述转子结构；该装置组件的结构虽然能够降低电机转矩波动，降低电机振动噪音，但是安装和配合的要求较高，而且需要在转子上开设较多减重槽。转子的加工量较大，成本会上升，通过该种结构制作的永磁同步电机的成本也会跟随大幅上升。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机，包括壳体，所述壳体内穿设有转子轴，所述转子轴上套设有转子组件，所述壳体内设有与所述转子组件相配合的定子组件；所述转子组件包括套设在所述转子轴上的转子，所述转子的外圆周上表贴有铁氧体磁瓦，所述铁氧体磁瓦为分体式弧形板结构；所述铁氧体磁瓦外设有一圈磁瓦抱箍；所述定子组件由至少两个呈扇形结构的定子单元组合而成，所述定子单元分别包括定子铁芯及缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组，每个所述定子单元独立控制，所述定子铁芯设置在所述壳体的内部，所述铁氧体磁瓦与所述定子绕组相对设置。

本永磁同步电机结构简单，易于装配和维护，成本较低，能够用于各种需要自启动、结构紧凑的工况中，如自启动风机、泵等，减少了减速齿轮、复杂的传动系统、润滑系统的设置，无中间转换环节，转子直接作用于转子轴上，旋转推力大，电机效率高、耗能少，而且转速容易控制。当永磁同步电机通电后，所述铁氧体磁瓦为所述定子铁芯提供一个径向上旋转的磁场，促使所述定子组件为所述转子提供轴线旋转的力矩，直接驱动转子轴进行工作。

采用铁氧体磁瓦成本较低，能够降低永磁同步电机的成本，使其能够用在较为大众化的，低成本运行的输出环境中；采用表贴的方式，配合本铁氧体磁瓦的结构，就能够将所述铁氧体磁瓦固定在所述转子上，减少螺钉等小型紧固件的使用，也避免在铁氧体磁瓦上钻孔、开槽等，保持磁瓦的完整结构，有利于磁场的形成和提高磁力驱动的效果。

所述铁氧体磁瓦采用分体式的结构，便于装卸和独立调整，所述磁瓦抱箍的设置，能够进一步提高所述铁氧体磁瓦的紧固程度和安装稳定性，在长期的工作中其位移变化也较少，与定子组件间的间隙也能够保持较好。

所述定子组件也为组合式结构，当其中某一个定子单元(定子铁芯或者相应的定子绕组)损坏，则单独更换其中一个定子铁芯或定子绕组即可，从而更便于设备的维修与护理。

进一步的，所述转子的外圆周上设有卡合槽，所述铁氧体磁瓦的内侧卡合在所述卡合槽内并与所述卡合槽之间设有胶层。

所述卡合槽能够卡合住所述铁氧体磁瓦，在进行粘接时能够起到预固定的作用，便于粘接固定；在后期也能够起到轴向和周向的限位作用。

进一步的，所述卡合槽为弧形凹槽，所述卡合槽的厚度小于所述铁氧体磁瓦厚度的四分之一，这样的设置能够减少转子的加工量，降低加工成本和时间；所述胶层为涂覆的粘胶，所述粘胶为工业胶，如高温磁瓦粘结胶，在高温下也就具有较好的粘接强度。

进一步的，所述铁氧体磁瓦至少为中心对称设置的两块。对称的设置能够减少相邻磁瓦间产生磁场的干涉，而且整体结构对称，有利于转子轴的平稳旋转。

进一步的，所述磁瓦抱箍周向的设置在所述转子组件的中部位置，所述磁瓦抱箍紧固若干所述铁氧体磁瓦并与所述转子之间螺接固定，螺接的位置设置在相邻的铁氧体磁瓦之间的间隙处。这样的设置一方面利用了相邻磁瓦间的转子间隙空间，另一方面能够进一步提高所述磁瓦抱箍的紧固能力，避免磁瓦抱箍的位移。

进一步的，所述转子与所述转子轴为一体成型结构，这样的设置，一体化程度更高，稳定性更好，但是成本会稍微增加；或者所述转子的内圆周与所述转子轴的外圆周之间平键连接，平键连接具有较强的轴间连接能力，相关技术较为成熟，成本更低。

进一步的，所述定子铁芯为扇形盘状或者扇形柱状结构；所述定子铁芯分别螺接在所述壳体上。直接利用所述壳体作为定子基座使用，使得壳体内部的结构更加紧凑。

进一步的，所述壳体包括周向的外壳，以及设置在所述外壳两端的端盖；所述端盖的内侧分别设有一圈凸台结构，所述外壳设置在所述凸台结构处并分别与所述端盖螺接固定；所述端盖与所述转子轴之间分别设有轴承，所述端盖连接所述轴承处的壁厚大于其它部位。采用该结构的外壳和端盖，结构简单紧凑，安装容易，同时也能够形成较好的保护效果。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、本永磁同步电机结构简单，易于装配和维护，成本较低，能够用于各种需要自启动、结构紧凑的工况中，减少了减速齿轮、复杂的传动系统、润滑系统的设置，无中间转换环节，转子直接作用于转子轴上，旋转推力大，电机效率高、耗能少，而且转速容易控制；2、采用铁氧体磁瓦成本较低，能够降低永磁同步电机的成本，使其能够用在较为大众化的，低成本运行的输出环境中；3、采用表贴的方式，配合本铁氧体磁瓦的结构，就能够将所述铁氧体磁瓦固定在所述转子上，减少了加工量，保持了磁瓦的完整结构；所述磁瓦抱箍的设置，能够进一步提高所述铁氧体磁瓦的紧固程度和安装稳定性；4、所述铁氧体磁瓦和所述定子组件均为组合式结构，当其中某一个定子单元或者磁瓦损坏，则单独更换其中一个定子铁芯或定子绕组或铁氧体磁瓦即可，从而更便于设备的维修与护理。

附图说明

图1为本实用新型铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机的整体结构示意图；

图2为本实用新型铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机的A-A截面结构示意图；

图3为本实用新型铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机的磁瓦抱箍结构示意图；

图4为图3中B-B截面结构示意图；

图5为本实用新型铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机的另一种转子组件的结构示意图；

图中：1、转子轴；2、转子组件；201、转子；202、铁氧体磁瓦；203、胶层；204、磁瓦抱箍；205、紧固件；206、卡合槽；3、定子组件；301、定子铁芯；302、定子绕组；4、外壳；5、端盖；6、凸台结构；7、轴承。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

如图1～图4所示，一种铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机，包括壳体，所述壳体内穿设有转子轴1，所述转子轴1上套设有转子组件2，所述壳体内设有与所述转子组件2相配合的定子组件3；所述转子组件2包括套设在所述转子轴1上的转子201，所述转子201的外圆周上表贴有铁氧体磁瓦202，所述铁氧体磁瓦202为分体式弧形板结构；所述铁氧体磁瓦202外设有一圈磁瓦抱箍；所述定子组件3由至少两个呈扇形结构的定子单元组合而成，所述定子单元分别包括定子铁芯301及缠绕在所述定子铁芯301上的定子绕组302，每个所述定子单元独立控制，所述定子铁芯301设置在所述壳体的内部，所述铁氧体磁瓦202与所述定子绕组302相对设置。

本永磁同步电机结构简单，易于装配和维护，成本较低，能够用于各种需要自启动、结构紧凑的工况中，如自启动风机、泵等，减少了减速齿轮、复杂的传动系统、润滑系统的设置，无中间转换环节，转子201直接作用于转子轴1上，旋转推力大，电机效率高、耗能少，而且转速容易控制。当永磁同步电机通电后，所述铁氧体磁瓦202为所述定子铁芯301提供一个径向上旋转的磁场，促使所述定子组件3为所述转子201提供轴线旋转的力矩，直接驱动转子轴1进行工作。

采用铁氧体磁瓦202成本较低，能够降低永磁同步电机的成本，使其能够用在较为大众化的，低成本运行的输出环境中；采用表贴的方式，配合本铁氧体磁瓦202的结构，就能够将所述铁氧体磁瓦202固定在所述转子201上，减少螺钉等小型紧固件的使用，也避免在铁氧体磁瓦202上钻孔、开槽等，保持磁瓦的完整结构，有利于磁场的形成和提高磁力驱动的效果。

所述铁氧体磁瓦202采用分体式的结构，便于装卸和独立调整，所述磁瓦抱箍204的设置，能够进一步提高所述铁氧体磁瓦202的紧固程度和安装稳定性，在长期的工作中其位移变化也较少，与定子组件间的间隙也能够保持较好。

所述定子组件3也为组合式结构，当其中某一个定子单元(定子铁芯301或者相应的定子绕组302)损坏，则单独更换其中一个定子铁芯301或定子绕组302即可，从而更便于设备的维修与护理。

进一步的，所述转子201的外圆周上设有卡合槽206，所述铁氧体磁瓦202的内侧卡合在所述卡合槽206内并与所述卡合槽206之间设有胶层203。

所述卡合槽206能够卡合住所述铁氧体磁瓦202，在进行粘接时能够起到预固定的作用，便于粘接固定；在后期也能够起到轴向和周向的限位作用。

进一步的，所述卡合槽206为弧形凹槽，所述卡合槽206的深度较小，这样的设置能够减少转子201的加工量，降低加工成本和时间；所述胶层203为涂覆的粘胶，所述粘胶为工业胶，如高温磁瓦粘结胶，在高温下也就具有较好的粘接强度。

进一步的，所述铁氧体磁瓦202为中心对称设置的两块。对称的设置能够减少相邻磁瓦间产生磁场的干涉，而且整体结构对称，有利于转子轴的平稳旋转。

进一步的，所述磁瓦抱箍204周向的设置在所述转子组件2的中部位置，所述磁瓦抱箍204紧固若干所述铁氧体磁瓦202并与所述转子201之间通过紧固件205螺接固定，螺接的位置设置在相邻的铁氧体磁瓦202之间的间隙处，所述紧固件205为沉头螺钉。这样的设置一方面利用了相邻磁瓦间的转子间隙空间，另一方面能够进一步提高所述磁瓦抱箍204的紧固能力，避免磁瓦抱箍204的位移。

进一步的，所述转子201的内圆周设有键槽，并与所述转子轴1的外圆周之间平键连接，平键连接具有较强的轴间连接能力，相关技术较为成熟，成本更低。

进一步的，所述定子铁芯301为扇形柱状结构，如四个90度等分的扇形柱；所述定子铁芯301分别螺接在所述壳体上。直接利用所述壳体作为定子基座使用，使得壳体内部的结构更加紧凑。

进一步的，所述壳体包括周向的外壳4，以及设置在所述外壳4两端的端盖5；所述端盖5的内侧分别设有一圈凸台结构6，所述外壳4设置在所述凸台结构6处并分别与所述端盖5螺接固定；所述端盖5与所述转子轴1之间分别设有轴承7，所述端盖5连接所述轴承7处的壁厚大于其它部位。采用该结构的外壳4和端盖5，结构简单紧凑，安装容易，同时也能够形成较好的保护效果。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于提供了另一种结构转子组件的结构。

如图5所示，所述铁氧体磁瓦202为中心对称设置的四个，相邻是所述铁氧体磁瓦之间具有间隙，所述磁瓦抱箍204分别在间隙处通过紧固件205与转子201连接。对于尺寸较大的转子，多个分体式的铁氧体磁瓦202能够减低制作的难度，也方便逐块安装。

进一步的，所述转子201与所述转子轴1为一体成型结构，这样的设置，一体化程度更高，稳定性更好。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机，包括壳体，所述壳体内穿设有转子轴，所述转子轴上套设有转子组件，所述壳体内设有与所述转子组件相配合的定子组件；其特征在于，所述转子组件包括套设在所述转子轴上的转子，所述转子的外圆周上表贴有铁氧体磁瓦，所述铁氧体磁瓦为分体式弧形板结构；所述铁氧体磁瓦外设有一圈磁瓦抱箍；所述定子组件由至少两个呈扇形结构的定子单元组合而成，所述定子单元分别包括定子铁芯及缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组，每个所述定子单元独立控制，所述定子铁芯设置在所述壳体的内部，所述铁氧体磁瓦与所述定子绕组相对设置。

2.根据权利要求1所述的铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机，其特征在于，所述转子的外圆周上设有卡合槽，所述铁氧体磁瓦的内侧卡合在所述卡合槽内并与所述卡合槽之间设有胶层。

3.根据权利要求2所述的铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机，其特征在于，所述卡合槽为弧形凹槽，所述卡合槽的厚度小于所述铁氧体磁瓦厚度的四分之一；所述胶层为涂覆的粘胶，所述粘胶为工业胶。

4.根据权利要求1所述的铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机，其特征在于，所述铁氧体磁瓦至少为中心对称设置的两块。

5.根据权利要求1所述的铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机，其特征在于，所述磁瓦抱箍周向的设置在所述转子组件的中部位置，所述磁瓦抱箍紧固若干所述铁氧体磁瓦并与所述转子之间螺接固定，螺接的位置设置在相邻的铁氧体磁瓦之间的间隙处。

6.根据权利要求1所述的铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机，其特征在于，所述转子与所述转子轴为一体成型结构，或者所述转子的内圆周与所述转子轴的外圆周之间平键连接。

7.根据权利要求1所述的铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机，其特征在于，所述定子铁芯为扇形盘状或者扇形柱状结构；所述定子铁芯分别螺接在所述壳体上。

8.根据权利要求1所述的铁氧体磁瓦表贴式自启动永磁同步电机，其特征在于，所述壳体包括周向的外壳，以及设置在所述外壳两端的端盖；所述端盖的内侧分别设有一圈凸台结构，所述外壳设置在所述凸台结构处并分别与所述端盖螺接固定；所述端盖与所述转子轴之间分别设有轴承。

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