一種異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)及其實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電機(jī)領(lǐng)域，特別是涉及一種異步起動(dòng)同步運(yùn)行永磁同步電動(dòng)機(jī)及其實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]永磁同步電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子上有無起動(dòng)繞組，分為無起動(dòng)繞組的電動(dòng)機(jī)和有起動(dòng)繞組的電動(dòng)機(jī)。無起動(dòng)繞組的電動(dòng)機(jī)，用于變頻器供電的場合，也稱為調(diào)速永磁同步電動(dòng)機(jī)；有起動(dòng)繞組的電動(dòng)機(jī)，既可用于調(diào)速運(yùn)行，也可利用轉(zhuǎn)子起動(dòng)繞組所產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩起動(dòng)，稱為異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)。異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)有兩種結(jié)構(gòu)，一種為沖片式轉(zhuǎn)子，另一種為實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
[0003]沖片式異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的沖片轉(zhuǎn)子類似于鼠籠異步電動(dòng)機(jī)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(dòng)繞組，其起動(dòng)性能與鼠籠異步電動(dòng)機(jī)相當(dāng)，但因?yàn)闆_片式異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)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(jì)較為困難。
[0004]針對上述不足，如何能創(chuàng)設(shè)一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)空間設(shè)計(jì)簡單的異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)，且具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、起動(dòng)電流小的良好起動(dòng)性能成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)及其實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，使得異步起動(dòng)永磁同步電機(jī)具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、起動(dòng)電流小的良好起動(dòng)性能，同時(shí)克服沖片式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)空間設(shè)計(jì)較困難的不足。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:
[0007]一種異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子槽楔、轉(zhuǎn)子端環(huán)、永磁體和含有極靴的實(shí)心轉(zhuǎn)子磁極鐵芯；所述實(shí)心轉(zhuǎn)子磁極鐵芯套裝在轉(zhuǎn)軸上，且實(shí)心轉(zhuǎn)子磁極鐵芯的極靴外表面開有沿軸向的永磁體槽及用于安裝轉(zhuǎn)子槽楔的軸向凹槽；所述永磁體切向充磁，安裝于實(shí)心轉(zhuǎn)子磁極鐵芯的永磁體槽中，且所述永磁體被軸向和徑向壓緊；所述轉(zhuǎn)子槽楔安裝在軸向凹槽內(nèi)并徑向壓緊所述永磁體；且轉(zhuǎn)子槽楔與實(shí)心轉(zhuǎn)子磁極鐵芯連接；所述轉(zhuǎn)子槽楔伸出實(shí)心轉(zhuǎn)子磁極鐵芯的兩端各一定距離，轉(zhuǎn)子端環(huán)設(shè)置于轉(zhuǎn)子槽楔的兩端，與轉(zhuǎn)子槽楔連接；所述極靴、轉(zhuǎn)子槽楔及轉(zhuǎn)子端環(huán)共同作為轉(zhuǎn)子的起動(dòng)繞組。
[0008]進(jìn)一步地，所述實(shí)心轉(zhuǎn)子磁極鐵芯的極靴外表面還開有沿軸向的小槽。
[0009]進(jìn)一步地，所述小槽內(nèi)嵌入有阻尼條，所述阻尼條的兩端也與轉(zhuǎn)子端環(huán)連接，使阻尼條也作為轉(zhuǎn)子的起動(dòng)繞組的一部分。
[0010]進(jìn)一步地，所述永磁體通過設(shè)置在實(shí)心轉(zhuǎn)子磁極鐵芯兩側(cè)的轉(zhuǎn)子壓板軸向壓緊。
[0011]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子壓板通過緊固螺栓及止退墊片與實(shí)心轉(zhuǎn)子磁極鐵芯連接來壓緊永磁體。
[0012]進(jìn)一步地，所述實(shí)心轉(zhuǎn)子磁極鐵芯由不導(dǎo)磁的不銹鋼軸套與低碳鋼的極靴焊接而成，且永磁體槽的底部低于不銹鋼軸套的外徑；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。
[0013]進(jìn)一步地，所述阻尼條由銅條加工而成。
[0014]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子壓板由不導(dǎo)磁的鋁板、環(huán)氧板或不銹鋼板加工而成。
[0015]進(jìn)一步地，所述永磁體設(shè)計(jì)為分塊結(jié)構(gòu)。
[0016]一種異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)，包括上述的實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
[0017]由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]1、異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)采用全電壓異步起動(dòng)技術(shù)，使用低碳鋼極靴構(gòu)成實(shí)心轉(zhuǎn)子，永磁體隱埋式切向布置。起動(dòng)時(shí)利用集膚效應(yīng)，在極靴表面產(chǎn)生渦流，起動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，尤其適用于重載起動(dòng)或?qū)ζ饎?dòng)性能要求較高的使用場合。
[0019]2、實(shí)心轉(zhuǎn)子磁極鐵芯的極靴外表面開有沿軸向的小槽，使得電機(jī)的縱橫軸電抗對稱性較好，起動(dòng)時(shí)起動(dòng)特性較為平滑，沒有嚴(yán)重下凹現(xiàn)象，保證了電機(jī)平穩(wěn)啟動(dòng)，避免保持在半速下運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0020]3、在實(shí)心轉(zhuǎn)子磁極鐵芯的極靴的沿軸向的小槽中，嵌入銅質(zhì)的阻尼條，并且和轉(zhuǎn)子槽楔、轉(zhuǎn)子端環(huán)一起組成啟動(dòng)籠，可進(jìn)一步增大電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
[0021]4、綜合上述三種結(jié)構(gòu)，即實(shí)心轉(zhuǎn)子+小槽+阻尼啟動(dòng)籠環(huán)結(jié)構(gòu)，可使異步起動(dòng)永磁電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)高達(dá)3?4.5倍，使得異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)根本上解決電機(jī)應(yīng)用中大馬拉小車的弊端。
[0022]5、啟動(dòng)電流小。
[0023]6、由于轉(zhuǎn)子無需勵(lì)磁，其勵(lì)磁完全由永磁體提供，異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)具有較高的功率因數(shù)。滿載時(shí)cos Φ = 0.96?1，輕載時(shí)功率因數(shù)曲線也較為平坦，可保證輕載時(shí)具有較好的節(jié)電效果。
[0024]7、實(shí)心轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)，額定負(fù)載時(shí)效率較高，而且輕載時(shí)，效率曲線也較為平坦，達(dá)到超高效電動(dòng)機(jī)的效率標(biāo)準(zhǔn)。
[0025]8、轉(zhuǎn)子永磁體設(shè)計(jì)為分塊結(jié)構(gòu)，可將電機(jī)的反電勢調(diào)整至接近電網(wǎng)電壓，保證電機(jī)有較高的功率因數(shù)，空載電流也很小，進(jìn)一步提高節(jié)效率。
[0026]下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0027]上述僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0028]圖1是本實(shí)用新型一種異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)裝配總圖；
[0029]圖2是本實(shí)用新型一種異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的剖視圖(圖1中的A-A向剖視圖)；
[0030]圖3是本實(shí)用新型一種異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖(圖1中的C向視圖)；
[0031]圖4是本實(shí)用新型一種異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的實(shí)心轉(zhuǎn)子磁極鐵芯結(jié)構(gòu)；
[0032]圖5是本實(shí)用新型一種異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子壓板結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖6是本實(shí)用新型一種異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子端環(huán)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0035]請參閱圖1-3所示，本實(shí)用新型一種異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括:轉(zhuǎn)軸1、轉(zhuǎn)子壓板2、緊固螺栓3、止退墊片4、轉(zhuǎn)子槽楔5、轉(zhuǎn)子端環(huán)6、緊固螺釘7、永磁體8、實(shí)心轉(zhuǎn)子磁極鐵芯9。
[0036]請配合參閱圖4所示，實(shí)心轉(zhuǎn)子磁極鐵芯9由不導(dǎo)磁的不銹鋼軸套91與低碳鋼極靴92焊接而成。
[0037]軸套91與極靴92焊接牢