[發明專利]帶內置變頻器的永磁同步電機

在審

• 申請號: 201310645008.9
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN104811004A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 林思庭
• 申請（專利權）人: 黃朝星
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14;H02K1/27;H02K21/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電機領域技術，尤其是指一種帶內置變頻器的永磁同步電機。

背景技術

電機是電力領域中最大的消費者。根據國際能源署的一個新分析，它們占大約三分之二的工業功耗和大約45%的全球功耗。照明是一個遙遠的第二,，消耗大約19%。這表明幾乎每秒產生的電都是來自電廠中的電機運作。

目前，為了根據實際情況的需要而改變轉速，目前的電機都設置有控制開關，利用控制開關對電機的轉速進行控制，然而，目前應用在電機上的控制開關均為普通開關，其不可實現無段變速和反轉功能，并且不能達到中國的防爆標準，存在安全隱患。

此外，事實是多數電機是低效能，體積太大，有時不需要運轉但電機也要在轉動。不同類型電機設計已超過100?年。工業只能接受有限改革電機的能效。直到最近，由于新有磁性的材料和新電機拓撲的發展，新型電機可以被發展過去50年中提升在通常可提供的上方的效率。

主要損失中的多數在電機里是鐵損失和銅損失。鐵損關聯到磁損在定子和轉子中，銅損關聯到電流經過銅進入定子和轉子時產生的阻力。為了開發一臺高效能的電機，基本要求是減少電機里的銅損和鐵損。為了減少銅損，很多廠家試圖在電機里增加銅，最終結果就是一臺更大，更重且更貴的電機。為了減少鐵損，電機設計師通過一樣的功率輸出加大電機，進而減少定子和轉子間的磁場密度。這也不是最合適的，因為一臺大型的電機在開發及運輸方面上會更加昂貴。另外，一臺大型的電機也意味著長銅繞組分支在定子和轉子間，那樣會導致高繞線電阻且增加銅損。推使電機設計效率到下一個水平已成為一項技術挑戰。當今大部分的小型感應電機操作效能在85%或以下。在小家電和手工具行業，這串繞電機操作效能有時低于50%，那表明一半的能量由于高溫而浪費。

發明內容

有鑒于此，本發明針對現有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種帶內置變頻器的永磁同步電機，其能有效解決現有之電機不可實現無段變速和反轉功能并且不能達到中國的防爆標準的問題。

本發明的另一目的是提供一種帶內置變頻器的永磁同步電機，其能有效解決現有之電機效能低的問題。

為實現上述目的，本發明采用如下之技術方案：

一種帶內置變頻器的永磁同步電機，包括有電機殼體、電機前蓋、電機后蓋、定子、轉子、變頻電路控制器以及磁感控制開關；該電機前蓋和電機后蓋分別固設于電機殼體的前端和后端，由電機殼體、電機前蓋和電機后蓋共同圍構形成容置腔；該定子和變頻電路控制器均固定于前述容置腔內，該定子與變頻電路控制器電連接，變頻電路控制器具有磁控集成電路；該轉子可轉動地設置于定子的空腔中，轉子的前端向前伸出電機前蓋外，轉子的后端穿過變頻電路控制器向后伸出電機后蓋外，且轉子的后端安裝有風扇，該風扇隨轉子同步轉動，風扇外罩有風扇罩，風扇罩固定于電機后蓋上；該磁感控制開關設置于電機殼體上，磁感控制開關的內端正對磁控集成電路。

優選的，所述磁感控制開關包括有基座、轉軸、旋鈕以及永磁磁石；該基座固定于電機殼體上，基座上設置有通孔，該轉軸可轉動地設置于通孔中，該旋鈕固定于轉軸的外端，旋鈕位于電機殼體外；該永磁磁石固定于轉軸的內端并正對磁控集成電路。

優選的，所述永磁磁石為稀土磁體，該稀土磁體的磁感應強度為1特斯拉。

優選的，所述通孔的內壁凸設有第一限位凸肋，對應地該轉軸的外表面凸設有第二限位凸肋，當轉軸轉動使得第二限位凸肋抵于第一限位凸肋上時，該轉軸不可繼續轉動。

優選的，所述轉軸的內端面凹設有凹腔，該永磁磁石嵌于該凹腔中固定。

優選的，所述永磁磁石為長方體，對應地該凹腔為長方型。

優選的，所述定子為沒有滲透、能處理超過1.0特斯拉的帶定子齒部的分段式定子，該定子的空腔內壁設置有多個線圈磁鐵，該多個線圈磁鐵通過一磁鐵保護件安裝于空腔內壁上。

優選的，所述電機殼體的底部設置有兩支腳，前述磁感控制開關位于電機殼體的頂部。

優選的，所述電機前蓋和電機后蓋均呈圓盤狀，該電機殼體呈中空筒狀，該電機前蓋和電機后蓋均通過八個螺栓與電機殼體固定連接。

優選的，所述電機前蓋與轉子之間夾設有軸承。

本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果，具體而言，由上述技術方案可知：

一、通過利用磁感控制開關改變磁場方向而實現對磁控集成電路的控制，從而由變頻電路控制器控制本發明的轉速，本發明可進行無段變速和反轉功能，開關使用沒有接觸的磁感控制開關，整體設計達到中國防爆標準，安全系數更高，并且通過內置變頻電路控制器，也包括電路保護系統對電流和溫度分析自動慢速或停止。