本實(shí)用新型涉及電機(jī)，特別是一種永磁同步電機(jī)。

背景技術(shù)：

永磁同步電機(jī)以永磁體提供勵(lì)磁，使電機(jī)結(jié)構(gòu)較為簡單，降低了加工和裝配費(fèi)用，且省去了容易出問題的集電環(huán)和電刷，提高了電機(jī)運(yùn)行的可靠性；又因無需勵(lì)磁電流，沒有勵(lì)磁損耗，提高了電機(jī)的效率和功率密度，因而它是近幾年研究較多并在各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用越來越廣泛的一種電機(jī)。例如在塑料圓織機(jī)中，塑料圓織機(jī)的主軸需要電機(jī)帶動，因此可以將永磁同步電機(jī)帶動塑料圓織機(jī)的主軸上實(shí)現(xiàn)驅(qū)動，提高塑料圓織機(jī)的工作效率，有效降低塑料圓織機(jī)的使用成本。由于塑料圓織機(jī)對轉(zhuǎn)動扭矩的要求較高，因此在保證永磁同步電機(jī)高效率的同時(shí)，如何增大轉(zhuǎn)動扭矩是目前需要解決的問題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要達(dá)到的目的就是提供一種永磁同步電機(jī)，增大轉(zhuǎn)動扭矩。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種永磁同步電機(jī)，包括定子組件和轉(zhuǎn)子組件，定子組件套在轉(zhuǎn)子組件外部，轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子磁鐵，轉(zhuǎn)子鐵芯套在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子磁鐵成圈分布在轉(zhuǎn)子鐵芯的外周，轉(zhuǎn)子磁鐵在轉(zhuǎn)子鐵芯的軸向上至少設(shè)有兩圈，每圈轉(zhuǎn)子磁鐵中相鄰兩塊轉(zhuǎn)子磁鐵之間的周向間隙為W1，前一圈的轉(zhuǎn)子磁鐵與后一圈的轉(zhuǎn)子磁鐵一對一連接，相鄰兩圈的轉(zhuǎn)子磁鐵在轉(zhuǎn)子鐵芯的周向上相互錯(cuò)開距離W2，W2小于W1。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)子磁鐵具有兩個(gè)側(cè)面、兩個(gè)端面、內(nèi)曲面和外曲面，兩個(gè)側(cè)面在轉(zhuǎn)子鐵芯的周向上相對，兩個(gè)端面在轉(zhuǎn)子鐵芯的軸向上相對，內(nèi)曲面和外曲面在轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向上相對，轉(zhuǎn)子磁鐵的厚度從中部沿著轉(zhuǎn)子鐵芯的周向向兩個(gè)側(cè)面逐漸減小。

進(jìn)一步的，所述內(nèi)曲面和外曲面在轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向平面上的投影分別為內(nèi)圓弧和外圓弧，內(nèi)圓弧的半徑R1小于外圓弧的半徑R2，外圓弧的圓心到內(nèi)圓弧的距離S1小于內(nèi)圓弧的半徑R1。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)子磁鐵的外周包覆有玻璃纖維布。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)子鐵芯由多片磁鋼片軸向疊加而成，磁鋼片的外周均勻分布有多個(gè)凸起，多片磁鋼片軸向疊加后凸起連接形成限位筋，相鄰兩個(gè)限位筋之間形成安裝轉(zhuǎn)子磁鐵的定位槽，磁鋼片中心設(shè)有與轉(zhuǎn)軸配合的中心孔，中心孔邊緣設(shè)有鍵槽，距離鍵槽最近的凸起與鍵槽在磁鋼片的周向上相互錯(cuò)開，安裝前一圈轉(zhuǎn)子磁鐵的前一定位槽由磁鋼片正向疊加形成，安裝后一圈轉(zhuǎn)子磁鐵的后一定位槽由磁鋼片反向疊加形成，使得前一定位槽與后一定位槽相互錯(cuò)開。

進(jìn)一步的，所述磁鋼片設(shè)有用于減少渦流、利于散熱的第一通孔，第一通孔沿磁鋼片的周向均勻分布有多個(gè)，距離鍵槽最近的第一通孔的中心位于鍵槽的對稱中心線上，磁鋼片軸向疊加形成轉(zhuǎn)子鐵芯后使得第一通孔軸向貫穿轉(zhuǎn)子鐵芯。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)軸上位于轉(zhuǎn)子鐵芯的兩端設(shè)有定位板，定位板套在轉(zhuǎn)軸上，定位板上設(shè)有與第一通孔連通的第二通孔。

進(jìn)一步的，所述定位板為圓形鋁板，定位板的外徑D2小于轉(zhuǎn)子鐵芯的外徑D1。

進(jìn)一步的，每圈轉(zhuǎn)子磁鐵中共有八塊轉(zhuǎn)子磁鐵，W1＝3～6mm，W2＝1～3mm。

采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：由于每圈轉(zhuǎn)子磁鐵中相鄰兩塊轉(zhuǎn)子磁鐵之間的周向間隙控制在一定范圍內(nèi)，使得整個(gè)轉(zhuǎn)子組件形成的磁力線在周向上分布更加均勻，而相鄰兩圈的轉(zhuǎn)子磁鐵在轉(zhuǎn)子鐵芯的周向上相互錯(cuò)開距離W2，W2小于W1，使得相鄰兩圈的轉(zhuǎn)子磁鐵中的所有轉(zhuǎn)子磁鐵有且僅有一塊轉(zhuǎn)子磁鐵與之相連接，使得整個(gè)轉(zhuǎn)子組件形成的磁力線在軸向上分布更加均勻，因此整個(gè)轉(zhuǎn)子組件通過轉(zhuǎn)子磁鐵的分布設(shè)計(jì)使得磁力線分布均勻，從而增大轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)動扭矩。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

圖1為本實(shí)用新型中一種永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中轉(zhuǎn)子組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中A-A向的剖視圖；

圖4為本實(shí)用新型中轉(zhuǎn)子組件的結(jié)構(gòu)示意圖(無玻璃纖維布)；

圖5為圖4中B-B向的剖視圖；

圖6為本實(shí)用新型中磁鋼片的正面示意圖；

圖7為本實(shí)用新型中磁鋼片的背面示意圖；

圖8為本實(shí)用新型中轉(zhuǎn)子磁鐵的端面示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種永磁同步電機(jī)，包括定子組件和轉(zhuǎn)子組件，定子組件套在轉(zhuǎn)子組件外部，定子組件包括定子鐵芯1、定子線圈和外殼2，定子線圈繞裝在定子鐵芯1上，外殼2套在定子鐵芯1上，轉(zhuǎn)子組件從定子鐵芯1中穿過，外殼2的兩端還設(shè)有電機(jī)端蓋3，轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)軸4、轉(zhuǎn)子鐵芯5和轉(zhuǎn)子磁鐵6，轉(zhuǎn)子鐵芯5套在轉(zhuǎn)軸4上，轉(zhuǎn)軸4上位于轉(zhuǎn)子鐵芯5的兩端設(shè)有定位板7，定位板7套在轉(zhuǎn)軸4上，其中一個(gè)定位板7通過轉(zhuǎn)軸4上的軸肩41實(shí)現(xiàn)軸向定位，另外一個(gè)定位板7通過轉(zhuǎn)軸4上設(shè)置套筒42來軸向定位，套筒42與轉(zhuǎn)軸4過盈配合，轉(zhuǎn)軸4上設(shè)置軸承43與電機(jī)端蓋3配合連接，轉(zhuǎn)軸4的前端伸出電機(jī)端蓋3作為電機(jī)的輸出端，轉(zhuǎn)軸4的后端伸出電機(jī)端蓋3并安裝有風(fēng)扇8，電機(jī)端蓋3上裝有風(fēng)扇罩81。

如圖2、圖3、圖4和圖5所示，轉(zhuǎn)子磁鐵6成圈分布在轉(zhuǎn)子鐵芯5的外周，轉(zhuǎn)子鐵芯5的外周設(shè)有限位筋52，在轉(zhuǎn)子鐵芯5的周向上，相鄰兩個(gè)限位筋52之間形成定位槽53，轉(zhuǎn)子磁鐵6固定在定位槽53中，轉(zhuǎn)子磁鐵6在轉(zhuǎn)子鐵芯5的軸向上設(shè)有兩圈，每圈轉(zhuǎn)子磁鐵6中共有八塊轉(zhuǎn)子磁鐵6，每圈轉(zhuǎn)子磁鐵6中相鄰兩塊轉(zhuǎn)子磁鐵6之間的周向間隙為W1，前一圈的轉(zhuǎn)子磁鐵6與后一圈的轉(zhuǎn)子磁鐵6一對一連接，相鄰兩圈的轉(zhuǎn)子磁鐵6在轉(zhuǎn)子鐵芯5的周向上相互錯(cuò)開距離W2，W2小于W1。轉(zhuǎn)子磁鐵6一般通過絕緣膠粘結(jié)到轉(zhuǎn)子鐵芯5上，為了提高轉(zhuǎn)子磁鐵6的穩(wěn)固性，轉(zhuǎn)子磁鐵6的外周包覆有玻璃纖維布9。

本實(shí)用新型的永磁同步電機(jī)雖然類似于分段式斜極永磁同步電機(jī)，但是也存在與分段式斜極永磁同步電機(jī)完全不同的技術(shù)特征。由于每圈轉(zhuǎn)子磁鐵6中相鄰兩塊轉(zhuǎn)子磁鐵6之間的周向間隙控制在一定范圍內(nèi)，使得整個(gè)轉(zhuǎn)子組件形成的磁力線在周向上分布更加均勻，而相鄰兩圈的轉(zhuǎn)子磁鐵6在轉(zhuǎn)子鐵芯5的周向上相互錯(cuò)開距離W2，W2小于W1，使得相鄰兩圈的轉(zhuǎn)子磁鐵6中的所有轉(zhuǎn)子磁鐵6有且僅有一塊轉(zhuǎn)子磁鐵6與之相連接，使得整個(gè)轉(zhuǎn)子組件形成的磁力線在軸向上分布更加均勻，因此整個(gè)轉(zhuǎn)子組件通過轉(zhuǎn)子磁鐵6的分布設(shè)計(jì)使得磁力線分布均勻，從而增大轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)動扭矩。

在本實(shí)施例中，永磁同步電機(jī)為八極電機(jī)，相應(yīng)的每圈轉(zhuǎn)子磁鐵6中共有八塊轉(zhuǎn)子磁鐵6，W1＝3～6mm，W2＝1～3mm。W1過小，導(dǎo)致相鄰兩塊轉(zhuǎn)子磁鐵6之間的磁力線過密，W1過大，則會導(dǎo)致相鄰兩塊轉(zhuǎn)子磁鐵6之間的磁力線過疏，而W2則是根據(jù)W1來選擇。

在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子鐵芯5由多片磁鋼片51軸向疊加而成，如圖6和圖7所示，磁鋼片51的外周均勻分布有多個(gè)凸起511，多片磁鋼片51軸向疊加后凸起511連接形成限位筋52，磁鋼片51中心設(shè)有與轉(zhuǎn)軸4配合的中心孔512，中心孔512邊緣設(shè)有鍵槽513，距離鍵槽513最近的凸起511與鍵槽513在磁鋼片51的周向上相互錯(cuò)開，距離鍵槽513最近的凸起511即圖6中最上方的凸起511，具體是指凸起511的對稱中心線L1與鍵槽513的對稱中心線L2存在夾角。安裝前一圈轉(zhuǎn)子磁鐵6的前一定位槽53由磁鋼片51正向疊加形成，安裝后一圈轉(zhuǎn)子磁鐵6的后一定位槽53由磁鋼片51反向疊加形成，使得前一定位槽53與后一定位槽53相互錯(cuò)開。磁鋼片51的正向疊加是指磁鋼片51的正面朝向轉(zhuǎn)軸4的前端，反向疊加是指磁鋼片51的背面朝向轉(zhuǎn)軸4的前端，磁鋼片51的正面與背面是根據(jù)現(xiàn)有的沖制工藝的沖壓方向來確定的，在沖壓時(shí)，面對沖頭的一面即正面，背對沖頭的一面即背面。例如圖6所示即磁鋼片51的正面，圖7所示即磁鋼片51的背面。由于組成轉(zhuǎn)子鐵芯5的磁鋼片51外形尺寸完全一樣，只需用一副模具，即可實(shí)現(xiàn)高速沖壓、自動疊片，加工效率高。

磁鋼片51設(shè)有用于減少渦流、利于散熱的第一通孔514，第一通孔514沿磁鋼片51的周向均勻分布有多個(gè)，本實(shí)施例中設(shè)有10個(gè)，實(shí)際數(shù)量可以根據(jù)需要來變化，距離鍵槽513最近的第一通孔514的中心位于鍵槽513的對稱中心線L2上，距離鍵槽513最近的第一通孔514即圖6中最上方的第一通孔，磁鋼片51軸向疊加形成轉(zhuǎn)子鐵芯5后使得第一通孔514軸向貫穿轉(zhuǎn)子鐵芯5。相應(yīng)的，定位板7上設(shè)有與第一通孔514連通的第二通孔71，如圖3所示。定位板7為圓形鋁板，定位板7的外徑D2小于轉(zhuǎn)子鐵芯5的外徑D1，這樣定位板7不導(dǎo)磁，可以避免轉(zhuǎn)子鐵芯5從兩端漏磁，同時(shí)又有良好的散熱性能，同時(shí)不影響轉(zhuǎn)子磁鐵6端部順利產(chǎn)生均勻的磁力線。

為了轉(zhuǎn)子磁鐵6產(chǎn)生的磁力線更加均勻，對轉(zhuǎn)子磁鐵6的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖8所示，轉(zhuǎn)子磁鐵6具有兩個(gè)側(cè)面61、兩個(gè)端面62、內(nèi)曲面63和外曲面64，兩個(gè)側(cè)面61在轉(zhuǎn)子鐵芯5的周向上相對，兩個(gè)端面62在轉(zhuǎn)子鐵芯的軸向上相對，內(nèi)曲面63和外曲面64在轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向上相對，轉(zhuǎn)子磁鐵6的厚度從中部沿著轉(zhuǎn)子鐵芯的周向向兩個(gè)側(cè)面61逐漸減小。在本實(shí)施例中，內(nèi)曲面63和外曲面64在轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向平面上的投影分別為內(nèi)圓弧和外圓弧，內(nèi)圓弧的半徑R1小于外圓弧的半徑R2，外圓弧的圓心到內(nèi)圓弧的距離S1小于內(nèi)圓弧的半徑R1。內(nèi)圓弧的半徑R1實(shí)際上與定位槽53的半徑相等，內(nèi)圓弧的圓心與轉(zhuǎn)子鐵芯的軸心重合。

除上述優(yōu)選實(shí)施例外，本實(shí)用新型還有其他的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型作出各種改變和變形，只要不脫離本實(shí)用新型的精神，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求書中所定義的范圍。