新型永磁同步电机制造技术

本实用新型专利技术是有关于一种新型永磁同步电机，主要应用于钢铁、电力、石油化工、机械等高耗能行业。其主要包括：定子和转子组件，所述的转子组件包括一转轴，在转轴的中间部位，通过平键固定连接有内衬套，在内衬套的外侧固定连接有永磁钢和轴套；所述的轴套被分割为多块，通过紧固连接件与内衬套固定连接；在轴套被分割而成的轴套分割块之间设置有间隙，在该间隙中固定镶嵌有永磁钢，磁钢根据电机级数设置为四块、六块或者八块；上述的紧固连接件可以采用螺栓、八字销钉。新型永磁同步电机用永磁体替代电激磁磁极，实现了无刷结构，缩小了转子体积；省去了激磁直流电源，使电机的效率有明显的提高，其功率因数也大大高于异步电机的功率因数。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种永磁同步电机，特别是涉及一种采用高磁能积的稀土钕铁硼(Nd-Fe-B)材料作为转子，用永J兹体替代电激/f兹磁极，实现无 刷结构，缩小了转子体积，同时省去了激磁直流电源，具有优良的线性转 矩控制特性的高效率节能降耗的新型永磁同步电机。
技术介绍
本技术新型永磁同步电机主要应用于钢铁、电力、石油化工、机 械等高耗能行业。目前，在交流电网上，人们还广泛使用着交流异步电动 机来拖动工作机械。交流异步电动机具有结构简单，工作可靠、寿命长、成 本低，保养维护简便等优点，但是，与直流电动机相比，它调速性能差，起动 转矩小，过载能力和效率低。其旋转磁场的产生需从电网吸取无功功率，故 功率因素低，轻载时尤甚，这大大增加了线路和电网的损耗。长期以来，在 不要求调速的场合，例如风机、水泵、普通机床的驱动中，异步电动机占 有主导地位，当然这类拖动中，无形中损失了大量电能。在过去的电力拖动中，很少采用同步电动机，其主要原因是同步电动 机不能在电网电压下自行起动，静止的转子磁极在旋转磁场的作用下，平 均转矩为零。所以在过去常规的电力拖动中，很少看到用同步电动机作原 动机。另一方面，还有相当多的工作机械，其运行速度需要任意进行设定 和调节，但速度控制精度要求并不非常高。这类驱动系统在包装机械、食 品机械、印刷机械、物料输送机械、纺织机械和交通车辆中有大量应用。近年来，交流永磁同步电动机由于其体积小、重量轻、高效节能等一 系列优点，越来越引起人们重视，其控制技术日趋成熟，控制器已产品化；其 中相当多的中小功率的异步电动机变频调速正逐步为永磁同步电动机调速 系统所取代。永磁自起动同步电动机虽然有一定的优点，但是也存在着不足。为了 实现永磁电机的自起动，在转子上采用鼠笼式结构，这就是通常所说的异 步起动永磁同步电动机，但这种电机存在着牵入同步困难的问题，为此针 对于这一问题以及目前永磁电机容量小的情况，提出了新型转子结构的大 功率永磁同步电动机。另外，永磁同步电机的退磁现象，还没有得到有效 的解决，使其在市场中并未得到广泛深入的应用。由此可见，上述现有的永磁同步电机在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商 莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完 成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急 欲解决的问题。因此如何能创设一种新型永^F兹同步电机，实属当前重要研发 课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。有鉴于上述现有的永磁同步电机存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类 产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极 加以研究创新，以期创设一种新型永》兹同步电才几，能够改进一般现有的永 磁同步电机，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作 样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本技术。
技术实现思路
本技术的主要目的在于，克服现有的永》兹同步电机存在的缺陷，而 提供一种新型永磁同步电机，所要解决的技术问题是使其采用高磁能积的 稀土钕铁硼(Nd-Fe-B)材料作为转子，用永磁体替代电激^兹磁极，简化结 构，实现无刷结构，缩小了转子体积，同时省去了激磁直流电源，消除了激 磁损耗和发热，使电机的效率有明显的提高，其功率因数也大大高于异步 电机的功率因数，非常适于实用。本技术的另一目的在于，提供一种新型7la兹同步电机，所要解决的 技术问题是使其易于实现磁场定向控制的矢量变换控制，使永磁同步电动 机具有和直流电动机一样优良的线性转矩控制特性，从而更加适于实用。本技术的再一目的在于，提供一种新型永磁同步电机，所要解决的 技术问题是使其克服现有永磁同步电机的退磁现象，从而更加适于实用。本技术新型永磁同步电机的电机转子采用内置切向式转子磁路结 构，该磁路使得每极的磁通值大，磁阻转矩约占电磁转矩的40%,这样有利 于提高电动机的过载能力和功率密度，而且易于"弱磁"扩速。为了实现 电机的自起动，转子采用实心机械结构，并在实心转子上嵌放转子笼条，在 上述转子笼条的中间嵌放永磁钢；起动时在实心转子表面产生感应电流，从 而形成高起动转矩和低起动电流，牵入转矩大。这样电机既具有高起动转 矩，又在稳定运行时力能指标高的优点。另外，转子笼条上采用既导磁又 导电合金材料，用以提高起动转矩，降低起动电流。本技术的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现 的。依据本技术提出的一种新型永磁同步电机，其主要包括前 端盖、前挡风罩、定子、转"^且件、主出线盒、后挡风罩、空^iP器、风扇罩、后 端盖、铂热电阻传感器、冷却器密封垫、罩器密封垫；其中的转子组件采用内置切向式转子磁路结构，且采用实心的机械结构；所述的转子组件为密封的，在转子的两端设置有密封结构；在上述转子 组件的前端设置有前端盖，在转子组件的后端设置有后端盖；在上述转子组 件上还设置有主出线盒；在上述的前端盖的内侧设置有热电偶；在上述定 子的前端设置有前挡风罩，在定子的后端设置有后挡风罩；在定子的外围 还设置有空气冷却器，在空气冷却器与转子组件的接触面上设置有冷却器 密封垫；在空气冷却器与风扇罩的连接面上设置有罩器密封垫。本技术的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来 进一步实现。前述的新型永磁同步电机，其中所述的转子组件包括一转轴，在该转轴 的前端设置有前轴承和前轴承外盖；在该转轴的后端设置有后轴承和后轴 承外盖；在前轴承外盖和后轴承外盖的外侧分别设置有唇形密封圏，与转 轴之间呈密封状态；所述的转子组件上转轴的中间部位，通过平键固定连 接有内衬套，在内衬套的外侧固定连接有永磁钢和轴套，在永磁钢和轴套 的两端面安装有挡板；在永i兹钢一侧的转轴上设置有离心风扇，在永》兹钢 另一侧的转轴上设置有浆式风扇，在上述后轴承外盖外侧的轴端设置有外 风扇，通过空气冷却器进行冷却；在上述外风扇的外侧设置有挡风板和防 护网。前述的新型永磁同步电机，其中所述的转轴的中心轴线位置开设有轴 向散热孔，同时在转轴的中间部位设置有径向散热孔。前述的新型永磁同步电机，其中所述的轴套被分割为多块，通过紧固连 接件与内衬套固定连接；所述的轴套可以被分割为四个分割块、六个分割块 或者八个分割块；在轴套被分割而成的轴套分割块之间设置有间隙，在该 间隙中固定镶嵌有永磁钢，该永磁钢根据电机级数设置为四块、六块或者 八块。前述的新型7Ja兹同步电机，其中所述的紧固连接件可以采用螺栓、八字 销钉。前述的新型永磁同步电机，其中所述的镶嵌有永磁钢的间隙的外端设 置有槽楔，该槽楔的宽度大于上述间隙的宽度；在所述的轴套和永磁钢的 外圓周上设置有铜外箍，该铜外箍上与上述槽楔相对应的位置设有凹槽。前述的新型永磁同步电机，其中所述相邻的永磁钢之间轴套的分割块 的中间部位，设置有狭缝，在该些狭缝中设置有小槽铜片。前述的新型永磁同步电机，其中所述的转子组件内埋设有热电偶，检测 转子磁钢温升；所述的定子内埋设有热电偶，对定子绕组端部进行温升进 行跟踪测量；该些热电偶采用铀热电阻传感器；另外，对转子组件进行动平 衡试验。前述的新型永》兹同步电机，其中所述的转子组件中的永;兹钢的》兹体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型永磁同步电机，其特征在于其主要包括：前端盖（３）、前挡风罩（４）、定子（５）、转子组件（６）、主出线盒（７）、后挡风罩（８）、空气冷却器（９）、风扇罩（１０）、后端盖（１１）、铂热电阻传感器（１８）、冷却器密封垫（１９）、罩器密封垫（２０）；　其中的转子组件（６）采用内置切向式转子磁路结构，且采用实心的机械结构；　所述的转子组件（６）为密封的，在转子的两端设置有密封结构；在上述转子组件（６）的前端设置有前端盖（３），在转子组件（６）的后端设置有后端盖（１１ ）；在上述转子组件（６）上还设置有主出线盒（７）；在上述的前端盖（３）的内侧设置有热电偶；　在上述定子（５）的前端设置有前挡风罩（４），在定子（５）的后端设置有后挡风罩（８）；在定子（５）的外围还设置有空气冷却器（９），在空气冷却器（ ９）与转子组件的接触面上设置有冷却器密封垫（１９）；在空气冷却器（９）与风扇罩（１０）的连接面上设置有罩器密封垫（２０）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金亦石，
申请(专利权)人：金亦石，
类型：实用新型
国别省市：11[]