專利名稱:一種自測速永磁同步電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種永磁同步電機,尤其是一種適用于エ礦企業(yè)中的自測速永磁同步電機。
背景技術(shù):
永磁同步電機具有結(jié)構(gòu)簡單、高功率密度、高效率的優(yōu)點,由于永磁電機的勵磁來源為永磁體,因此電機本身的結(jié)構(gòu)簡單,體積相對較小,功率密度較高,此外,永磁同步電機的功率因數(shù)高,有利于電網(wǎng)的配置運行。目前由永磁同步電機構(gòu)成的高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)離不開準確的轉(zhuǎn)子速度檢測裝置,但轉(zhuǎn)子速度檢測傳感器的安裝不僅増大了系統(tǒng)的安裝難度,還增加了系統(tǒng)的成本,對于小慣量的系統(tǒng),將影響系統(tǒng)的響應(yīng)速度,對于某些空間狹小的場合,不能安裝機械式速度 傳感器。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供ー種結(jié)構(gòu)緊湊簡單、速度信號準確、可靠性高、不需安裝轉(zhuǎn)子速度傳感器就能自檢測轉(zhuǎn)子速度的永磁同步電機。技術(shù)方案本發(fā)明的自測速永磁同步電機包括定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸,所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鉄心,轉(zhuǎn)子鐵心的外圓周上均勻設(shè)有形成轉(zhuǎn)子齒的多個轉(zhuǎn)子線槽,每個轉(zhuǎn)子線槽內(nèi)均設(shè)有轉(zhuǎn)子導(dǎo)體,轉(zhuǎn)子鐵心中圍繞轉(zhuǎn)軸對稱分布有偶數(shù)個永磁體槽,每個轉(zhuǎn)子永磁體槽內(nèi)均設(shè)有轉(zhuǎn)子永磁體,所述定子包括定子鐵心,定子鐵心的內(nèi)圓周上均勻設(shè)有形成多個定子齒的多個定子功率繞組線槽,每個定子功率繞組線槽內(nèi)均設(shè)有定子功率繞組,設(shè)定所述定子鐵心內(nèi)圓周上的多個定子齒中的一個齒作為定子測量齒,在定子測量齒上對稱設(shè)置兩個檢測繞組,所述定子測量齒包括定子測量齒身,定子測量齒身的左右兩邊傾斜面為定子測量齒靴,定子測量齒身頂端為定子測量齒弧面,定子測量齒靴和定子測量齒弧面之間沿鐵心軸向左右對稱設(shè)有放置檢測繞組的檢測繞組線槽;所述轉(zhuǎn)子鉄心上的轉(zhuǎn)子線槽為開ロ或半開□。有益效果
(1)、本發(fā)明在永磁同步電機定子的ー個齒上設(shè)置兩個檢測繞組,通過測量檢測繞組感應(yīng)的齒諧波電勢頻率測量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,將速度傳感器結(jié)構(gòu)與電機結(jié)構(gòu)融合在一起,不需要再安裝機械式速度傳感器,簡化了電機控制系統(tǒng)的硬件組成,提高了電機控制系統(tǒng)的可靠性;
(2)、檢測繞組與定子功率繞組在空間垂直,定子功率繞組產(chǎn)生的磁通不會在檢測繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢,因此,檢測繞組的檢測精度不會受定子電流變化的影響;
(3)、由于是通過測量檢測繞組感應(yīng)的齒諧波電勢頻率測量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,因此永磁體的磁場波動對速度測量精度沒有影響,對于低速和高速測量都適合。
圖I是本發(fā)明的自測速永磁同步電機的結(jié)構(gòu) 圖2是本發(fā)明的定子測量齒結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-定子鐵心;2_定子功率繞組線槽;3_定子齒;4_定子功率繞組;5_檢測繞組;6_轉(zhuǎn)子鐵心;7_轉(zhuǎn)子線槽;8_轉(zhuǎn)子永磁體槽;9_轉(zhuǎn)子齒;10_轉(zhuǎn)子導(dǎo)體;11_轉(zhuǎn)子永磁體;12_轉(zhuǎn)軸;31_定子測量齒;311-定子測量齒身;312_定子測量齒靴;313_定子測量齒弧面;314-檢測繞組線槽。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖中對本發(fā)明的一個實施例作進ー步的描述
如圖I和圖2所示,本發(fā)明的自測速永磁同步電機,包括定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸12,所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心6,轉(zhuǎn)子鐵心6上設(shè)有多個轉(zhuǎn)子線槽7,所述轉(zhuǎn)子鉄心6上的轉(zhuǎn)子線槽7為開ロ或半開ロ,每個轉(zhuǎn)子線槽7內(nèi)均設(shè)有轉(zhuǎn)子導(dǎo)體10,轉(zhuǎn)子線槽7之間的轉(zhuǎn)子鐵心6為轉(zhuǎn)子齒9,轉(zhuǎn)子鐵心6內(nèi)設(shè)有均勻分布的偶數(shù)個條形轉(zhuǎn)子永磁體槽8,圖I中所示為四個;四個條形轉(zhuǎn)子永磁體槽8內(nèi)分別設(shè)有四個條形轉(zhuǎn)子永磁體11 ;所述定子包括定子鐵心1,定子鐵心I的內(nèi)圓周上均勻設(shè)有形成多個定子齒3的多個定子功率繞組線槽2,每個定子功率繞組線槽2內(nèi)均設(shè)有定子功率繞組4,設(shè)定所述定子鉄心I內(nèi)圓周上的多個定子齒3中的一個齒作為定子測量齒31,在定子測量齒31上對稱設(shè)置兩個檢測繞組5,所述定子測量齒31包括定子測量齒身311,定子測量齒身311上左右兩邊設(shè)有定子測量齒靴312,定子測量齒身311頂端設(shè)有定子測量齒弧面313,定子測量齒靴312和定子測量齒弧面313之間沿鐵心軸向左右對稱設(shè)有檢測繞組線槽314,檢測繞組5放置于檢測繞組線槽314和與檢測繞組線槽314對應(yīng)位置的定子功率繞組線槽2中。工作原理由于轉(zhuǎn)子鐵心6表面存在轉(zhuǎn)子齒9和轉(zhuǎn)子線槽7,因此轉(zhuǎn)子永磁體11產(chǎn)生的氣隙磁場中存在相對應(yīng)轉(zhuǎn)子齒9數(shù)目的齒諧波磁場分量。當(dāng)某個轉(zhuǎn)子齒9移動靠近檢測繞組5吋,穿過檢測繞組5的諧波磁通量會増加,當(dāng)轉(zhuǎn)子齒9移動遠離檢測繞組5吋,穿過檢測繞組5的諧波磁通量會減少,檢測繞組5會感應(yīng)出頻率與轉(zhuǎn)子齒9數(shù)目相等的齒諧波電勢。利用檢測繞組5感應(yīng)的齒諧波電勢頻率fz和轉(zhuǎn)子齒9數(shù)目%,由公式
權(quán)利要求
1.一種自測速永磁同步電機,包括定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸(12),所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心(6),轉(zhuǎn)子鐵心(6)的外圓周上均勻設(shè)有形成轉(zhuǎn)子齒(9)的多個轉(zhuǎn)子線槽(7),每個轉(zhuǎn)子線槽(7)內(nèi)均設(shè)有轉(zhuǎn)子導(dǎo)體(10),轉(zhuǎn)子鐵心(6)中圍繞轉(zhuǎn)軸(12)對稱分布有偶數(shù)個永磁體槽(8),,每個轉(zhuǎn)子永磁體槽(8)內(nèi)均設(shè)有轉(zhuǎn)子永磁體(11),所述定子包括定子鐵心(1),定子鉄心(I)的內(nèi)圓周上均勻設(shè)有形成多個定子齒(3)的多個定子功率繞組線槽(2),每個定子功率繞組線槽(2)內(nèi)均設(shè)有定子功率繞組(4),其特征在于設(shè)定所述定子鉄心(I)內(nèi)圓周上的多個定子齒(3)中的一個齒作為定子測量齒(31),在定子測量齒(31)上對稱設(shè)置兩個檢測繞組(5),所述定子測量齒(31)包括定子測量齒身(311),定子測量齒身(311)的左右兩邊傾斜面為定子測量齒靴(312),定子測量齒身(311)頂端為定子測量齒弧面(313),定子測量齒靴(312)和定子測量齒弧面(313)之間沿鐵心軸向左右對稱設(shè)有放置檢測繞組(5)的檢測繞組線槽(314)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自測速永磁同步電機,其特征在于所述轉(zhuǎn)子鉄心(6)上的轉(zhuǎn)子線槽(7)為開ロ或半開ロ。
全文摘要
一種自測速永磁同步電機,包括定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸,其特征在于所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子線槽、轉(zhuǎn)子永磁體槽、轉(zhuǎn)子齒、轉(zhuǎn)子導(dǎo)體和轉(zhuǎn)子永磁體;所述定子包括定子鐵心、定子功率繞組線槽、定子齒和放置于定子功率繞組線槽中的定子功率繞組;在上述定子鐵心內(nèi)表面開鑿有多個定子功率繞組線槽,上述相鄰定子功率繞組線槽之間的定子鐵心構(gòu)成了定子齒,在定子齒中設(shè)定一個定子測量齒,在定子測量齒上設(shè)置檢測繞組,通過測量檢測繞組感應(yīng)的齒諧波電勢頻率測量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,將速度傳感器結(jié)構(gòu)與電機結(jié)構(gòu)融合在一起,不需要再安裝機械式速度傳感器,簡化了電機控制系統(tǒng)的硬件組成,提高了電機控制系統(tǒng)的可靠性;具有自測速功能,結(jié)構(gòu)簡單,使用效果好。
文檔編號H02K21/14GK102694450SQ20121018931
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者甄文歡, 譚國俊, 鄧先明, 郭其鋒, 陳治國 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)