[發明專利]自起動永磁外轉子式三相同步電動機

無效

• 申請號: 201110231577.X
• 申請日: 2011-08-11
• 公開（公告）號: CN102324824A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 徐濟高;袁永林;徐祖平;賈元振;袁永春
• 申請（專利權）人: 浙江雷潤機電科技有限公司
• 主分類號: H02K21/46
• 分類號: H02K21/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種永磁三相同步電動機，尤其涉及一種無需起動裝置即能實現自起動的永磁三相同步電動機。

背景技術

世界性的能源危機使能源成為阻礙全球經濟發展的瓶頸，從而在20世紀70年代開始，經濟發達的國家紛紛推出新一代高效率的異步電動機系列，及各種高性能的變頻器系列以進一步節能，并獲得明顯的效果。目前，國內外生產、應用的中小型外轉子電機普遍為三相異步電動機，異步電動機的主要特點是：①結構簡單、制造方便、價格低廉、運行可靠；②轉速與頻率之間沒有嚴格的固定關系，隨負載變化，但變化范圍不大；③從電網吸收滯后的無功功率，功率因數總是滯后的；④效率和功率因數隨負載變化大，輕載時，效率和功率因數低，經濟運行范圍不寬；⑤效率和功率因數低，電能利用率低下。而現有的永磁三相同步電動機，雖然效率高，但均不能實現自行起動，雖然變頻裝置的出現為永磁同步電動機解決了自起動問題，但通常一臺變頻器的價格與一臺永磁電機的價格相當，因而影響推廣應用；而且由于變頻器的存在導致運行可靠性降低；另外普通三相同步電動機采用內轉子結構，電機在運行過程中會產生大量的熱量，為了提高散熱效果，不得不增設內置風扇，從而導致結構復雜。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種制造成本低、運行可靠、結構簡單、效率高、功率因數高的自起動永磁外轉子式三相同步電動機。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案來實現的：

本發明包括定子與轉子，所述定子與轉子之間設有氣隙，所述轉子設于定子外周，所述定子由定子鐵心、定子繞組和軸組成，所述轉子由機殼、轉子鐵心和永磁體組成，所述轉子鐵心上設有起動繞組，所述起動繞組由貫穿于轉子鐵心中間的若干支導條及分別與導條兩端連接的導環組成。

本發明與現有技術相比，具有以下明顯優點與有益效果：

1、制造成本低。由于本發明在轉子鐵心上增設了起動繞組，使其起動時為異步運行狀態，起動后自動牽入同步運行狀態，因而無需配置變頻器，從而降低了制造成本。

2、運行可靠。由于本發明無需配置變頻器即可實現自起動，因而提高了運行可靠性。

3、結構簡單。由于本發明采用外轉子結構，可起到良好的散熱效果，因而無需內置風扇，從而使結構簡單。

4、效率高。由于本發明運行時轉子采用永磁磁場，無轉子銅損耗，從而有效提高效率。

5、功率因數高。由于本發明運行時，無需轉子無功電流建立磁場，故提高了功率因數。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是圖1的A-A向剖示圖；

圖3是圖1中起動繞組的結構示意圖；

圖4是圖3的俯視圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施方式對本發明作進一步詳細的描述：

如圖1至圖4所示：本發明包括定子1與轉子2，定子1與轉子2之間設有氣隙3，轉子2設于定子1外周，定子1由定子鐵心5、定子繞組6和軸7組成，轉子2由機殼8、轉子鐵心9和永磁體10組成，轉子鐵心9上設有起動繞組11，起動繞組11由貫穿于轉子鐵心9中間的若干支導條12及分別與導條12兩端連接的導環13、導環15組成。

本發明的工作原理：

由于起動繞組的作用，產生異步轉矩實現起動，起動完成后起動繞組不再作用，而由永磁體和定子繞組共同產生驅動轉矩。

本發明的工作過程：

本發明靜止時，在內定子三相繞組上施加三相對稱電壓，產生定子旋轉磁場，定子旋轉磁場相對于轉子旋轉，在轉子起動繞組內產生多相對稱電流，進而產生轉子旋轉磁場，定子旋轉磁場與轉子旋轉磁場共同作用，產生異步轉矩，使轉子加速，在這個過程中，轉子永磁磁場與定子旋轉磁場轉速不同，產生交變轉矩；當轉子加速到接近同步轉速時，轉子永磁磁場與定子旋轉磁場的轉速非常接近，二者相互作用，產生同步轉矩，將轉子牽入到同步運行狀態；在同步運行狀態下，起動繞組內部不再產生電流(忽略定子諧波磁場產生的轉子電流)，此時轉子上只有永磁磁場，它與定子旋轉磁場相互作用，產生驅動轉矩。