分段移相起动变极变速永磁同步电动机制造技术

本发明专利技术是一种分段移相起动变极变速永磁同步电动机，其涉及一种永磁同步电动机，所述变极变速永磁同步电动机接通电源后，定子绕组一与定子绕组二电压相位相差九十度电角度。并且，定子极靴一与定子极靴二在空间上相差九十度电角度。定子绕组一在定子极靴一径向内表面形成的定子磁场一与定子绕组二在定子极靴二径向内表面形成的定子磁场二交替穿过鼠笼铁芯，在电动机气隙中形成定子旋转磁场，转子鼠笼的鼠笼导条切割定子旋转磁场的磁力线产生异步起动转矩，把转子部件牵入同步转速。所述变极变速永磁同步电动机能够实现二极同步运行或六极同步运行，具备电机效率高的优点。定子绕组一和定子绕组二是集中式绕组，加工自动化程度高，人工成本低。

【技术实现步骤摘要】
分段移相起动变极变速永磁同步电动机
本专利技术是一种分段移相起动变极变速永磁同步电动机，其涉及一种永磁同步电动机，特别是涉及一种采用集中式定子绕组，能够分段移相异步起动的变极变速永磁同步电动机。
技术介绍
普通异步起动永磁同步电动机的转子部件上也有鼠笼，仍然采用分布式定子绕组产生定子旋转磁场。分布式定子绕组装配过程中自动化程度低，人工成本偏高，尤其是直径较小的小功率电动机的成本中，人工成本占比较大。普通异步起动永磁同步电动机的性能价格比偏低，制约了其推广应用。目前，普遍应用的小功率电动机种类主要有：有刷直流电动机、无刷直流电动机、罩极式单相异步电动机。有刷直流电动机的换向器易产生火花和电磁干扰，无法应用在要求无电磁污染的高精度设备系统中。无刷直流电动机无电磁污染、能够调速，为了方便定子绕组的加工，微型无刷直流电动机多数设计成外转子式结构，无刷直流电动机需要配备电动机控制器，其成本较高。无刷直流电动机在潮湿、低温等极端环境中的可靠性较低。罩极式异步电动机的结构简单、起动转矩小、运行性能差、电机效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服普通异步起动永磁同步电动机仍然采用分布式定子绕组，人工成本偏高的缺点，提供一种采用集中式定子绕组，能够分段移相异步起动的变极变速永磁同步电动机。本专利技术的实施方案如下：本专利技术总的特征是分段移相起动变极变速永磁同步电动机包括定子部件、转子部件。转子部件安装在定子部件的径向内侧。所述变极变速永磁同步电动机采用电容移相。转子部件包括转轴、隔磁衬套、鼠笼铁芯、转子鼠笼、转子铁芯一、转子铁芯二、永磁体一、永磁体二。转轴呈圆柱形。隔磁衬套呈圆筒形，隔磁衬套中间是隔磁衬套轴孔，隔磁衬套材质是非导磁材料。转轴的中间部位安装在隔磁衬套的隔磁衬套轴孔中。转子鼠笼包括鼠笼端环、鼠笼导条，转子鼠笼安装在鼠笼铁芯中，鼠笼铁芯安装在隔磁衬套中间部位的径向外侧。转子铁芯一呈圆环形，转子铁芯一中间是转子铁芯轴孔，转子铁芯一径向外侧边缘依次均布两个铁芯磁极槽和两个铁芯凸极。转子铁芯二与转子铁芯一的结构相同。转子铁芯二呈圆环形，转子铁芯二中间是转子铁芯轴孔，转子铁芯二径向外侧边缘依次均布两个铁芯磁极槽和两个铁芯凸极。两个瓦片形的永磁体一分别安装在转子铁芯一的两个铁芯磁极槽内，该两个永磁体一径向外表面的磁极极性互为异性磁极。每一个永磁体一磁化相邻的铁芯凸极一侧，形成一个与该永磁体一互为异性磁极的转子辅助磁极。两个瓦片形的永磁体二分别安装在转子铁芯二的两个铁芯磁极槽内，该两个永磁体二径向外表面的磁极极性互为异性磁极。每一个永磁体二磁化相邻的铁芯凸极一侧，形成一个与该永磁体二互为异性磁极的转子辅助磁极。转子部件装配时，转子铁芯一安装在隔磁衬套一端的径向外侧。转子铁芯二安装在隔磁衬套另一端的径向外侧。转子铁芯一的两个铁芯磁极槽与转子铁芯二的两个铁芯磁极槽沿轴向对齐，并且，沿轴向对齐的永磁体一与永磁体二径向外表面的磁极极性相同。定子部件包括定子绕组一、轴套一、定子铁芯一、定子套筒、定子极靴一、轴套二、定子铁芯二、定子绕组二、定子极靴二。定子绕组一、定子绕组二的结构相同，定子绕组一、定子绕组二分别包括绕组线圈、线圈骨架，线圈骨架中间是骨架轴孔，绕组线圈安装在线圈骨架上。轴套一、轴套二的结构相同，轴套一、轴套二呈圆筒形，轴套一和轴套二中间是轴套中心孔，轴套一和轴套二径向外侧一端是轴套凸台。定子铁芯一中间是定子铁芯轴孔一，定子铁芯一径向外侧边缘均布六个磁极柱一。每一个磁极柱一上安装有一个定子绕组一，轴套一安装在定子铁芯轴孔一中。定子铁芯二与定子铁芯一的结构相同。定子铁芯二中间是定子铁芯轴孔二，定子铁芯二径向外侧边缘均布六个磁极柱二。每一个磁极柱二上安装有一个定子绕组二，轴套二安装在定子铁芯轴孔二中。定子极靴一呈瓦片形，定子极靴一径向外表面有燕尾隼一，定子极靴一径向内表面的一端有定位凹槽一。定子极靴二与定子极靴一的结构相同。定子极靴二呈瓦片形，定子极靴二径向外表面有燕尾隼二，定子极靴二径向内表面的一端有定位凹槽二。定子套筒呈圆筒形，定子套筒材质是非导磁材料，定子套筒径向内表面的中间是环形的横隔磁筋。定子套筒径向内表面的一端均布六个极靴凹槽一，相邻两个极靴凹槽一之间是纵隔磁筋一，每一个极靴凹槽一中间是燕尾槽一。定子套筒径向内表面的另一端均布六个极靴凹槽二，相邻两个极靴凹槽二之间是纵隔磁筋二，每一个极靴凹槽二中间是燕尾槽二。六个定子极靴一分别安装在定子套筒的极靴凹槽一中，并且使每一个定子极靴一的燕尾隼一安装在定子套筒的燕尾槽一中。六个定子极靴二分别安装在定子套筒的极靴凹槽二中，并且使每一个定子极靴二的燕尾隼二安装在定子套筒的燕尾槽二中。定子套筒采用注塑的加工方法，使定子套筒与定子极靴一、定子极靴二安装在一起。定子部件装配时，把定子铁芯一的磁极柱一径向外侧一端安装在定子套筒一端的定子极靴一的定位凹槽一中。再把转子部件安装在定子部件的径向内侧，并且使转轴的一端安装在轴套一的轴套中心孔中。最后把定子铁芯二的磁极柱二径向外侧一端安装在定子套筒另一端的定子极靴二的定位凹槽二中，并且使转轴的另一端安装在轴套二的轴套中心孔中。所述变极变速永磁同步电动机装配后，以定子磁极是六极作为计算条件，每一个定子极靴一与定子极靴二在空间上相差九十度电角度。以定子磁极是二极作为计算条件，每三个相邻的定子极靴一与三个相邻的定子极靴二在空间上相差九十度电角度。每一个定子绕组一产生的定子磁场在一个定子极靴一径向内表面形成定子磁极一，每一个定子绕组二产生的定子磁场在一个定子极靴二径向内表面形成定子磁极二。定子极靴一径向内表面至永磁体一径向外表面的电动机气隙是永磁体气隙。定子极靴二径向内表面至永磁体二径向外表面的电动机气隙是永磁体气隙。定子极靴一径向内表面至转子铁芯一的铁芯凸极径向外表面的电动机气隙是凸极气隙。定子极靴二径向内表面至转子铁芯二的铁芯凸极径向外表面的电动机气隙是凸极气隙。定子极靴一径向内表面至鼠笼铁芯径向外表面的电动机气隙是鼠笼铁芯气隙。定子极靴二径向内表面至鼠笼铁芯径向外表面的电动机气隙是鼠笼铁芯气隙。凸极气隙长度小于或等于永磁体气隙长度。所述变极变速永磁同步电动机在二极同步运行时，由数量各为一个的N1极的永磁体一、S1极的永磁体一、N2极的永磁体二、S2极的永磁体二共同组成转子磁场。所述变极变速永磁同步电动机在六极同步运行时，由数量各为一个的N1极的永磁体一、S1极的永磁体一和数量各为二个的S1′极的转子辅助磁极、N1′极的转子辅助磁极，以及数量各为一个的N2极的永磁体二、S2极的永磁体二和数量各为二个的S2′极的转子辅助磁极、N2′极的转子辅助磁极共同组成转子磁场。所述变极变速永磁同步电动机的分段移相异步起动过程是：所述变极变速永磁同步电动机在六极异步起动或二极异步起动时，移相电容串联在定子绕组二线路中，或者移相电容串联在定子绕组一线路中，所述变极变速永磁同步电动机接通电源后，定子绕组一与定子绕组二电压相位相差九十度电角度。并且，定子极靴一与定子极靴二在空间上相差九十度电角度。定子绕组一在定子极靴一径向内表面形成的定子磁场一与定子绕组二在定子极靴二径向内表面形成的定子磁场二交替穿过鼠笼铁芯，在电动机气隙中形成定子旋转磁场，转子鼠笼的鼠笼导条切割定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分段移相起动变极变速永磁同步电动机，包括定子部件、转子部件；转子部件安装在定子部件的径向内侧；所述变极变速永磁同步电动机采用电容移相；其特征在于分段移相起动变极变速永磁同步电动机的转子部件包括转轴(1)、隔磁衬套(10)、鼠笼铁芯(8)、转子鼠笼、转子铁芯一(7)、转子铁芯二(9)、永磁体一(11)、永磁体二(13)；转轴(1)呈圆柱形；隔磁衬套(10)呈圆筒形，隔磁衬套(10)中间是隔磁衬套轴孔，隔磁衬套(10)材质是非导磁材料；转轴(1)的中间部位安装在隔磁衬套(10)的隔磁衬套轴孔中；转子鼠笼包括鼠笼端环(12)、鼠笼导条(17)，转子鼠笼安装在鼠笼铁芯(8)中，鼠笼铁芯(8)安装在隔磁衬套(10)中间部位的径向外侧；转子铁芯一(7)呈圆环形，转子铁芯一(7)中间是转子铁芯轴孔(19)，转子铁芯一(7)径向外侧边缘依次均布两个铁芯磁极槽(18)和两个铁芯凸极(20)；转子铁芯二(9)与转子铁芯一(7)的结构相同；转子铁芯二(9)呈圆环形，转子铁芯二(9)中间是转子铁芯轴孔(19)，转子铁芯二(9)径向外侧边缘依次均布两个铁芯磁极槽(18)和两个铁芯凸极(20)；两个瓦片形的永磁体一(11)分别安装在转子铁芯一(7)的两个铁芯磁极槽(18)内，该两个永磁体一(11)径向外表面的磁极极性互为异性磁极；每一个永磁体一(11)磁化相邻的铁芯凸极(20)一侧，形成一个与该永磁体一(11)互为异性磁极的转子辅助磁极；两个瓦片形的永磁体二(13)分别安装在转子铁芯二(9)的两个铁芯磁极槽(18)内，该两个永磁体二(13)径向外表面的磁极极性互为异性磁极；每一个永磁体二(13)磁化相邻的铁芯凸极(20)一侧，形成一个与该永磁体二(13)互为异性磁极的转子辅助磁极；转子部件装配时，转子铁芯一(7)安装在隔磁衬套(10)一端的径向外侧；转子铁芯二(9)安装在隔磁衬套(10)另一端的径向外侧；转子铁芯一(7)的两个铁芯磁极槽(18)与转子铁芯二(9)的两个铁芯磁极槽(18)沿轴向对齐，并且，沿轴向对齐的永磁体一(11)与永磁体二(13)径向外表面的磁极极性相同；分段移相起动变极变速永磁同步电动机的定子部件包括定子绕组一(2)、轴套一(3)、定子铁芯一(4)、定子套筒(5)、定子极靴一(6)、轴套二(14)、定子铁芯二(15)、定子绕组二(16)、定子极靴二(21)；定子绕组一(2)、定子绕组二(16)的结构相同，定子绕组一(2)、定子绕组二(16)分别包括绕组线圈(37)、线圈骨架(38)，线圈骨架(38)中间是骨架轴孔(39)，绕组线圈(37)安装在线圈骨架(38)上；轴套一(3)、轴套二(14)的结构相同，轴套一(3)、轴套二(14)呈圆筒形，轴套一(3)和轴套二(14)中间是轴套中心孔(40)，轴套一(3)和轴套二(14)径向外侧一端是轴套凸台(41)；定子铁芯一(4)中间是定子铁芯轴孔一(31)，定子铁芯一(4)径向外侧边缘均布六个磁极柱一(32)；每一个磁极柱一(32)上安装有一个定子绕组一(2)，轴套一(3)安装在定子铁芯轴孔一(31)中；定子铁芯二(15)与定子铁芯一(4)的结构相同；定子铁芯二(15)中间是定子铁芯轴孔二(33)，定子铁芯二(15)径向外侧边缘均布六个磁极柱二(34)；每一个磁极柱二(34)上安装有一个定子绕组二(16)，轴套二(14)安装在定子铁芯轴孔二(33)中；定子极靴一(6)呈瓦片形，定子极靴一(6)径向外表面有燕尾隼一(35)，定子极靴一(6)径向内表面的一端有定位凹槽一(29)；定子极靴二(21)与定子极靴一(6)的结构相同；定子极靴二(21)呈瓦片形，定子极靴二(21)径向外表面有燕尾隼二(36)，定子极靴二(21)径向内表面的一端有定位凹槽二(30)；定子套筒(5)呈圆筒形，定子套筒(5)材质是非导磁材料，定子套筒(5)径向内表面的中间是环形的横隔磁筋(25)；定子套筒(5)径向内表面的一端均布六个极靴凹槽一(23)，相邻两个极靴凹槽一(23)之间是纵隔磁筋一(22)，每一个极靴凹槽一(23)中间是燕尾槽一(24)；定子套筒(5)径向内表面的另一端均布六个极靴凹槽二(27)，相邻两个极靴凹槽二(27)之间是纵隔磁筋二(28)，每一个极靴凹槽二(27)中间是燕尾槽二(26)；六个定子极靴一(6)分别安装在定子套筒(5)的极靴凹槽一(23)中，并且使每一个定子极靴一(6)的燕尾隼一(35)安装在定子套筒(5)的燕尾槽一(24)中；六个定子极靴二(21) 分别安装在定子套筒(5)的极靴凹槽二(27)中，并且使每一个定子极靴二(21)的燕尾隼二(36)安装在定子套筒(5)的燕尾槽二(26)中；定子套筒(5)采用注塑的加工方法，使定子套筒(5)与定子极靴一(6)、定子极靴二(21)安装在一起；定子部件...

【技术特征摘要】
1.一种分段移相起动变极变速永磁同步电动机，包括定子部件、转子部件；转子部件安装在定子部件的径向内侧；所述变极变速永磁同步电动机采用电容移相；其特征在于分段移相起动变极变速永磁同步电动机的转子部件包括转轴(1)、隔磁衬套(10)、鼠笼铁芯(8)、转子鼠笼、转子铁芯一(7)、转子铁芯二(9)、永磁体一(11)、永磁体二(13)；转轴(1)呈圆柱形；隔磁衬套(10)呈圆筒形，隔磁衬套(10)中间是隔磁衬套轴孔，隔磁衬套(10)材质是非导磁材料；转轴(1)的中间部位安装在隔磁衬套(10)的隔磁衬套轴孔中；转子鼠笼包括鼠笼端环(12)、鼠笼导条(17)，转子鼠笼安装在鼠笼铁芯(8)中，鼠笼铁芯(8)安装在隔磁衬套(10)中间部位的径向外侧；转子铁芯一(7)呈圆环形，转子铁芯一(7)中间是转子铁芯轴孔(19)，转子铁芯一(7)径向外侧边缘依次均布两个铁芯磁极槽(18)和两个铁芯凸极(20)；转子铁芯二(9)与转子铁芯一(7)的结构相同；转子铁芯二(9)呈圆环形，转子铁芯二(9)中间是转子铁芯轴孔(19)，转子铁芯二(9)径向外侧边缘依次均布两个铁芯磁极槽(18)和两个铁芯凸极(20)；两个瓦片形的永磁体一(11)分别安装在转子铁芯一(7)的两个铁芯磁极槽(18)内，该两个永磁体一(11)径向外表面的磁极极性互为异性磁极；每一个永磁体一(11)磁化相邻的铁芯凸极(20)一侧，形成一个与该永磁体一(11)互为异性磁极的转子辅助磁极；两个瓦片形的永磁体二(13)分别安装在转子铁芯二(9)的两个铁芯磁极槽(18)内，该两个永磁体二(13)径向外表面的磁极极性互为异性磁极；每一个永磁体二(13)磁化相邻的铁芯凸极(20)一侧，形成一个与该永磁体二(13)互为异性磁极的转子辅助磁极；转子部件装配时，转子铁芯一(7)安装在隔磁衬套(10)一端的径向外侧；转子铁芯二(9)安装在隔磁衬套(10)另一端的径向外侧；转子铁芯一(7)的两个铁芯磁极槽(18)与转子铁芯二(9)的两个铁芯磁极槽(18)沿轴向对齐，并且，沿轴向对齐的永磁体一(11)与永磁体二(13)径向外表面的磁极极性相同；分段移相起动变极变速永磁同步电动机的定子部件包括定子绕组一(2)、轴套一(3)、定子铁芯一(4)、定子套筒(5)、定子极靴一(6)、轴套二(14)、定子铁芯二(15)、定子绕组二(16)、定子极靴二(21)；定子绕组一(2)、定子绕组二(16)的结构相同，定子绕组一(2)、定子绕组二(16)分别包括绕组线圈(37)、线圈骨架(38)，线圈骨架(38)中间是骨架轴孔(39)，绕组线圈(37)安装在线圈骨架(38)上；轴套一(3)、轴套二(14)的结构相同，轴套一(3)、轴套二(14)呈圆筒形，轴套一(3)和轴套二(14)中间是轴套中心孔(40)，轴套一(3)和轴套二(14)径向外侧一端是轴套凸台(41)；定子铁芯一(4)中间是定子铁芯轴孔一(31)，定子铁芯一(4)径向外侧边缘均布六个磁极柱一(32)；每一个磁极柱一(32)上安装有一个定子绕组一(2)，轴套一(3)安装在定子铁芯轴孔一(31)中；定子铁芯二(15)与定子铁芯一(4)的结构相同；定子铁芯二(15)中间是定子铁芯轴孔二(33)，定子铁芯二(15)径向外侧边缘均布六个磁极柱二(34)；每一个磁极柱二(34)上安装有一个定子绕组二(16)，轴套二(14)安装在定子铁芯轴孔二(33)中；定子极靴一(6)呈瓦片形，定子极靴一(6)径向外表面有燕尾隼一(35)，定子极靴一(6)径向内表面的一端有定位凹槽一(29)；定子极靴二(21)与定子极靴一(6)的结构相同；定子极靴二(21)呈瓦片形，定子极靴二(21)径向外表面有燕尾隼二(36)，定子极靴二(21)径向内表面的一端有定位凹槽二(30)；定子套筒(5)呈圆筒形，定子套筒(5)材质是非导磁材料，定子套筒(5)径向内表面的中间是环形的横隔磁筋(25)；定子套筒(5)径向内表面的一端均布六个极靴凹槽一(23)，相邻两个极靴凹槽一(23)之间是纵隔磁筋一(22)，每一个极靴凹槽一(23)中间是燕尾槽一(24)；定子套筒(5)径向内表面的另一端均布六个极靴凹槽二(27)，相邻两个极靴凹槽二(27)之间是纵隔磁筋二(28)，每一个极靴凹槽二(27)中间是燕尾槽二(26)；六个定子极靴一(6)分别安装在定子套筒(5)的极靴凹槽一(23)中，并且使每一个定子极靴一(6)的燕尾隼一(35)安装在定子套筒(5)的燕尾槽一(24)中；六个定子极靴二(21)分别安装在定子套筒(5)的极靴凹槽二(27)中，并且使每一个定子极靴二(21)的燕尾隼二(36)安装在定子套筒(5)的燕尾槽二(26)中；定子套筒(5)采用注塑的加工方法，使定子套筒(5)与定子极靴一(6)、定子极靴二(21)安装在一起；定子部件装配时，把定子铁芯一(4)的磁极柱一(32)径向外侧一端安装在定子套筒(5)一端的定子极靴一(6)的定位凹槽一(29)中；再把转子部件安装在定子部件的径向内侧，并且使转轴(1)的一端安装在轴套一(3)的轴套中心孔(40)中；最后把定子铁芯二(15)的磁极柱二(34)径向外侧一端安装在定子套筒(5)另一端的定子极靴二(21)的定位凹槽二(30)中，并且使转轴(1)的另一端安装在轴套二(14)的轴套中心孔(40)中；所述变极变速永磁同步电动机装配后，以定子磁极是六极作为计算条件，每一个定子极靴一(6)与定子极靴二(21)在空间上相差九十度电角度；以定子磁极是二极作为计算条件，每三个相邻的定子极靴一(6)与三个相邻的定子极靴二(21)在空间上相差九十度电角度；每一个定子绕组一(2)产生的定子磁场在一个定子极靴一(6)径向内表面形成定子磁极一，每一个定子绕组二(16)产生的定子磁场在一个定子极靴二(21)径向内表面形成定子磁极二；定子极靴一(6)径向内表面至...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓东，
申请(专利权)人：大连碧蓝节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21