本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直驅(qū)式三相永磁同步電機(jī)。

技術(shù)背景

對(duì)于某些需要低速大轉(zhuǎn)矩電機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合，往往是通過異步電機(jī)配合減速機(jī)的機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。此種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)臃腫，維護(hù)不方便且異步電機(jī)效率在負(fù)載率較低的時(shí)候功率因數(shù)和效率偏低，不利于整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能。減速機(jī)要定期維護(hù)，體積較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且有一定的傳動(dòng)效率損失。直驅(qū)式三相永磁同步電機(jī)具有高效率、高功率密度、過載能力強(qiáng)、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，因此可以用直驅(qū)式三相永磁同步電機(jī)取代減速機(jī)與異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述背景前提下，為了縮小低速大轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)系統(tǒng)的體積，本發(fā)明提供了一種直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機(jī)。具體內(nèi)容如下：

在直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機(jī)機(jī)身一側(cè)設(shè)有變頻器盒體，變頻器盒體內(nèi)安裝驅(qū)動(dòng)器整流逆變單元。永磁同步電機(jī)的后端蓋連接編碼器盒，編碼器盒內(nèi)設(shè)有編碼器，編碼器安裝在電機(jī)輸出軸上并通過螺絲固定在電機(jī)后端蓋上，編碼器位置信號(hào)反饋線連入驅(qū)動(dòng)器整流逆變單元。編碼器位置信號(hào)反饋線將轉(zhuǎn)子位置反饋給驅(qū)動(dòng)器整流逆變單元，驅(qū)動(dòng)器整流逆變單元對(duì)給定三相電進(jìn)行處理，控制電機(jī)運(yùn)行。驅(qū)動(dòng)器整流逆變單元可以通過上位機(jī)的控制，調(diào)節(jié)電機(jī)速度及運(yùn)行方式。變頻器盒體設(shè)置在永磁同步電機(jī)的右側(cè)。永磁同步電機(jī)的定子鐵芯采用分布式短距繞組。永磁同步電機(jī)采用中空式轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子采用多極少槽結(jié)構(gòu)。永磁同步電機(jī)后端蓋與編碼器盒相連并有空隙，定子鐵芯出線和編碼器位置信號(hào)反饋線都從編碼器盒和后端蓋的空隙中一并出線連入變頻器盒體。永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子芯、轉(zhuǎn)子銜鐵和磁鋼組成，三個(gè)轉(zhuǎn)子銜鐵過盈壓緊并焊接到直驅(qū)式三相永磁同步電機(jī)輸出軸上，轉(zhuǎn)子芯與轉(zhuǎn)子銜鐵焊接相連，轉(zhuǎn)子銜鐵有減重孔，轉(zhuǎn)子芯上設(shè)有螺紋孔，磁鋼上有沉頭螺絲孔，磁鋼通過沉頭螺絲與轉(zhuǎn)子芯相連。永磁同步電機(jī)的電機(jī)殼體與前端蓋之間、電機(jī)殼體與后端蓋之間分別通過止口和螺絲相連。永磁同步電機(jī)采用正弦波驅(qū)動(dòng)控制。

本發(fā)明的有益效果是：驅(qū)動(dòng)器整流逆變單元與電機(jī)集成在一體，大大減少了整體系統(tǒng)的體積，提高整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的集成度，不僅可以節(jié)約能源，還能夠節(jié)省成本和空間，提高系統(tǒng)的可靠性，省去了很多不必要的中間環(huán)節(jié)。

附圖說明

圖1直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機(jī)側(cè)面圖，

圖2直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機(jī)軸向圖，

圖3直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機(jī)剖分圖，

圖4直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機(jī)接線盒圖，

圖5直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子組裝圖，

圖6直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機(jī)磁鋼圖，

圖中1.直驅(qū)式三相永磁同步電機(jī)輸出軸，2.變頻器殼體，3.編碼器，4.編碼器位置信號(hào)反饋線，5.外接電源線，6.定子鐵芯，7.轉(zhuǎn)子芯，8.轉(zhuǎn)子銜鐵，9.磁鋼，10.電機(jī)三相輸入電，11.電機(jī)殼體，12.前端蓋，13后端蓋，14.編碼器盒，15.驅(qū)動(dòng)器整流逆變單元。

具體實(shí)施方式

在直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機(jī)機(jī)身右側(cè)設(shè)有變頻器盒體2，方便接線，變頻器盒體2內(nèi)安裝驅(qū)動(dòng)器整流逆變單元15。永磁同步電機(jī)的后端蓋13連接編碼器盒14，編碼器盒14內(nèi)設(shè)有編碼器3，編碼器3為中空型大口徑編碼器，編碼器3安裝在輸出軸1上并通過螺絲固定在電機(jī)后端蓋13上，編碼器位置信號(hào)反饋線4連入驅(qū)動(dòng)器整流逆變單元15。電機(jī)接線盒直接與三相外接電源線5相連，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)器整流逆變單元15處理后給電機(jī)三相供電。電機(jī)控制算法需要電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)，編碼器位置信號(hào)反饋線4直接連入驅(qū)動(dòng)器整流逆變單元15進(jìn)行運(yùn)算處理。運(yùn)算處理后給電機(jī)通入三相電，經(jīng)過編碼器位置信號(hào)反饋線4反饋轉(zhuǎn)子位置，驅(qū)動(dòng)器整流逆變單元通過對(duì)給定三相電進(jìn)行處理進(jìn)而控制電機(jī)進(jìn)行運(yùn)行，調(diào)速以及運(yùn)行方式可以通過上位機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)器逆變單元15進(jìn)行編程處理，實(shí)現(xiàn)不同工況的要求。所述直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機(jī)的定子鐵芯采用分布式短距繞組，極數(shù)根據(jù)轉(zhuǎn)速進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，滿足節(jié)距y=2，y=3等，大大降低了電機(jī)輸出端部尺寸，減少了整體體積。所述直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機(jī)采用中空式轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子采用多極少槽結(jié)構(gòu)。所述三相永磁同步電機(jī)后端蓋13與編碼器盒14相連并有空隙，定子鐵芯6出線和編碼器位置信號(hào)反饋線4都從編碼器盒14和后端蓋13的空隙中一并出線連入變頻器盒體2。所述直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子芯7、轉(zhuǎn)子銜鐵8和磁鋼9組成，三個(gè)轉(zhuǎn)子銜鐵8過盈壓緊并焊接到直驅(qū)式三相永磁同步電機(jī)輸出軸1上，轉(zhuǎn)子芯7與轉(zhuǎn)子銜鐵8焊接相連，轉(zhuǎn)子銜鐵8有減重孔，降低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、減輕重量。轉(zhuǎn)子芯7上設(shè)有螺紋孔，磁鋼9上有沉頭螺絲孔，磁鋼9通過沉頭螺絲與轉(zhuǎn)子芯7相連。所述永磁同步電機(jī)的電機(jī)殼體11與前端蓋12之間、電機(jī)殼體11與后端蓋13之間分別通過止口和螺絲相連。所述永磁同步電機(jī)采用正弦波驅(qū)動(dòng)控制。

本發(fā)明的有益效果是：對(duì)于低速大轉(zhuǎn)矩工況場(chǎng)合，驅(qū)動(dòng)器整流逆變單元與電機(jī)集成在一體，大大減少了整體系統(tǒng)的體積，提高整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的集成度，不僅可以節(jié)約能源，還能夠節(jié)省成本和空間。編碼器反饋信號(hào)直接接入驅(qū)動(dòng)器整流逆變單元中，可以通過上位機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)器整流逆變單元進(jìn)行控制算法轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)不同工況的要求。直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機(jī)采用中空式轉(zhuǎn)子，多極少槽的優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠降低齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，提高電機(jī)的啟動(dòng)性能，提高系統(tǒng)的運(yùn)行精度和相應(yīng)速度。變頻器盒體在整個(gè)電機(jī)的右側(cè)安裝，定子出線可以直接連入驅(qū)動(dòng)器整流逆變單元中，不在電機(jī)后端蓋加工多余的出線孔，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。此類電機(jī)可以應(yīng)用在低轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩大，負(fù)載變化率大，以及有精度要求的場(chǎng)合。直驅(qū)式三相永磁同步電機(jī)采用編碼器反饋位置信號(hào)，更具有智能性，相比永磁無刷直流電機(jī)的霍爾傳感器來說有更高的精度，傳統(tǒng)永磁無刷直流電機(jī)則不能達(dá)到高精度的要求。直驅(qū)式三相永磁同步電機(jī)采用正弦波驅(qū)動(dòng)控制，相比永磁無刷直流電機(jī)具有轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小，響應(yīng)快等特點(diǎn)，對(duì)于一些在低頻的運(yùn)行狀態(tài)以及堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，此類直驅(qū)式三相永磁同步電機(jī)有更大的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于大功率低速大轉(zhuǎn)矩的負(fù)載工況，可以大大降低整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的體積，提高系統(tǒng)的可靠性，省去了很多不必要的中間環(huán)節(jié)。