一种一体化直驱永磁同步电机制造技术

本发明专利技术提供了一种一体化直驱永磁同步电机，包括直线电机组件、行星减速机组件和控制组件，直线电机组件包括磁轨组件和线圈组件，磁轨组件包括磁钢和转筒，磁钢位于转筒外边缘并与转筒固定相连，线圈组件包括安装座、矽钢片和线圈，矽钢片位于安装座内边缘并与安装座固定相连，线圈圆周等距插接在矽钢片内侧固定，行星减速机组件包括内啮合齿轮、小外啮合齿轮和大外啮合齿轮，内啮合齿轮与小外啮合齿轮啮合，小外啮合齿轮与大外啮合齿轮啮合，控制组件用于检测电机的转动状态并控制通过线圈的电流大小以及频率；本电机通过对线圈电流的控制达到降低能耗、稳定运转的效果。稳定运转的效果。稳定运转的效果。

An integrated direct drive permanent magnet synchronous motor

【技术实现步骤摘要】
一种一体化直驱永磁同步电机


[0001]本专利技术涉及电机领域，具体涉及一种一体化直驱永磁同步电机。

技术介绍

[0002]同步电动机是由直流供电的励磁磁场与电枢的旋转磁场相互作用而产生转矩，以同步转速旋转的交流电动机，由于同步电机可以通过调节励磁电流使它在超前功率因数下运行，有利于改善电网的功率因数，因此，大型设备，如大型鼓风机、水泵、球磨机、压缩机、轧钢机等，常用同步电动机驱动，同步电机的转速只与电源频率f相关，目前的同步电动在不同的转速下以同样的电流大小进行驱动，并不能使电机达到最佳的稳定度和最低的能耗。
[0003]
技术介绍
的前述论述仅意图便于理解本专利技术。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种公共常识的一部分。
[0004]现在已经开发出了很多同步电机，经过我们大量的检索与参考，发现现有的同步电机有如公开号为CN105429410B所公开的电机，这些电机一般包括转子，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。但该同步电机在运行过程中的电流不会随频率的变化而进行变更，导致电机的稳定度存在提升空间，能耗存在降低空间。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种一体化直驱永磁同步电机。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：一种一体化直驱永磁同步电机，包括直线电机组件、行星减速机组件和控制组件，所述直线电机组件包括磁轨组件和线圈组件，所述磁轨组件包括磁钢和转筒，所述磁钢位于所述转筒外边缘并与所述转筒固定相连，所述线圈组件包括安装座、矽钢片和线圈，所述矽钢片位于所述安装座内边缘并与所述安装座固定相连，所述线圈圆周等距插接在所述矽钢片内侧固定，所述行星减速机组件包括内啮合齿轮、小外啮合齿轮和大外啮合齿轮，所述内啮合齿轮与小外啮合齿轮啮合，所述小外啮合齿轮与所述大外啮合齿轮啮合，所述控制组件用于检测电机的转动状态并控制通过线圈的电流大小以及频率；所述控制组件控制通过线圈的电流频率为：；其中，为输出转速，为行星减速机组件的传动比，为大外啮合齿轮的齿数；所述控制组件控制通过线圈的电流大小为：
其中，为最适电流，为偏移电流；进一步的，所述控制组件包括监测单元、控制单元与输入单元，所述输入单元用于设置电机的输出转速，所述监测单元用于检测电机的转动状态，所述控制单元根据所述输出转速来控制电流的频率，所述控制单元根据电机的转动状态来调整电流的大小；进一步的，所述监测单元在内啮合齿轮中的齿位内设置触点，当小外啮合齿轮与触点接触时，触发触点，所述监测单元对触发触点的时间点进行记录，记为，所述监测单元对每次触点触发的持续时间进行记录，记为，其中，j对应触发触点的序号，所述监测单元根据上述持续时间计算出一个电流下的稳定度St：；其中，为内啮合齿轮的齿数；所述控制组件将稳定度最小的对应电流记为，称为最适电流。
[0007]进一步的，所述偏移电流的计算公式为：；其中，为电流下限，为电流上限；进一步的，所述控制单元在获取最适电流时对电流进行变更的方式包括如下步骤：S1、将作为采样点电流；S2、计算采样点电流的稳定度St；S3、通过下式调整采样点电流：；其中，m为预估次数，St1为采样点电流值为时的稳定度；将作为新的采样点电流；S4、重复步骤S2至步骤S3，直至采样点电流超过；进一步的，所述直线电机组件位于所述行星减速机组件的外边缘、中间或内边缘位置；进一步的，所述行星减速机组件是1级减速、2级减速或3级减速；进一步的，所述同步电机通过霍尔位置传感器、磁栅系统或光栅系统反馈转动位置。
[0008]本专利技术所取得的有益效果是：本专利技术将行星减速机与同步电机进行一体化组合，能够更高效地对输出转速进行控制，本专利技术在以不同的转速进行工作时，会先进行监测获得最适电流，再基于最适电流制
定不同的周期电流，使得电机在每次前进一步时减少回转的距离，使得转动更加稳定，同时降低因回转造成的损耗。
[0009]为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本专利技术加以限制。
附图说明
[0010]图1为本专利技术横截面示意图；图2为本专利技术纵切面示意图；图3为本专利技术整体结构框架示意图；图4为本专利技术监测电路原理示意图；图5为本专利技术驱动电流示意图。
[0011]图中：直线电机组件1、行星减速机组件2、磁轨组件11、线圈组件12、磁钢111、转筒112、安装座121、矽钢片122、线圈123、内啮合齿轮21、小外啮合齿轮22、大外啮合齿轮23。
具体实施方式
[0012]以下是通过特定的具体实施例来说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本专利技术的优点与效果。本专利技术可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。另外，本专利技术的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本专利技术的相关
技术实现思路
，但所公开的内容并非用以限制本专利技术的保护范围。
[0013]实施例一。
[0014]本实施例提供了一种一体化直驱永磁同步电机，结合图1、图2和图3，包括直线电机组件、行星减速机组件和控制组件，所述直线电机组件包括磁轨组件和线圈组件，所述磁轨组件包括磁钢和转筒，所述磁钢位于所述转筒外边缘并与所述转筒固定相连，所述线圈组件包括安装座、矽钢片和线圈，所述矽钢片位于所述安装座内边缘并与所述安装座固定相连，所述线圈圆周等距插接在所述矽钢片内侧固定，所述行星减速机组件包括内啮合齿轮、小外啮合齿轮和大外啮合齿轮，所述内啮合齿轮与小外啮合齿轮啮合，所述小外啮合齿轮与所述大外啮合齿轮啮合，所述控制组件用于检测电机的转动状态并控制通过线圈的电流大小以及频率；所述控制组件控制通过线圈的电流频率为：；其中，为输出转速，为行星减速机组件的传动比，为大外啮合齿轮的齿数；所述控制组件控制通过线圈的电流大小为：其中，为最适电流，为偏移电流，为电流函数，t为时间，k为用于区分时间t
所在区间的辅助参数；所述控制组件包括监测单元、控制单元与输入单元，所述输入单元用于设置电机的输出转速，所述监测单元用于检测电机的转动状态，所述控制单元根据所述输出转速来控制电流的频率，所述控制单元根据电机的转动状态来调整电流的大小；所述监测单元在内啮合齿轮中的齿位内设置触点，当小外啮合齿轮与触点接触时，触发触点，所述监测单元对触发触点的时间点进行记录，记为，所述监测单元对每次触点触发的持续时间进行记录，记为，其中，j对应触发触点的序号，所述监测单元根据上述时间持续计算出一个电流下的稳定度St：；其中，为内啮合齿轮的齿数；所述控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体化直驱永磁同步电机，其特征在于，包括直线电机组件、行星减速机组件和控制组件，所述直线电机组件包括磁轨组件和线圈组件，所述磁轨组件包括磁钢和转筒，所述磁钢位于所述转筒外边缘并与所述转筒固定相连，所述线圈组件包括安装座、矽钢片和线圈，所述矽钢片位于所述安装座内边缘并与所述安装座固定相连，所述线圈圆周等距插接在所述矽钢片内侧固定，所述行星减速机组件包括内啮合齿轮、小外啮合齿轮和大外啮合齿轮，所述内啮合齿轮与小外啮合齿轮啮合，所述小外啮合齿轮与所述大外啮合齿轮啮合，所述控制组件用于检测电机的转动状态并控制通过线圈的电流大小以及频率；所述控制组件控制通过线圈的电流频率为：；其中，为输出转速，为行星减速机组件的传动比，为大外啮合齿轮的齿数；所述控制组件控制通过线圈的电流大小为：其中，为最适电流，为偏移电流。2.如权利要求1所述的一种一体化直驱永磁同步电机，其特征在于，所述控制组件包括监测单元、控制单元与输入单元，所述输入单元用于设置电机的输出转速，所述监测单元用于检测电机的转动状态，所述控制单元根据所述输出转速来控制电流的频率，所述控制单元根据电机的转动状态来调整电流的大小。3.如权利要求2所述的一种一体化直驱永磁同步电机，其特征在于，所述监测单元在内啮合齿轮中的齿位内设置触点，当小外啮合齿轮与触点接触时，触...

【专利技术属性】
技术研发人员：谌国权，宋金波，
申请(专利权)人：长沙一派直驱科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：