一種混合磁路永磁同步電動(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)用新型涉及電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，具體地，涉及一種混合磁路永磁同步電動(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)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]與沖片式異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)相比，實(shí)心轉(zhuǎn)子異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)，具有更好的起動(dòng)性能，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、起動(dòng)電流小、同步牽入轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)，特別適用于重載起動(dòng)或?qū)ζ饎?dòng)性能要求較高的使用場合。
[0005]一般實(shí)心轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)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(yùn)行效率相對(duì)低下。如何進(jìn)一步提高異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的功率密度和運(yùn)行效率，提升其起動(dòng)性能，減小其體積與重量，以及解決大功率異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)面臨轉(zhuǎn)子空間有限的問題，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種混合磁路永磁同步電動(dòng)機(jī)及其實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步提高異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的功率密度和運(yùn)行效率，提升其起動(dòng)性能，減小其體積與重量，解決異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)特別是大功率高電壓異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)面臨的轉(zhuǎn)子空間有限的問題。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種混合磁路永磁同步電動(dòng)機(jī)的實(shí)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(jìn)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(gè)，均勻安裝于磁性軸套外周，所述極靴為多個(gè)，均勻安裝于隔磁板的外周，且每個(gè)極靴的兩側(cè)各與一個(gè)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(dòng)繞組。
[0010]進(jìn)一步地，在所述極靴的外周還設(shè)置有沿軸向的小槽。
[0011]進(jìn)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(dòng)繞組的一部分。
[0012]進(jìn)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(jìn)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(jìn)一步地，所述磁性軸套由實(shí)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(shí)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(jìn)一步地，所述徑向永磁體和/或切向永磁體分塊設(shè)計(jì)。
[0016]一種混合磁路永磁同步電動(dòng)機(jī)，采用上述的實(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、具有此結(jié)構(gòu)的永磁同步電動(dòng)機(jī)采用全電壓異步起動(dòng)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(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)利用集膚效應(yīng)，在轉(zhuǎn)子極靴表面產(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)，較大的牽入轉(zhuǎn)矩倍數(shù)、較低的起動(dòng)電流倍數(shù)，即電動(dòng)機(jī)具有很好的起動(dòng)性能，同時(shí)，電動(dòng)機(jī)具有高運(yùn)行效率、高功率密度。
[0019]2、通過將徑向磁路與切向磁路進(jìn)行合理的布局設(shè)計(jì)，解決了異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)特別是大功率高電壓異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)面臨的轉(zhuǎn)子空間有限的問題。
[0020]3、在實(shí)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(dòng)機(jī)的縱橫軸電抗對(duì)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，保證了電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)起動(dòng)，避免保持在半速下運(yùn)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(dòng)籠，進(jìn)一步增大了電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)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(dòng)籠環(huán)結(jié)構(gòu)，可使異步起動(dòng)永磁同步電動(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)根本上解決電動(dòng)機(jī)應(yīng)用中大馬拉小車的弊端。
[0023]6、采用該實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)可以比同容量的異步電動(dòng)機(jī)及采用單一磁路結(jié)構(gòu)的實(shí)心轉(zhuǎn)子異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)降低1-2個(gè)機(jī)座號(hào)，大幅減少體積與重量，降低電動(dòng)機(jī)成本。
[0024]7、本實(shí)用新型結(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(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中。
[0025]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)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】
[0026]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(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0027]圖1是本實(shí)用新型一種混合磁路永磁同步電動(dòng)機(jī)的實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)裝配總圖；
[0028]圖2是本實(shí)用新型一種混合磁路永磁同步電動(dòng)機(jī)的實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0029]圖3是本實(shí)用新型一種混合磁路永磁同步電動(dòng)機(jī)的實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子焊接部件圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下結(jié)合附圖對(duì)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。
[0031]請(qǐng)參閱圖1-2所示，本實(shí)用新型一種混合磁路永磁同步電動(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