低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机制造技术

本发明专利技术公开了一种低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机，解决了如何在保持高效率的基础上降低其运行噪声的问题；包括电机转轴（1），在电机转轴（1）上设置有转子轭支架（2），在转子轭支架（2）上设置有转子轭（3），在转子轭（3）上等间隔弧度设置有转子磁极（4），转子磁极（4）的外圆弧（5）的圆弧中心（6）设置在电机转轴（1）外侧的转子轭支架（2）上；在相邻的两转子磁极（4）之间设置有环氧树脂填充块（7），在转子磁极（4）的外圆弧（5）和环氧树脂填充块（7）的外侧面上包裹有无纬带箍（8）；具有结构简单实施操作容易的特点，并可保持永磁电机的高效率。并可保持永磁电机的高效率。并可保持永磁电机的高效率。

【技术实现步骤摘要】
低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机


[0001]本专利技术涉及一种永磁同步电动机，特别涉及一种低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机及其构建方法。

技术介绍

[0002]永磁同步电机体积小、重量轻、效率高，功率密度大，因此被广泛应用于各个领域；目前，在纯电力推进观光船上，一般采用永磁同步电机作为船只的推进动力，但如何降低观光船上的永磁同步电机的噪声，在船只运行过程中，营造出一个安静的环境，成为客户提出的一个新要求；永磁同步电机的噪声主要来自电磁噪声和机械噪声；电磁噪声主要是由电机定、转子间的气隙中的磁密波形中的谐波带来的，现有的永磁电机的表贴式转子上的磁极块的弧形较长，该磁极块外圆弧的中心点通常是被设计在转子的中心线上，这种结构的转子的磁密波形的顶端，杂乱无章的非正弦波形，导致其谐波含量较大，较大谐波含量会产生较大的噪声，如何降低电机的电磁噪声是亟待解决的一个问题；对于表贴式磁极转子的永磁电机，为了使定、转子间的气隙均匀，一般在转子磁极外圆周上套接一个不锈钢套，使不锈钢套与定子内圆形成均匀的机械气隙，以减小转子旋转时的风阻，达到降低电机机械噪声的目的；但当电机运行时，在不锈钢钢套上会产生一定的涡流，这些涡流会降低电机的效率；为了克服该问题，对于效率有严格要求的电机，一般不采用不锈钢套，而是用无纬带代替不锈钢套，对表贴式磁极进行打箍，以克服不锈钢套上的涡流所带来的电机效率下降的缺陷，但由于转子上相邻的两表贴式磁极间存在一定的磁极间隙，柔性的无纬带对转子磁极打箍后，在定、转子之间会形成不均匀的机械气隙，增大了转子运转时的风阻，也带来了机械噪声，如何降低该机械噪声是现场需要解决的一个问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机，解决了如何在保持高效率的基础上降低其运行噪声的技术问题。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案解决以上技术问题的：本专利技术的总体构思是：本专利技术从降低电机电磁噪声和机械噪声两方面入手；电机运行时，若降低了定、转子间气隙中的磁密波形的谐波含量，即可大大降低电机的电磁噪声；用ANSYS电磁仿真软件，分别进行电机的仿真，仿真结果显示：当转子外表面上表贴的面包型磁钢的外圆弧的弧度增大时，电机运行时的转矩脉动就较小；本专利技术通过改变表贴式转子磁极外圆弧的弧度，并根据这个较小的转矩脉动，确定出表贴式转子磁极外圆弧的弧度；为了降低机械噪声，并提高电机的效率，本专利技术的转子，采用无纬带紧固表贴式磁极，并在两相邻的表贴式磁钢间填充环氧树脂材料，用塑料薄膜将转子外圆整形为一个圆形的转子，再用无纬带对圆形转子进行打箍，进而降低电机的机械噪声；此外，在电机的机壳上粘接专用的消音材料，并安装盖板以降低噪音。一种低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机，包括电机转轴，在电机转轴
上设置有转子轭支架，在转子轭支架上设置有转子轭，在转子轭上等间隔弧度设置有转子磁极，转子磁极的外圆弧的圆弧中心设置在电机转轴外侧的转子轭支架上；在相邻的两转子磁极之间设置有环氧树脂填充块，在转子磁极的外圆弧和环氧树脂填充块的外侧面上包裹有无纬带箍。
[0005]在转子轭上等间隔弧度设置有八对转子磁极；转子磁极的外圆弧的半径与转子半径的比值为1:2
‑
1:3。
[0006]一种低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机的构建方法，包括电机转轴，在电机转轴上设置有转子轭支架，在转子轭支架上设置有转子轭，在转子轭上等间隔弧度设置有转子磁极，其特征在于以下步骤：第一步、选择面包型磁钢，使其组成的转子磁极的外圆弧的圆弧中心设置在电机转轴外侧的转子轭支架上；第二步、通过表贴方式，将转子磁极等间隔弧度地贴附在转子轭上；第三步、在相邻的两转子磁极之间，填充环氧树脂，然后，用透明塑料布整形包裹，使填充的环氧树脂形成环氧树脂填充块，并使转子磁极的外圆弧和环氧树脂填充块的外侧面形成圆柱形状；第四步、在第三步形成的圆柱状转子外包裹上无纬带箍；第五步、将第四步完成的电机转子入壳装配到电机定子机座中。
[0007]本专利技术同时克服了永磁同步电机的电磁噪声和机械噪声，具有结构简单实施操作容易的特点，并可保持永磁电机的高效率。
附图说明
[0008]图1是本专利技术的电机转子的结构示意图；图2是本专利技术的电机转子在侧视方向上的结构示意图。
具体实施方式
[0009]下面结合附图对本专利技术进行详细说明：一种低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机，包括电机转轴1，在电机转轴1上设置有转子轭支架2，在转子轭支架2上设置有转子轭3，在转子轭3上等间隔弧度设置有转子磁极4，转子磁极4的外圆弧5的圆弧中心6设置在电机转轴1外侧的转子轭支架2上；在相邻的两转子磁极4之间设置有环氧树脂填充块7，在转子磁极4的外圆弧5和环氧树脂填充块7的外侧面上包裹有无纬带箍8。
[0010]在转子轭3上等间隔弧度设置有八对转子磁极4；经仿真计算，转子磁极4的外圆弧5的半径与转子半径的比值为1:2
‑
1:3之间时，所得到的转矩脉动较小，本专利技术的电机转子半径为193毫米，经仿真计算后，得出转子磁极的外圆弧的半径为83毫米时，转矩脉动最小。
[0011]一种低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机的构建方法，包括电机转轴1，在电机转轴1上设置有转子轭支架2，在转子轭支架2上设置有转子轭3，在转子轭3上等间隔弧度设置有转子磁极4，其特征在于以下步骤：第一步、选择面包型磁钢，使其组成的转子磁极4的外圆弧5的圆弧中心6设置在电机转轴1外侧的转子轭支架2上；
第二步、通过表贴方式，将转子磁极4等间隔弧度地贴附在转子轭3上；第三步、在相邻的两转子磁极4之间，填充环氧树脂，然后，用透明塑料布整形包裹，使填充的环氧树脂形成环氧树脂填充块7，并使转子磁极4的外圆弧5和环氧树脂填充块7的外侧面形成圆柱形状；第四步、在第三步形成的圆柱状转子外包裹上无纬带箍8；第五步、将第四步完成的电机转子入壳装配到电机定子机座中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机，包括电机转轴（1），在电机转轴（1）上设置有转子轭支架（2），在转子轭支架（2）上设置有转子轭（3），在转子轭（3）上等间隔弧度设置有转子磁极（4），其特征在于，转子磁极（4）的外圆弧（5）的圆弧中心（6）设置在电机转轴（1）外侧的转子轭支架（2）上；在相邻的两转子磁极（4）之间设置有环氧树...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓荣，程腾，温丽萍，王雨星，马晓勇，吕东，马淑仙，郑文伟，
申请(专利权)人：中船重工电机科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：