[實用新型]凸極永磁同步電機

無效

• 申請號: 200820166366.6
• 申請日: 2008-10-20
• 公開（公告）號: CN201286055Y
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 李樹國
• 申請（專利權）人: 李樹國
• 主分類號: H02K21/12
• 分類號: H02K21/12;H02K21/02;H02K1/27;H02K1/16
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司
• 代理人: 王鵬舉

技術領域

本實用新型涉及一種永磁同步電機結構，尤其是涉及一種適用于小機房、無機房的凸極永磁同步無齒輪電梯電機。

技術背景

隨著永磁材料和電力電子技術的發展，永磁同步無齒輪電梯電機的應用已經很廣泛。目前在用電機的結構以外轉子為主，其永磁體為圓弧形，粘接或用壓板固定在轉子體內側表面，定子采用斜槽鉚接方式固定，如專利CN1141775C公布的曳引機結構。也有內轉子結構曳引機，永磁體安裝常用的兩種方式，如專利CN101016137公布的面裝式轉子結構；和專利CN2518257Y公布的永磁體插入在轉子鐵芯內部結構。

外轉子結構的電機是隱極電機，其調速性能很高，但其永磁體為外貼方式，永磁材料為圓弧形，加工成本偏高。而且永磁體工作時與空氣接觸，易氧化，需要進行表面處理，增加了成本。當電機需要進行弱磁擴速恒功率運行時，需要很大的弱磁電流，因此其擴速范圍受到變頻器容量和電機溫升的限制。

內轉子結構電機，當使用永磁體面裝結構時也是隱極電機，其特性與外轉子結構相同。當永磁體內插入轉子內部，電機直軸磁路與交軸磁路不對稱，電機為凸極電機特性。凸極永磁電機結構有凸極力矩存在，能達到額定力矩的20～40％，因此采用凸極結構設計可以提高電機功率密度，減小電機體積，節約成本。

凸極式永磁電機有很好的弱磁擴速功能，當電機需要在額定速度以上運行時，其用于擴速功能的弱磁電流同時增加了電機輸出的凸極力矩，電機效率和功率因數會大大提高。目前電梯行業越來越重視電梯運行效率，為了提高運行效率，已經研發出一種變速電梯。當轎廂滿載時電梯以額定速度運行，當電機空載或輕載時，電梯則提高運行速度，此時曳引機需要在恒功率特性運行。凸極電機更適用于這種變速電梯工作原理。

中國專利CN2662525Y公開了一種交流永磁同步伺服電機，屬于電動機領域，主要包括前端蓋、轉軸、機殼、定子鐵芯、轉子鐵芯、磁鋼、蓋板、后端蓋、接線盒，轉子鐵芯由轉子沖片疊壓或整體鑄件加工而成，轉子沖片上有磁鋼槽孔，槽孔之間留有漏磁磁路，軛部為主磁路，磁鋼插入轉子鐵芯槽孔內；定子鐵芯由定子沖片疊壓而成，鐵芯外圓焊牢固定，并保持定子鐵芯斜槽在一定范圍內。本電動機以簡單的方法、很小的代價使電動機的反電勢為正弦波形。同時采取定子斜槽、繞組短矩措施并調整氣隙尺寸，能使電動機反電勢波形畸變率小于1％。從而使與正弦波形的驅動器達到最佳的匹配效果。但是由于漏磁磁路設置在槽孔內，不適合大功率電機。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本實用新型的目的是提供一種凸極永磁同步電機，該電機具有永磁體結構簡單，功率大，調速性能好，節能效果明顯的特點。

為了實現上述的目的，本實用新型采用了以下的技術方案：

凸極永磁同步電機，該電機包括機座、定子和轉子，轉子由轉軸、轉子鐵芯和永磁體構成，轉子鐵芯由若干轉子沖片疊壓而成，轉子沖片的周向上設有與電機極數相同的切向矩形口，兩個切向矩形口之間設有隔磁口，若干轉子沖片上的切向矩形口構成安裝孔，若干轉子沖片上的隔磁口構成隔磁橋；所述的永磁體為平板式，插設在安裝孔內，永磁體在轉子鐵芯內部圓周上N、S極交替分布，組成與電機極數相同的多邊形形狀。

作為優選，上述的隔磁口為封閉的梯形口或敞開的槽形口。隔磁口用梯形口可以增加轉子強度。

作為優選，上述的永磁體為一整塊或者由多塊拼接構成。

作為優選，上述的永磁體采用釹鐵硼材料，永磁體上、下表面分別涂有厭氧膠。

作為優選，上述的轉子鐵芯的兩端部分別設有端板，兩個端板封閉轉子鐵芯，并通過固定螺栓緊固。

作為優選，上述的轉子磁極軸線與電機軸平行時，定子鐵芯采用斜槽處理，斜槽距離為0.5～1倍齒距。

作為優選，上述的轉子磁極軸線斜極一個齒時距時，定子采用直槽結構。

作為優選，在同一極相鄰兩永磁體錯開a11角度設置，a11的計算式如下：

其中：a11為兩塊永磁體錯開的角度，Z為定子鐵芯槽數，N為每極永磁體數量。

作為優選，上述的定子繞組采用雙層短矩分布繞組；槽極配合采用整數槽繞組，36槽6極、48槽8極或60槽10極；或者槽極配合采用分數槽配合，27槽12極、36槽16極、45槽20極、54槽24極、72槽32極、81槽36極、36槽24極、45槽30極、48槽32極或60槽40極。