一种低速大转矩永磁电机制造技术

本发明专利技术公开一种低速大转矩永磁电机，包括定子槽、永磁体、王轴、隔磁套和转子槽，所述永磁体包括所述隔磁套，所述隔磁套设置在所述永磁体的外侧，所述隔磁套前后两端设置有与之紧固连接的前端盖和后端盖；所述隔磁套的内壁上沿着电机轴方向开设有至少8组所述转子槽，并且每组转子槽内设置有一组永磁体单元；所述隔磁套通过所述王轴与电机轴连接；所述定子槽包括定子冲片，所述转子槽至少为4组并且与所述永磁体相互对应设置，所述转子槽的端部设置有转子绕组。本发明专利技术的电机电磁转矩波动小、转速平稳、动态响应快、过载能力强。当永磁同步电动机的负载转矩发生变化时，仅需电机的功角适当变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及永磁电机领域，具体为一种低速大转矩永磁电机。
技术介绍
目前，世界经济发展步伐的加快，增加了人们对能源的需求，能源问题已经成为影响各国经济发展速度的战略性问题。本着我国“开发与节约并举、节约优先”的节能方针，我们要充分认识到加强节能工作的重要性和紧迫性。电能是最主要的二次能源，也是最重要的节能对象。据统计，“2003年我国各类电动机总装机容量约为4.2亿千瓦，其中自起动电动机的装机容量超过全国电动机总装机容量的85%，年耗电亿万千瓦时以上，约占全国用电量的60%，运行效率比国外先进水平低10-20个百分点，相当于每年浪费电能约1500亿千瓦时。2003年我国电动机年产量约为4500万千瓦，平均效率比发达国家低2-3个百分点。电动机拖动系统效率比发达国家低10-30个百分点，相当于国际20世纪七、八十年代的水平。”从上述数据可以看出:一方面，我国目前电能浪费问题仍然严重，很大程度上归因于占主体地位的工业用自电动机的综合运行性能较差，电机效率不高；另一方面，也表明我国的电机发展仍有很大的潜力空间。因此，节能既是电机行业面临的严峻课题，也是电机行业发展的新机遇。一般来说，电动机节能技术的研宄主要涉及两方面的内容:一方面是电动机运行的控制优化，主要是通过变频调速等方法对电机的运转进行更合理的控制，使得电机在带不同负载运行时都具有较高的性能；另一方面是电动机本体的设计优化，即通过合理设计电机的定、转子结构以及电枢绕组的绕线方式，从整体上提高电动机的性能。二者相比较，可谓一个治标，一个治本，节能重任在即，我们需要“标本兼治”，既要不断设计开发性能优越的新型电动机，又要加强电动机的智能化研宄，进一步提高机电一体化程度。电梯驱动系统属于典型的低速大转矩传动系统。除电梯驱动系统外，还包括重型机床、矿山机械、石油机械以及建筑机械等。在这些要求低速传动的系统中，目前主要采用传统的异步机一减速机的驱动模式。一方面，由于减速机齿轮等机械原因降低了系统的整体传动效率；另一方面，由于减速机的存在使传动系统的整体体积较大，或者说系统的传输功率密度较低。显然，传统的驱动模式己无法适应现代驱动的要求，存在着诸多理论和技术问题有待解决。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种低速大转矩永磁电机，以解决上述
技术介绍
中的缺点。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现: 一种低速大转矩永磁电机，包括定子槽、永磁体、王轴、隔磁套和转子槽，所述永磁体包括所述隔磁套，所述隔磁套设置在所述永磁体的外侧，所述隔磁套前后两端设置有与之紧固连接的前端盖和后端盖；所述隔磁套的内壁上沿着电机轴方向开设有至少8组所述转子槽，并且每组转子槽内设置有一组永磁体单元；所述隔磁套通过所述王轴与电机轴连接；所述定子槽包括定子冲片，所述转子槽至少为4组并且与所述永磁体相互对应设置，所述转子槽的端部设置有转子绕组。本专利技术中，所述永磁体为钕铁硼永磁体。本专利技术中，所述定子槽的数量为24。本专利技术中，所述永磁体采用内置切向式。本专利技术中，所述定子槽采用平行齿的槽型。本专利技术中，所述转子槽的齿槽间角度为75°。本专利技术的有益效果: (1)电机电磁转矩波动小、转速平稳、动态响应快、过载能力强。当永磁同步电动机的负载转矩发生变化时，仅需电机的功角适当变化，而转速维持在原来的同步转速不变，转动部分的转动惯量不会影响电机转矩的快速响应； (2)高功率因数、高效率。能够得到比自电动机高很多的功率因数，进而得到相对更小的定子电流和定子铜耗，并且永磁同步电动机在稳态运行时没有转子铜耗，进而可以因总损耗降低而减小风扇容量甚至去掉风扇，从而减小相应的风磨损耗，使它的效率比同规格的自电动机提高了 2-8个百分点； (3)体积小、重量轻。与同容量的自电动机相比，体积和重量都有较大的减少，使其适合应用在许多特殊场合。【附图说明】图1为本专利技术剖面图。图中:1-定子槽，2-永磁体，3-王轴，4-隔磁套，5-转子槽。【具体实施方式】为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。如图1所示，一种低速大转矩永磁电机，包括定子槽1、永磁体2、王轴3、隔磁套4和转子槽5，所述永磁体2包括所述隔磁套4，所述隔磁套4设置在所述永磁体2的外侧，所述隔磁套4前后两端设置有与之紧固连接的前端盖和后端盖；所述隔磁套4的内壁上沿着电机轴方向开设有至少8组所述转子槽5，并且每组转子槽5内设置有一组永磁体单元；所述隔磁套4通过所述王轴3与电机轴连接；所述定子槽I包括定子冲片，所述转子槽5至少为4组并且与所述永磁体2相互对应设置，所述转子槽5的端部设置有转子绕组。实施例: 一、由于多极自起动永磁同步电动机起动过程中负载转矩大，进入同步后又常常处于轻载运行状态，因此设计中应重点考虑起动过程中的堵转转矩、最小转矩，同时要兼顾牵入转矩。可考虑采取以下设计措施: (1)适当减少定子绕组匝数； (2)适当减小气隙磁通，但应保证一定的空载发电电动势E0，考虑到功率因数和效率指标的要求，应使EO/U小于I并接近于I ; (3)转子磁路设计应考虑增大直轴电抗几，并尽量减小交直轴电抗差值； (4)转子槽形和端环设计时应考虑适当增大转子电阻，以提高堵转转矩。但转子电阻的增大应以保证电动机具有足够的牵入转矩为前提，在永磁体安放空间允许情况下，选择深槽。二、隔磁措施 隔磁措施是为了让永磁同步电动机不至于因永磁体的漏磁系数过大而导致永磁材料利用率过低。通过设置隔磁磁桥，使得磁桥部位磁通达到饱和来其限制漏磁的作用。它的宽度越小，该部位的磁阻就越大，限制漏磁通的能力就越好；但是，宽度如果过小它的机械强度就变差，缩短使用寿命。它的另一个关键尺寸就是它的长度，长度不能保证一定的尺寸就会使隔磁的效果下降。但是当达到一定的长度的时候即使再增加磁桥的长度，隔磁的效果也不会再有明显的变化，另外还会是转子机械强度下降，制造的成本增加。三、转子磁路结构设计 由于表面凸出式转子结构具有结构简单，制造成本低。转动惯量小等优点，而且漏磁系数小，永磁体利用率高，在永磁同步电动机中得到了广泛的应用&此外，表面凸出式转子结构永磁磁极易于实现做成多极，气隙磁密波形趋近于正弦波的磁极形状，而且极弧系数能达到0.9以上，大大减小转矩脉动，可显著提高电动机及控制系统的性能。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征及本专利技术的优点，本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内，本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。【主权项】1.一种低速大转矩永磁电机，包括定子槽(I)、永磁体(2)、王轴(3)、隔磁套(4)和转子槽(5)，其特征是:所述永磁体(2)包括所述隔磁套(4)，所述隔磁套(4)设置在所述永磁体(2)的外侧，所述隔磁套(4)前后两端设置有与之紧固连接的前端盖和后端盖；所述隔磁套(4)的内壁上沿着电机轴方向开设有至少8组所述转子槽(5)，并且每组转子槽(5)内设置有一组永磁体单元；所述隔磁套(4)通过所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低速大转矩永磁电机，包括定子槽（1）、永磁体（2）、王轴（3）、隔磁套（4）和转子槽（5），其特征是：所述永磁体（2）包括所述隔磁套（4），所述隔磁套（4）设置在所述永磁体（2）的外侧，所述隔磁套（4）前后两端设置有与之紧固连接的前端盖和后端盖；所述隔磁套（4）的内壁上沿着电机轴方向开设有至少8组所述转子槽（5），并且每组转子槽（5）内设置有一组永磁体单元；所述隔磁套（4）通过所述王轴（3）与电机轴连接；所述定子槽（1）包括定子冲片，所述转子槽（5）至少为4组并且与所述永磁体（2）相互对应设置，所述转子槽（5）的端部设置有转子绕组。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张成，刘华涛，邓新成，贺付杰，吕文杰，李文洋，
申请(专利权)人：山东力久特种电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37