一种永磁同步电动机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种永磁同步电动机，包括铁芯、定子和永磁体，所述铁芯和永磁体固定连接，所述定子位于铁芯的中心位置，所述铁芯包括铁芯轭、转子铁芯极和永磁体槽，所述转子铁芯极位于铁芯轭的外围表面并与其固定连接，所述永磁体槽位于转子铁芯极的外表面并与其固定连接，所述永磁体槽与永磁体固定连接，所述永磁体槽为不对称椭球形中空永磁体槽，所述永磁体的形状与永磁体槽相同，所述永磁体的尺寸小于永磁体槽的尺寸。本实用新型专利技术的永磁同步电动机的材料利用率高，不容易被腐蚀氧化。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电机结构设计
，尤其涉及一种永磁同步电动机。
技术介绍
电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电机包括多种类型。其中永磁同步电动机以其优越的性能被广泛使用。永磁同步电动机属于异步启动永磁同步电动机，通常，其磁场系统由一个或多个永磁体组成，通常是在用铸铝或铜条焊接而成的笼型转子的内部，按所需的极数装镶有永磁体的磁极。定子结构与异步电动机类似。其工作原理是当定子绕组接通电源后，电动机以异步电动机原理起动动转，加速运转至同步转速时，由转子永磁磁场和定子磁场产生的同步电磁转矩，由转子永磁磁场产生的电磁转矩与定子磁场产生的磁阻转矩合成，将转子牵入同步，电动机进入同步运行。现有技术中的永磁同步电动机的材料利用率较低，并且其测速和信号输出装置结构复杂，可靠性差，成本高。并且现有技术中的永磁同步电动机的耐腐蚀氧化的性能较差。例如中国专利105553143A公开的一种转子铁芯及具有其的永磁同步电机。转子铁芯，包括：铁芯本体，铁芯本体的外周壁上沿铁芯本体的轴向方向开设有凹槽，凹槽包括相连通的第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽沿铁芯本体径向方向上的深度大于第二凹槽沿铁芯本体径向方向上的深度。第一凹槽处气隙最大，磁阻大，气隙磁密小，与定子齿槽作用力矩脉动减小，第一凹槽和第二凹槽的深度不同，通过第二凹槽过度，使得基波磁场增大而且更接近正弦，减小齿槽转矩，使得电机出力增大，谐波降低。该永磁同步电机的的铁芯材料利用率较低。又例如中国专利105429410A公开的一种永磁同步电机。该永磁同步电机包括转子，转子上设置有鼠笼，鼠笼上开设有鼠笼槽，鼠笼内侧开设有磁钢槽，磁钢槽内设置有磁钢，磁钢槽的第一端设置有弧形的第一隔磁气隙，第一隔磁气隙与鼠笼之间形成第一隔磁桥，第一隔磁气隙所占的圆周角度为(0.9～1.2)×360/n1度，其中α为相邻的两个鼠笼槽之间的圆周夹角的0.9至1.2倍，n1为转子导电条数量。该永磁同步电机的结构裸露，容易被腐蚀氧化。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的永磁同步电机的材料利用率低，容易被腐蚀氧化的问题，本技术提供了一种永磁同步电动机。一种永磁同步电动机，包括铁芯、定子和永磁体，所述铁芯和永磁体固定连接，所述定子位于铁芯的中心位置，所述铁芯包括铁芯轭、转子铁芯极和永磁体槽，所述转子铁芯极位于铁芯轭的外围表面并与其固定连接，所述永磁体槽位于转子铁芯极的外表面并与其固定连接，所述永磁体槽与永磁体固定连接，所述永磁体槽为不对称椭球形中空永磁体槽，所述永磁体的形状与永磁体槽相同，所述永磁体的尺寸小于永磁体槽的尺寸。进一步的，所述永磁体槽为不对称椭球形中空永磁体槽，所述磁体槽靠近转子铁芯极的一端为短轴较短的半椭球形，所述磁体槽的端口为短轴较大的半椭球形。进一步的，所述永磁体的个数为36个，36个所述永磁体固定在相应的永磁体槽内，所述36个永磁体相互之间的间隔相等。进一步的，所述铁芯由实心钢组成。进一步的，所述铁芯由硅钢片叠加组成。进一步的，所述铁芯由铁磁复合材料组成。进一步的，所述定子连接有热保护装置，所述热保护装置、定子的线圈部位和热保护装置与定子的连接部分的外圈设置有塑封树脂壳，所述塑封树脂壳分别与热保护装置和定子固定连接。进一步的，所述塑封树脂壳为环氧酚醛树脂塑封树脂壳。进一步的，所述铁芯和定子连接有逆变器，所述逆变器的2个接线柱分别与铁芯和定子通过电连接。进一步的，所述逆变器由第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管、第一电容器、第二电容器、第三电容器和第四电容器组成；第一电容器、第二电容器、第三电容器和第四电容器与第三开关管和第四开关管并联连接，第一开关管与第二二极管相连接，并且另一端与控制装置连接置于回路中；所述第二开关管与第一二极管相连接，并与第一开关管与第二
二极管形成并联电路。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)本技术通过将永磁体槽设置为不对称的椭球形状，采用内小外大的结构，使得固定在其中的永磁铁的磁性通过向中心集中的形式集中，使得永磁体的性能利用率达到最佳。(2)本技术通过设置环氧酚醛树脂塑封树脂壳提高了永磁同步电动机的密封性，并且采用为环氧酚醛树脂制作塑封树脂壳，其耐腐蚀、耐氧化性强。(3)本技术通过设置逆变器能够将直流电能转变为交流电能，使得永磁同步电动机的适用性增强，并且本技术中的逆变器使用过程中共模电压基本不变，不会产生共模漏电流，安全性强，稳定性高。附图说明图1是本技术的整体结构示意图；图2是本技术的逆变器的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1和图2所示，本具体实施方式披露了一种永磁同步电动机，包括铁芯1、定子3和永磁体2，所述铁芯1和永磁体2固定连接，所述定子3位于铁芯1的中心位置。优选的，本具体实施例中的永磁同步电动机还包括外壳6，外壳6内腔周围装有定子3，定子3由若干段定子块31环绕而成，并且定子块31为弧形定子块，各定子块31由若干相同的铁芯冲片叠层而成，各定子块31上的磁极上绕有定子绕组32。铁芯1位于外壳6的中央位置，铁芯1和永磁体2构成转子。定子3通电后产生的磁场驱动所述永磁体转子转动，从而带动与所述永磁体转子同轴设置的叶轮转动。优选的，所述定子3的线圈绕组采用铜包铝漆包线，在本技术的另一个实施中其还可以是铜包铝镁漆包线或铝漆包线制成。采用铜包铝漆包线能够有效的提升线圈绕组的性能。铜包铝漆包线的优点包括：铜包铝线的直流
电阻率约为纯铜线的1.45倍，阻值相同时，铜包铝线重量约为纯铜线的1/2；铜包铝线由于其表面同心的包覆了一层纯铜,因此具有跟纯铜线一样的可钎焊性，而不必像铝线那样做特殊处理，同时，铜包铝线具有较厚的铜层，确保在刮漆时不会影响产品焊锡性能；铜包铝线密度是相同线径的纯铜线的1/2.5，对降低线圈的重量十分有效；使用神州铜包铝线替代铜线，至少可节省30％以上的成本。然而，铜包铝漆包线容易被氧化，在本具体实施例中为防止其发生受热氧化，其中采用改性的铜包铝材料进行制作。具体的，采用掺杂硅烷和钛酸的铜粉与铝粉进行混合烧结成铜包铝漆包线。采用硅烷和钛酸进行掺杂能够有效的防止铜表面的氧化，从而延长线圈绕组的使用寿命。优选的，采用掺杂硅烷和钛酸的铜粉的具体组成包括质量分数为1％的硅烷，质量分数为1％的钛酸，余量为铜粉。虽然硅烷和钛酸能够有效的防止铜的氧化，然而过量的硅烷和钛酸会影响其本身的特性从而影响线圈绕组的性能。优选的，铁芯1还可以连接旋转变压器，并通过旋转变压器与控制装置相连接，使用过程中通过旋转变压器了解电动机的工作状态即转速和工作电流等。在本技术的另一个实施例中，控制装置还可以包括与整流器相连的逆变器5。在本技术的另一个实例中的逆变器5的2个接线柱分别与铁芯1和定子3通过电连接。具体的，所述逆变器5由第一开关管501、第二开关管502、第三开关管503、第四开关管504、第一二极管505、第二二极管506、第一电容器507、第二电容器508、第三电容器509和第四电容器510组成。其中，第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁同步电动机，包括铁芯(1)、定子(3)和永磁体(2)，所述铁芯(1)和永磁体(2)固定连接，所述定子(3)位于铁芯(1)的中心位置，其特征在于：所述铁芯(1)包括铁芯轭(11)、转子铁芯极(12)和永磁体槽(13)，所述转子铁芯极(12)位于铁芯轭(11)的外围表面并与其固定连接，所述永磁体槽(13)位于转子铁芯极(12)的外表面并与其固定连接，所述永磁体槽(13)与永磁体(2)固定连接，所述永磁体槽(13)为不对称椭球形中空永磁体槽，所述永磁体(2)的形状与永磁体槽(13)相同，所述永磁体(2)的尺寸小于永磁体槽(13)的尺寸。

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电动机，包括铁芯(1)、定子(3)和永磁体(2)，所述铁芯(1)和永磁体(2)固定连接，所述定子(3)位于铁芯(1)的中心位置，其特征在于：所述铁芯(1)包括铁芯轭(11)、转子铁芯极(12)和永磁体槽(13)，所述转子铁芯极(12)位于铁芯轭(11)的外围表面并与其固定连接，所述永磁体槽(13)位于转子铁芯极(12)的外表面并与其固定连接，所述永磁体槽(13)与永磁体(2)固定连接，所述永磁体槽(13)为不对称椭球形中空永磁体槽，所述永磁体(2)的形状与永磁体槽(13)相同，所述永磁体(2)的尺寸小于永磁体槽(13)的尺寸。2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电动机，其特征在于：所述永磁体槽(13)为不对称椭球形中空永磁体槽，所述磁体槽(13)靠近转子铁芯极(12)的一端为短轴较短的半椭球形，所述磁体槽(13)的端口为短轴较大的半椭球形。3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电动机，其特征在于：所述永磁体(2)的个数为36个，36个所述永磁体固定在相应的永磁体槽(13)内，36个所述永磁体相互之间的间隔相等。4.根据权利要求1所述的一种永磁体同步电动机，其特征在于：所述铁芯(1)由实心钢组成。5.根据权利要求1所述的一种永磁体同步电动机，其特征在于：所述铁芯(1)由硅钢片叠加组成。6.根据权利要求1所述的一种永磁体同步电动机，其特征在于：所述铁芯(1)由铁磁复合材料组成。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李申，范小斌，孟东根，仲晓伟，
申请(专利权)人：海安县申菱电器制造有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32