[發明專利]一種大容量雙饋起動低速大扭矩永磁同步電動機

有效

• 申請號: 201710043712.5
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106787561B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 韋忠朝;陳曦;龐國俊
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;天津藍馬博達科技有限公司
• 主分類號: H02K21/04
• 分類號: H02K21/04;H02K21/46;H02K3/28;H02K3/12;H02K3/16
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 周磊

本發明屬于電動機領域，并公開了一種大容量雙饋起動低速大扭矩永磁同步電動機，包括定子及設置在定子內的轉子，并且所述轉子內設置有永磁體組，該永磁體組為切向充磁；轉子具有多個轉子槽并且這些轉子槽沿轉子外表面圓周布置，轉子槽內設置有繞線式起動繞組和輔助繞組，并且繞線式起動繞組和所述輔助繞組沿所述轉子的徑向設置；所述繞線式起動繞組上串接有起動電阻；所述輔助繞組在所述永磁同步電動機的任意一對極范圍內均具有兩組繞組。本發明提出一種對永磁體切向充磁并在轉子增加輔助繞組與起動繞組的方法，在定子電源作用下實現電機的雙饋異步起動，有效解決了大容量永磁同步電動機工頻自起動困難的問題，省卻了成本高的大功率變頻器。

技術領域

本發明屬于電動機領域，更具體地，涉及一種充磁低速大扭矩永磁同步電動機。

背景技術

近年來，隨著永磁材料的突破與電機行業的發展，用功率密度高，效率高的低速大扭矩永磁同步電動機替代笨重、效率較低的異步電動機與減速機傳動系統已成為行業發展趨勢。現有低速大扭矩永磁同步電動機多采用變頻起動，然而低速大扭矩電機對調速性能要求不高，并且功率較大，所選用的大功率變頻器多需從國外品牌購買，價格昂貴，性價比不高，故需考慮工頻自起動。在額定參數要求一定的情況下，即轉速、功率一定，要實現工頻50Hz自起動必須增加電機的極對數。但大功率異步起動永磁同步電動機體積大，轉動慣量大，再加上極對數增多后起動階段永磁制動轉矩非常大，即便轉子起動繞組串接起動電阻，電機仍然難以實現自起動。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種大容量雙饋起動低速大扭矩永磁同步電動機，其成本低并且能實現大容量雙饋起動。

為實現上述目的，按照本發明，提供了一種大容量雙饋起動低速大扭矩永磁同步電動機，其特征在于，包括定子及設置在定子內的轉子，并且所述轉子上設置有永磁體組，該永磁體組為切向充磁；所述轉子具有多個轉子槽并且這些槽沿轉子外表面圓周布置，其中，

所述轉子槽內設置有繞線式起動繞組和輔助繞組，并且所述繞線式起動繞組和所述輔助繞組沿所述轉子的徑向設置，所述繞線式起動繞組與所述永磁體組的間距大于所述輔助繞組與所述永磁體組的間距；

所述繞線式起動繞組放置于轉子槽上層，所述輔助繞組放置于轉子槽下層，兩者采用絕緣層隔離；

所述繞線式起動繞組上串接有起動電阻，以用于產生起動轉矩；

所述輔助繞組在所述永磁同步電動機的任意一對極范圍內均具有兩組繞組，其中，每組所述繞組均包括多個同心且串聯在一起的導線圈并且這些導線圈的匝數根據永磁體組的磁勢進行選擇，以用于在所述永磁同步電動機起動時削減永磁體組產生的永磁磁勢，并且使永磁磁勢削減后空載氣隙磁密仍然具有相應的正弦性。

優選地，每組所述繞組由同一根導線繞制而成，并且采用直流勵磁。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠取得下列有益效果：

本發明提出一種對永磁體切向充磁并在轉子增加輔助繞組與起動繞組的方法，在定子電源作用下實現電機的雙饋異步起動，有效解決了大容量永磁同步電動機工頻自起動困難的問題，省卻了成本高的大功率變頻器，并且電機效率高，功率因數高，滿足對大容量低速大扭矩電機需求行業的要求，節約成本，提高經濟效益。

附圖說明

圖1是本發明中電機轉子沖片在一對極范圍內的示意圖；

圖2是圖1所示的一對極上的兩組繞組的示意圖；

圖3是輔助繞組作用下空載氣隙磁密的曲線圖；

圖4是轉速隨時間變化示意圖；

圖5是電磁轉矩隨時間變化示意圖。

具體實施方式