凸极永磁同步电机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种永磁同步电机结构，尤其是涉及一种适用于小机房、无机房的凸极永磁同步无齿轮电梯电机。凸极永磁同步电机，该电机包括机座、定子和转子，转子由转轴、转子铁芯和永磁体构成，转子铁芯由若干转子冲片叠压而成，转子冲片的周向上设有与电机极数相同的切向矩形口，两个切向矩形口之间设有隔磁口，转子冲片上的切向矩形口构成安装孔，转子冲片上的隔磁口构成隔磁桥；永磁体为平板式，插设在安装孔内，永磁体在转子铁芯内部圆周上Ｎ、Ｓ极交替分布，组成与电机极数相同的多边形形状。本实用新型专利技术的特点是永磁体结构简单，成本低，调速性能更好；效率和功率因数高，节能效果明显，更容易实现弱磁扩速功率，更适用于变速电梯使用。（*该技术在2018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结构，尤其是涉及一种适用于 小机房、无机房的凸极永磁同步无齿轮电梯电机。
技术介绍
随着永磁材料和电力电子技术的发展，永磁同步无齿轮电梯电机的应用已 经很广泛。目前在用电机的结构以外转子为主，其永磁体为圆弧形，粘接或用压板固定在转子体内侧表面，定子采用斜槽铆接方式固定，如专利CN1141775C 公布的曳引机结构。也有内转子结构曳引机，永磁体安装常用的两种方式，如 专利CN101016137公布的面装式转子结构；和专利CN2518257Y公布的永磁体 插入在转子铁芯内部结构。外转子结构的电机是隐极电机，其调速性能很高，但其永磁体为外贴方式， 永磁材料为圆弧形，加工成本偏高。而且永磁体工作时与空气接触，易氧化， 需要进行表面处理，增加了成本。当电机需要进行弱磁扩速恒功率运行时，需 要很大的弱磁电流，因此其扩速范围受到变频器容量和电机温升的限制。内转子结构电机，当使用永磁体面装结构时也是隐极电机，其特性与外转 子结构相同。当永磁体内插入转子内部，电机直轴磁路与交轴磁路不对称，电 机为凸极电机特性。凸极永磁电机结构有凸极力矩存在，能达到额定力矩的 20 40%，因此采用凸极结构设计可以提高电机功率密度，减小电机体积，节约 成本。凸极式永磁电机有很好的弱磁扩速功能，当电机需要在额定速度以上运行 时，其用于扩速功能的弱磁电流同时增加了电机输出的凸极力矩，电机效率和 功率因数会大大提高。目前电梯行业越来越重视电梯运行效率，为了提高运行效率，己经研发出一种变速电梯。当轿厢满载时电梯以额定速度运行，当电机 空载或轻载时，电梯则提高运行速度，此时曳引机需要在恒功率特性运行。凸 极电机更适用于这种变速电梯工作原理。中国专利CN2662525Y公开了一种交流永磁同步伺服电机，属于电动机领 域，主要包括前端盖、转轴、机壳、定子铁芯、转子铁芯、磁钢、盖板、后端 盖、接线盒，转子铁芯由转子冲片叠压或整体铸件加工而成，转子冲片上有磁 钢槽孔，槽孔之间留有漏磁磁路，轭部为主磁路，磁钢插入转子铁芯槽孔内； 定子铁芯由定子冲片叠压而成，铁芯外圆焊牢固定，并保持定子铁芯斜槽在一 定范围内。本电动机以简单的方法、很小的代价使电动机的反电势为正弦波形。 同时采取定子斜槽、绕组短矩措施并调整气隙尺寸，能使电动机反电势波形畸 变率小于1%。从而使与正弦波形的驱动器达到最佳的匹配效果。但是由于漏磁 磁路设置在槽孔内，不适合大功率电机。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本技术的目的是提供一种凸极永磁同步电 机，该电机具有永磁体结构简单，功率大，调速性能好，节能效果明显的特点。为了实现上述的目的，本技术采用了以下的技术方案凸极永磁同步电机，该电机包括机座、定子和转子，转子由转轴、转子铁 芯和永磁体构成，转子铁芯由若干转子冲片叠压而成，转子冲片的周向上设有 与电机极数相同的切向矩形口，两个切向矩形口之间设有隔磁口，若干转子冲 片上的切向矩形口构成安装孔，若干转子冲片上的隔磁口构成隔磁桥；所述的 永磁体为平板式，插设在安装孔内，永磁体在转子铁芯内部圆周上N、 S极交替 分布，组成与电机极数相同的多边形形状。作为优选，上述的隔磁口为封闭的梯形口或敞开的槽形口。隔磁口用梯形口可以增加转子强度。作为优选，上述的永磁体为一整块或者由多块拼接构成。作为优选，上述的永磁体采用钕铁硼材料，永磁体上、下表面分别涂有厌作为优选，上述的转子铁芯的两端部分别设有端板，两个端板封闭转子铁 芯，并通过固定螺栓紧固。作为优选，上述的转子磁极轴线与电机轴平行时，定子铁芯采用斜槽处理， 斜槽距离为0.5 1倍齿距。作为优选，上述的转子磁极轴线斜极一个齿时距时，定子采用直槽结构。作为优选，在同一极相邻两永磁体错开all角度设置，all的计算式如下其中all为两块永磁体错开的角度，Z为定子铁芯槽数，N为每极永磁体数量。作为优选，上述的定子绕组采用双层短矩分布绕组；槽极配合采用整数槽 绕组，36槽6极、48槽8极或60槽10极；或者槽极配合采用分数槽配合，27 槽12极、36槽16极、45槽20极、54槽24极、72槽32极、81槽36极、36 槽24极、45槽30极、48槽32极或60槽40极。上述的该电机还包括后端盖、曳引轮、制动器、和编码器，曳引轮设置在 转轴的前端，制动器设置在转轴的后端，制动器固定在后端盖上，编码器设置 在转轴的尾端。本技术由于采用了上述的技术方案，其产品的特点是永磁体结构简单， 成本低，反电动势为正弦波，调速性能更好；其凸极率可以根据使用要求调整， 因此效率和功率因数更高，节能效果更高明显，更容易实现弱磁扩速功率，更适用于变速电梯使用。同时，相对于CN2662525Y公开的结构，本技术的 产品功率可以做的更大。附图说明图1是本技术整机结构示意图。 图2是定子、转子冲片开槽结构示意图。 图3是槽形口隔磁口冲片结构示意图。 图4是梯形口隔磁口冲片结构示意图。 图5是20极电机永磁体分布结构示意图。 图6是直极时，永磁体安装示意图。 图7是斜极时，永磁体安装示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式做一个详细的说明。 实施例1:参照附图1，本实施例所述的凸极永磁同步电机，其为内转子结构。主要由转轴1、曳引轮2、轴承盖3、轴承4、机座5、定子铁芯8、 绕组11、转子铁芯10、永磁体9、后端盖12、制动器14、编码器15、 接线盒13组成。曳引轮2装在转轴1前端，制动器14装在转轴1后 端，制动器14固定在电机后端盖12上。编码器15安装在主轴1尾端， 靠制动器14的壳体固定。电机定子铁芯8由定子冲片叠压而成，并采 用扣片扣紧后压装在机座5内部。绕组线圈11嵌入定子槽内，采用三 相双层短距分布绕组。如图l所示，转子由转轴1、转子铁芯10、永 磁体9、转子端板6和固定螺栓19组成，转子铁芯10由若干转子冲 片18叠压而成。转子冲片18的周向上设有与电机极数相同的切向矩形口 16，两个切向矩形口 16之间设有隔磁口 17，隔磁口 17可以为封 闭的梯形口 (如图3所示)，隔磁口 17也为敞开的槽形口 (如图4所 示)。若干转子冲片18上的切向矩形口 16构成安装孔，若干转子冲片 18上的隔磁口 17构成隔磁桥。如图3、图4所示，永磁体9为平板式，插入到安装孔内。永磁 体9在铁芯内部圆周上N、 S极交替分布，组成一个与电机极数相同 的多边形形状。同一磁极由4块永磁体9拼接而成，如图5所示。永 磁体9插入转子里以后，用两个端板6和固定螺栓19将转子铁芯固紧。此实施例中使用分数槽绕组，定子45槽，转子20个磁极，绕组 跨距1 3。定子斜槽一个齿距，转子磁极轴线与电机机械轴平行(如 图6所示)。永磁体9采用钕铁硼材料，插入永磁体9时在永磁体9 上下表面涂厌氧胶。 实施例2此实施例中使用整数槽绕组，定子36槽，转子6个磁极，绕组跨 距1 6。如图7所示，在同一极相邻两永磁体错开all角度设置，all 的值为2.5° 。其他技术特征如实施例1所示。权利要求1. 凸极永磁同步电机，该电机包括机座(5)、定子和转子，转子由转轴(1)、转子铁芯(10)和永磁体(9)构成，转子铁芯(10)由若干转子冲片(18)叠压而本文档来自技高网...

【技术保护点】
凸极永磁同步电机，该电机包括机座（５）、定子和转子，转子由转轴（１）、转子铁芯（１０）和永磁体（９）构成，转子铁芯（１０）由若干转子冲片（１８）叠压而成，其特征在于：转子冲片（１８）的周向上设有与电机极数相同的切向矩形口（１６），两个切向矩形口（１６）之间设有隔磁口（１７），若干转子冲片（１８）上的切向矩形口（１６）构成安装孔，若干转子冲片（１８）上的隔磁口（１７）构成隔磁桥；所述的永磁体（９）为平板式，插设在安装孔内，永磁体（９）在转子铁芯（１０）内部圆周上Ｎ、Ｓ极交替分布，组成与电机极数相同的多边形形状。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李树国，
申请(专利权)人：李树国，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]