CN220629054U - 一种高速永磁电机 - Google Patents

Abstract

一种高速永磁电机，包括电机座、设置在电机座两侧的前端盖与后端盖，电机座内设有凸台，凸台将所述电机座内部分为左右两个放置腔，左侧的放置腔内设有定子组件，右侧的放置腔内设有控制板组件，控制板组件安装在后端盖上，定子组件内设有转轴，定子组件与转轴为永磁结构，转轴的左端贯穿前端盖后延伸至外侧用于与外部连接；转轴的右端依次贯穿凸台、控制板组件、后端盖后连接风扇；电机座的外壁上设有接线盒。本实用新型提供一种高速永磁电机，其结构设计新颖，体积小，使得电机的结构更加紧凑，能够增强电机的适用范围，电机高速运行稳定性好，且使用四段式设计减少杂散损耗，并增大定子铁心轭部与齿部面积，降低电机定子铁耗。

Description

一种高速永磁电机

技术领域

本实用新型涉及一种电机，特别涉及一种高速永磁电机。

背景技术

近几十年以来，随着工业生产对高速加工技术需求的日益强烈、新型材料研究的不断发展、控制系统理论的愈发成熟以及电力电子技术和相关产业的日益革新，高速电机的本体设计与驱动控制技术得到了广泛的关注，电机的最高可运行转速也不断取得新的突破。以高速电机为核心的高速仪器与设备目前已逐渐成为电气技术与自动化体系的重要组成部分，在飞轮储能、高速切削、高速磨床等民用领域以及电磁弹射等军用领域都具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。相较于传统中低速电机，高速电机一般是指运行转速超过10000r/min。因为转速较高，所以在同等功率等级下，高速电机的体积要远小于其他类型的电机，具有较大的功率密度，能够有效减少材料用量，降低生产成本。但同时与之对应的是，高速电机的运行频率高，损耗密度大，散热困难，其转子在高速运行时会承受较大的离心力，需要额外采取保护措施。目前，我国工业生产中的大多数高速驱动设备，如压缩机、鼓风机等，都是采用常速电机。受常速电机极限转速(通常为3000r/min)的限制，为了获得高速动力，只能通过连接变速箱进行增速，以满足高速运行的需求。这种方式存在较多缺陷：电机与外加增速箱之间存在协同问题，工作可靠性较差；外加设备需要占据更多的空间，运行维护成本较高，容易发生故障，工作寿命较短；会对周边环境造成一定的噪声污染；通过增速箱进行能量传动，会增大损耗，降低系统运行效率，造成能源浪费等等。相较之下，高速电机能够直接与原动机或高速负载相连，不用外加调速设备，其具有系统噪音小、系统传动效率高、动态响应快、可靠性高、运行成本低等优点。

现阶段高速永磁电机的主要缺点在于：采用永磁转子结构，永磁体难以承受高速运行产生的离心力，转子机械强度较低，需要在外侧装配护套，加工较复杂，制作成本较高；永磁体热稳定性较差，在高温下工作可靠性难以保证，甚至会发生不可逆退磁。因此准确计算电机的各项损耗和各部件温升，改进电机散热系统设计，保证永磁转子的机械强度是高速永磁电机研究的重点。

为此，项目针对现有高速电机核心结构进行研究设计，开发高速永磁电机，可降低成本，提高生产效率，节约能耗。

实用新型内容

【1】要解决的技术问题

本实用新型旨在提供一种结构设计新颖、体积小、使用范围广、运行稳定性好的高速永磁电机。

【2】解决问题的技术方案

一种高速永磁电机，包括电机座、设置在所述电机座两侧的前端盖与后端盖，所述电机座内设有凸台，所述凸台将所述电机座内部分为左右两个放置腔，左侧的所述放置腔内设有定子组件，右侧的所述放置腔内设有控制板组件，所述控制板组件安装在所述后端盖上，所述定子组件内设有转轴，所述定子组件与所述转轴为永磁结构，所述转轴的左端贯穿所述前端盖后延伸至外侧用于与外部连接；所述转轴的右端依次贯穿所述凸台、所述控制板组件、所述后端盖后连接风扇；所述电机座的外壁上设有接线盒。

进一步的，所述接线盒内设有两个第一进线孔与两个进线槽，两个所述第一进线孔分别连接左右两个所述放置腔，两所述进线槽连接所述右侧的放置腔；所述凸台上设有两个第二进线孔。

进一步的，所述定子组件分为四段式，每段所述定子组件上分别设有散热孔，所述定子组件与所述电机座之间设有止动销。

进一步的，所述转轴上加强筋与保护套。

进一步的，所述转轴与所述凸台之间设有一个轴承，所述转轴与所述前端盖之间设有两个轴承。

进一步的，所述电机座的外壁上设有安装座。

进一步的，所述后端盖内设有螺栓孔与定位柱，所述螺栓孔与所述定位柱用于安装所述控制板组件。

【3】有益效果

本实用新型提供一种高速永磁电机，其结构设计新颖，体积小，使得电机的结构更加紧凑，能够增强电机的适用范围，电机高速运行稳定性好，且使用四段式设计减少杂散损耗，并增大定子铁心轭部与齿部面积，降低电机定子铁耗。

附图说明

图1为本实用新型一种高速永磁电机的立体图；

图2为本实用新型一种高速永磁电机的剖视图；

图3为本实用新型一种高速永磁电机中电机座的右视图；

图4为本实用新型一种高速永磁电机中电机座的俯视图；

图5为本实用新型一种高速永磁电机中后端盖的立体图；

图6为本实用新型一种高速永磁电机中转轴的结构示意图；

图7为本实用新型一种高速永磁电机中转轴与定子组件配合的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，详细介绍本实用新型实施例。

参阅图1至图7，一种高速永磁电机，包括电机座1、设置在电机座1两侧的前端盖2与后端盖3，在电机座1内设有凸台12，凸台12将电机座1内部分为左右两个放置腔，在左侧的放置腔内设有定子组件8，在右侧的放置腔内设有控制板组件7，控制板组件7安装在后端盖3上，在定子组件8内配合设有转轴6，定子组件8与转轴6为永磁结构，转轴6的左端贯穿前端盖2后延伸至外侧用于与外部连接；转轴6的右端依次贯穿凸台12、控制板组件7、后端盖3后连接风扇5，在前端盖2、凸台12、控制板组件7、后端盖3上分别设有用于转轴6贯穿的通孔；同时为了便于接线，在电机座1的外壁上设有接线盒4。

进一步的，为了便于接线，在接线盒4内设有两个第一进线孔10与两个进线槽41，两个第一进线孔10分别连接左右两个放置腔，两个进线槽41连接右侧的放置腔；凸台12上设有两个第二进线孔13，两个第二进线孔13便于定子组件8与控制板组件7之间接线。

进一步的，在本实施例中定子组件8分为四段式，每段定子组件上8分别设有散热孔81；为了防止定子组件8在工作时发生转动，在定子组件8与电机座1之间设有止动销15。

进一步的，为了提高转轴工作时的稳定性，在本实施例中在转轴6左右两端的外壁上加强筋61，在转轴6与定子组件8配合处的外壁上设有保护套62。

进一步的，为了提高转轴工作时的稳定性，在本实施例中在转轴6与凸台12之间设有一个轴承9，在转轴6与前端盖2之间设有两个轴承9，设计了三高速电机轴承系统取代现有双轴承结构，提高电机高速运行稳定性。

进一步的，为了便于安装电机，在本实施例中电机座1的外壁上设有安装座11。

进一步的，为了提高电机工作时的稳定性，防止控制板组件7发生位移影响工作，在本实施例中在后端盖3内设有螺栓孔31与定位柱32，螺栓孔31与定位柱32用于安装控制板组件7同时将其固定防止在工作时发生位移。

本实用新型提供一种高速永磁电机，其结构设计新颖，体积小，使得电机的结构更加紧凑，能够增强电机的适用范围；在高速旋转时，由于隔磁桥数量有限，隔磁桥所承受的离心力较大，为此项目对永磁体进行分段，并在转子上增加加强筋用以改善永磁转子的机械强度，满足电机高速运转需求电机转子采用细长型，可降低电机的转动惯量，大幅提升电机转子系统接近临界转速；高速电机绕组电流和铁心中磁通交变频率很高，会在电机绕组、定子铁心以及转子中产生较大的高频附加损耗；本实用新型采用四段式设计减少杂散损耗，降低定子绕组趋肤效应和邻近效应的影响，减少绕组附加损耗，并增大定子铁心轭部与齿部面积，降低电机定子铁耗；设计了三高速电机轴承系统取代现有双轴承结构，提高电机高速运行稳定性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种高速永磁电机，其特征在于:包括电机座、设置在所述电机座两侧的前端盖与后端盖，所述电机座内设有凸台，所述凸台将所述电机座内部分为左右两个放置腔，左侧的所述放置腔内设有定子组件，右侧的所述放置腔内设有控制板组件，所述控制板组件安装在所述后端盖上，所述定子组件内设有转轴，所述定子组件与所述转轴为永磁结构，所述转轴的左端贯穿所述前端盖后延伸至外侧用于与外部连接；所述转轴的右端依次贯穿所述凸台、所述控制板组件、所述后端盖后连接风扇；所述电机座的外壁上设有接线盒。

2.如权利要求1所述的一种高速永磁电机，其特征在于：所述接线盒内设有两个第一进线孔与两个进线槽，两个所述第一进线孔分别连接左右两个所述放置腔，两所述进线槽连接所述右侧的放置腔；所述凸台上设有两个第二进线孔。

3.如权利要求1所述的一种高速永磁电机，其特征在于：所述定子组件分为四段式，每段所述定子组件上分别设有散热孔，所述定子组件与所述电机座之间设有止动销。

4.如权利要求1所述的一种高速永磁电机，其特征在于：所述转轴上加强筋与保护套。

5.如权利要求1所述的一种高速永磁电机，其特征在于：所述转轴与所述凸台之间设有一个轴承，所述转轴与所述前端盖之间设有两个轴承。

6.如权利要求1所述的一种高速永磁电机，其特征在于：所述电机座的外壁上设有安装座。

7.如权利要求1所述的一种高速永磁电机，其特征在于：所述后端盖内设有螺栓孔与定位柱，所述螺栓孔与所述定位柱用于安装所述控制板组件。