[發明專利]一種永磁同步電機

無效

• 申請號: 201210122302.7
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN102723834A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 邢明喜;王志林;安江龍;漆復興;郜戍琴;許鵬;李有生;孫莉;王躍軍;崔志剛
• 申請（專利權）人: 山西北方機械制造有限責任公司
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14;H02K1/27;H02K1/28;H02K1/32;H02K1/20;H02K5/20
• 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材料勵磁的同步電機，屬于電動機技術領域。

背景技術

目前電機業界的共識是三相交流永磁同步電動機以其效率高且有平坦的效率曲線，功率因數高等能力指標，優于Y系列異步電動機，是今后電機行業發展的主要方向。而且高效節能電機這一發展方向，也符合國家的節能減排政策，也被國家大力推廣。但三相交流永磁同步電動機也存在諸多問題。例如：疊片磁極轉子存在起動力矩不足的問題；而采用變頻起動的三相交流永磁同步電動機又會使用戶增加了采購變頻器的成本，特別是舊電機改造還需改造控制電源柜，從而增加了額外負擔。例如：專利號為200610145556.5的發明采用開槽實心磁極合外延伸復式啟動籠，大極弧磁極鐵芯、大的均勻氣隙或非均勻氣隙解決永磁電機的啟動問題，提高了電機效率。

實心轉子雖然解決了起動力矩的問題，但又存在轉子本身渦流損耗產生的熱量無法散出去、導致轉子過熱易使磁鋼退磁的問題。申請號為200910033329.7的發明申請公開了一種具有轉子啟動籠的轉子部件，其針對的是分體式磁極，通過轉子部件內的設置的通風冷卻通道，解決轉子溫升問題。此外還有一些通過設置通風槽解決此類問題的方法。

發明內容

本發明的目的是為了克服已有技術的缺陷，為解決永磁同步電動機存在溫升快、運行溫度高、磁鋼易退磁的問題，提出一種新的永磁同步電機結構，進一步還具有自啟動功能。

一種永磁同步電機，包括：定子、轉子，機座；其中定子包括定子線圈和定子鐵芯；轉子包括磁極鐵芯、永磁體、轉子轉軸；定子與機座固定安裝；所述的隔磁套與轉子轉軸同軸，隔磁套的內徑與轉子轉軸的外徑相配合，使得隔磁套套于轉子轉軸之外且與轉子轉軸固定連接；所述的轉子磁極鐵芯之間具有縱向磁鋼槽，所述的永磁體徑向埋置在磁鋼槽內；

所述轉子具有以其軸向中心處對稱的中間大、兩頭小的梭形結構，即轉子的外徑由轉子兩端面到轉子軸向中心處逐漸增大。

定子鐵芯內徑和轉子磁極鐵芯外徑之間，垂直于轉子轉軸的每個截面內的氣隙為非均勻的。

定子鐵芯內徑和轉子磁極鐵芯外徑之間，垂直于轉子轉軸的每個截面內的氣隙為均勻的。

定子鐵芯內徑和轉子磁極鐵芯外徑之間沿轉子轉軸的軸向方向，最大氣隙處磁密為0.5T-0.7T、最小氣隙處磁密為0.9T-1T。

所述磁極鐵芯是多塊相同形狀的磁極鐵芯構成的分體式磁極，所述磁極鐵芯固定在隔磁套上。作為優選，每塊磁極鐵芯的中部采用通孔螺栓與所述的隔磁套固定，在每塊磁極鐵芯的兩端面采用呈“8”字形的八字銷釘與所述隔磁套固定。

所述永磁體通過磁鋼壓板徑向壓緊在磁鋼槽內；磁鋼槽的兩端設置有非導磁材料絕緣擋板，將永磁體在軸向上壓緊在磁鋼槽內。

作為優選，所述磁鋼壓板為燕尾形槽楔。

作為優選，在所述磁鋼槽兩端設置的非導磁材料絕緣擋板的外側設置有端環，每個磁極鐵芯上開有相等數量的軸向貫通但是徑向不貫通的縱向小槽，其中嵌放小槽銅片，小槽銅片延伸出轉子端面并與端環固定，構成啟動鼠籠。作為優選，每個磁極鐵芯上開有2條軸向貫通但是徑向不貫通的縱向小槽。

所述永磁體由稀土釹鐵硼永磁材料制成。作為優選，所述永磁體的充磁面為正方形。

沿著轉子轉軸的軸向，永磁體之間設有非導磁材料擋板，用于固定永磁體的軸向位置，并且使軸向上的永磁體之間具有一定間隔，即使得軸向上被隔開的永磁體之間在徑向上形成通風道；在永磁體之間的通風道的下方所對應的磁鋼槽和隔磁套的相應位置，沿徑向開設有與永磁體之間通風道貫通的徑向通風孔；所述的轉子轉軸為空心轉軸；所述空心轉軸內部開設有兩頭貫通的軸向通風孔，沿該轉軸的軸向還開設有多排徑向通風孔，所述空心轉軸的徑向通風孔在轉軸的軸向上每排等間距分布，在轉軸的徑向上每排等角度分布；所述空心轉軸的軸向通風孔與其徑向通風孔相通；并且，所述的隔磁套的徑向通風孔與空心轉軸的徑向通風孔位置相對應且相連通；定子鐵芯上也開有貫通的徑向通風孔，其位置與永磁體之間的通風道相對應。

當具有磁鋼壓板和采用前述空心轉軸方案時，所述磁鋼壓板也開有通風孔，通風孔位置與磁鋼槽內的軸向上被隔開的永磁體之間在徑向上形成通風道相對應；定子鐵芯上也開有貫通的徑向通風孔，其位置與磁鋼壓板的通風孔位置相對應。

作為優選，所述的轉子轉軸，當電機為200KW以下時采用不銹鋼空心軸，當電機為200KW-710KW時采用45鋼或40Cr鋼空心軸。

作為優選，隔磁套材料為錳鋁合金。