一種混合磁路永磁同步電動機及其實心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動機領(lǐng)域，具體地，涉及一種混合磁路永磁同步電動機及其實心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]永磁同步電動機可用于調(diào)速運行，也可利用轉(zhuǎn)子起動繞組所產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩起動，稱為異步起動永磁同步電動機。異步起動永磁同步電動機有兩種結(jié)構(gòu)，一種為沖片式轉(zhuǎn)子，另一種為實心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
[0003]沖片式異步起動永磁同步電動機的沖片轉(zhuǎn)子類似于鼠籠異步電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子鼠籠條和轉(zhuǎn)子端環(huán)短路，組成轉(zhuǎn)子的起動繞組，其起動性能與鼠籠異步電動機相當(dāng)，但因為沖片式異步起動永磁同步電動機的轉(zhuǎn)子沖片既要設(shè)置鼠籠槽，還要設(shè)置永磁體槽，轉(zhuǎn)子的空間有限，結(jié)構(gòu)設(shè)計較為困難。
[0004]與沖片式異步起動永磁同步電動機相比，實心轉(zhuǎn)子異步起動永磁同步電動機，具有更好的起動性能，電動機起動轉(zhuǎn)矩大、起動電流小、同步牽入轉(zhuǎn)矩大，過載能力強，特別適用于重載起動或?qū)ζ饎有阅芤筝^高的使用場合。
[0005]一般實心轉(zhuǎn)子永磁電動機米用單一切向式磁路結(jié)構(gòu)或單一徑向式磁路結(jié)構(gòu)，使其功率密度和運行效率相對低下。如何進一步提高異步起動永磁同步電動機的功率密度和運行效率，提升其起動性能，減小其體積與重量，以及解決大功率異步起動永磁同步電動機設(shè)計面臨轉(zhuǎn)子空間有限的問題，實屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種混合磁路永磁同步電動機及其實心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，以進一步提高異步起動永磁同步電動機的功率密度和運行效率，提升其起動性能，減小其體積與重量，解決異步起動永磁同步電動機特別是大功率高電壓異步起動永磁同步電動機的設(shè)計面臨的轉(zhuǎn)子空間有限的問題。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種混合磁路永磁同步電動機的實心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，采用徑向磁路與切向磁路組成的混合磁路結(jié)構(gòu)。
[0009]進一步地，包括轉(zhuǎn)軸、磁性軸套、隔磁板、徑向永磁體、極靴、切向永磁體、轉(zhuǎn)子槽楔、轉(zhuǎn)子端環(huán)；所述磁性軸套安裝在轉(zhuǎn)軸上，所述隔磁板為多個，均勻安裝于磁性軸套外周，所述極靴為多個，均勻安裝于隔磁板的外周，且每個極靴的兩側(cè)各與一個隔磁板連接；所述相鄰隔磁板之間形成安裝徑向永磁體的徑向永磁體槽，每極徑向永磁體極性相異；所述相鄰極靴之間形成安裝切向永磁體的切向永磁體槽、以及位于切向永磁體槽外側(cè)安裝轉(zhuǎn)子槽楔的楔槽，每極切向永磁體極性相異；所述徑向永磁體及切向永磁體被軸向壓緊；所述轉(zhuǎn)子槽楔連接極靴及轉(zhuǎn)子端環(huán)，共同形成轉(zhuǎn)子的起動繞組。
[0010]進一步地，在所述極靴的外周還設(shè)置有沿軸向的小槽。
[0011]進一步地，所述小槽中安裝有小槽銅板，所述小槽銅板與轉(zhuǎn)子端環(huán)連接，作為轉(zhuǎn)子起動繞組的一部分。
[0012]進一步地，所述徑向永磁體及切向永磁體通過兩端的、不導(dǎo)磁而導(dǎo)電的轉(zhuǎn)子壓板軸向壓緊。
[0013]進一步地，所述隔磁板通過金屬粘結(jié)膠水均勻安裝布置于磁性軸套外周；所述極靴通過金屬粘結(jié)膠水均勻布置安裝于隔磁板外周；所述轉(zhuǎn)子槽楔與極靴焊接連接。
[0014]進一步地，所述磁性軸套由實心導(dǎo)磁的低碳鋼板加工而成；所述隔磁板為不銹鋼或鋁板加工而成；所述極靴由實心導(dǎo)磁的低碳鋼板加工而成；所述轉(zhuǎn)子槽楔由不導(dǎo)磁、高電阻率的不銹鋼板加工而成；所述轉(zhuǎn)子端環(huán)由銅環(huán)壓制而成。
[0015]進一步地，所述徑向永磁體和/或切向永磁體分塊設(shè)計。
[0016]一種混合磁路永磁同步電動機，采用上述的實心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
[0017]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點:
[0018]1、具有此結(jié)構(gòu)的永磁同步電動機采用全電壓異步起動技術(shù)，使用切向充磁的永磁體與徑向充磁的永磁體形成混合磁路。電動機起動時利用集膚效應(yīng)，在轉(zhuǎn)子極靴表面產(chǎn)生渦流，起動初始，頻率高，電磁波透入深度較淺，轉(zhuǎn)子表層電阻大，因此有較大的起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，較大的牽入轉(zhuǎn)矩倍數(shù)、較低的起動電流倍數(shù)，即電動機具有很好的起動性能，同時，電動機具有高運行效率、高功率密度。
[0019]2、通過將徑向磁路與切向磁路進行合理的布局設(shè)計，解決了異步起動永磁同步電動機特別是大功率高電壓異步起動永磁同步電動機的設(shè)計面臨的轉(zhuǎn)子空間有限的問題。
[0020]3、在實心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的極靴的外周設(shè)置有沿軸向的小槽，使得電動機的縱橫軸電抗對稱性較好，起動時起動特性較為平滑，沒有嚴(yán)重下凹現(xiàn)象，保證了電動機平穩(wěn)起動，避免保持在半速下運轉(zhuǎn)。
[0021]4、在上述小槽中，嵌入小槽銅板，并且和轉(zhuǎn)子槽楔一起組成起動籠，進一步增大了電動機的起動轉(zhuǎn)矩。
[0022]5、綜合上述結(jié)構(gòu)，即極靴+轉(zhuǎn)子槽楔+小槽銅板+轉(zhuǎn)子端環(huán)組成起動籠環(huán)結(jié)構(gòu)，可使異步起動永磁同步電動機的起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)高達3?4.5倍，使得異步起動永磁同步電動機根本上解決電動機應(yīng)用中大馬拉小車的弊端。
[0023]6、采用該實心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的異步起動永磁同步電動機可以比同容量的異步電動機及采用單一磁路結(jié)構(gòu)的實心轉(zhuǎn)子異步起動永磁同步電動機降低1-2個機座號，大幅減少體積與重量，降低電動機成本。
[0024]7、本發(fā)明結(jié)構(gòu)經(jīng)借鑒變換，可廣泛用于具有其它極數(shù)的異步起動永磁同步電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中。
[0025]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0026]上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0027]圖1是本發(fā)明一種混合磁路永磁同步電動機的實心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)裝配總圖；
[0028]圖2是本發(fā)明一種混合磁路永磁同步電動機的實心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0029]圖3是本發(fā)明一種混合磁路永磁同步電動機的實心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子焊接部件圖。
【具體實施方式】
[0030]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0031]請參閱圖1-2所示，本發(fā)明一種混合磁路永磁同步電動機的實心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括:轉(zhuǎn)軸1、轉(zhuǎn)子端環(huán)2、轉(zhuǎn)子槽楔3、轉(zhuǎn)子壓板4、小槽銅板5、徑向永磁體6、磁性軸套7、鍵8、鉚釘9、緊固螺栓10、隔磁板11、切向永磁體12、極靴1