[發明專利]一種高效率扁平永磁力矩電機

在審

• 申請號: 202110361235.3
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN112994305A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 彭兵;孫宇亮;馮子洋
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: H02K3/28
• 分類號: H02K3/28;H02K1/16;H02K5/22
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 周智博;宋鐵軍

本發明涉及一種高效率扁平永磁力矩電機，包括機殼、轉子、定子和接線盒，所述定子與所述機殼固連，所述轉子與所述機殼轉動配合；所述定子包括定子鐵心、繞組、導磁槽楔和結構槽楔，所述繞組置于定子鐵心的平行開口槽中，所述導磁槽楔和結構槽楔置于平行開口槽的槽口側；所述繞組由多個成型梯形線圈組成，包含一套Y接繞組和一套開路繞組。本發明的扁平永磁力矩電機槽滿率高、銅耗低、功率密度高，能夠運用同一套電機驅動器實現電機高速運行、低速運行，以及低速大轉矩運行，降低了電機驅動器的成本。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，特別是涉及一種高效率扁平永磁力矩電機。

背景技術

不管是游梁式抽油機還是立式抽油機，絕大部分還采用感應電機+皮帶輪+減速箱的兩級傳動方式，系統效率低。同時感應電機“大馬拉小車”的運行模式，導致電機功率因數低。上述的技術缺陷增加了采油成本。

為了解決上述問題，一種半直接驅動低速永磁同步電動機產生了，它取消了皮帶輪機構，半直接驅動永磁電動機直接驅動減速箱，專利(申請號：CN201910108745.2、CN201820607964.6、CN202010660111.0)均提到了這種電機的結構和特點，雖然這些專利產品已在現場運行，效果良好。但還存在如下一些經濟成本問題和技術問題：

1)傳統半直驅永磁電機定子采用半閉口槽結構，在每個定子齒上直接繞線，要求繞組排列規范、端部短，嵌線工藝復雜，槽滿率低，不僅電機運行效率低，而且生產效率低，且定子的電氣可靠性差。2)游梁式抽油機在調整驢頭對中時，需要3-4倍的額定轉矩，相應地就需要電機控制器提供3-4倍的額定電流，出現了電機控制器“大馬拉小車”現象，增加了控制器的成本。3)抽油機電機的工作電壓有380V和660V，傳統電機的輸入電壓是固定的，電機不能同時適應兩種工作電壓，這給電機生產商增加了電機種類，造成了生產、管理成本增加。4)抽油機對沖次是有要求的，如3、4、5、6…等沖次，傳統包含皮帶減速機構的抽油機，更換小皮帶輪的直徑即可實現，而半直驅永磁電機抽油機取消了皮帶輪，如果調整沖次變化很大(如從6次調整為3次)，就得更換另一種轉速的半直驅永磁電機，不僅增加了現場工作量，而且停機更換設備造成減產。

發明內容

發明目的：

本發明的目的是提供一種高效率扁平永磁力矩電機，在不降低功率密度的前提下以解決上述現有技術存在的問題，提高抽油機用扁平永磁力矩電機的運行效率、生產效率、適應性，降低成本，進而提升采油效率。

技術方案：

一種高效率扁平永磁力矩電機，包括機殼1、轉子2、定子3和接線盒4，所述定子3與所述機殼1固連，所述轉子2與所述機殼1轉動配合；其特征在于：所述定子3包括定子鐵心31、繞組32、導磁槽楔33和結構槽楔34，所述繞組32置于定子鐵心31的平行開口槽中，所述導磁槽楔33和結構槽楔34置于鐵心31的平行開口槽312的槽口側，結構槽楔34位于導磁槽楔33的兩端；所述繞組32包含一套Y接繞組321和一套開路繞組322，Y接繞組321和開路繞組322連接至接線盒4。

所述定子鐵心31包含梯形齒311、平行開口槽312，梯形齒311的齒頂部兩個側壁設置三角形的定位溝槽313。

所述繞組32中的Y接繞組321包含A1、B1、C1三相，開路繞組322包含A2X2、B2Y2、C2Z2三相，兩套繞組中對應相的匝數相同，對應相的空間相位為零。

所述導磁槽楔33包含楔舌331、隔磁縫隙332和楔筋333，楔舌331設置在導磁槽楔33的長度方向的兩側，隔磁縫隙332設置在導磁槽楔33的中部，隔磁縫隙332的兩端為楔筋333；

楔舌331的尺寸及形狀滿足能與定位溝槽313相配合的要求，隔磁縫隙332的寬度L₁＝1-5mm，楔筋333的寬度為L₂＝3-5mm，導磁槽楔33為低損耗的軟磁粉末壓鑄而成，導磁槽楔33的相對導磁率為200-1000。