[发明专利]单植磁钢的永磁同步电动机

说明书

技术领域

本发明属电动机技术领域，特别涉及一种单植磁钢的永磁同步电动机。

背景技术

永磁同步电动机具有轻型化、高性能化、高效节能等特点，有广泛的市场空间，但是实际运行的永磁同步电动机数量所占比例甚少。现有永磁转子结构须在每个磁极下植入与相邻磁极极性相反的磁钢，从而使得磁钢用量增加、成本增加，且转子机械强度低、抗去磁能力差，影响运行稳定性和可靠性，直接限制了使用和推广。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种成本低廉，转子机械强度高、运行稳定、可靠，节能优势明显的单植磁钢的永磁同步电动机。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

单植磁钢的永磁同步电动机，它包括：转轴、与所述转轴配接的轴承、端盖、定子铁芯及与所述转轴固定配接的转子铁芯；在所述转子铁芯上开有槽空间；在所述槽空间内放置相同极性的永磁磁钢；植入永磁磁钢后由磁钢压圈8压紧固定；所述永磁磁钢的数量与电机的极对数相等；所述槽空间之间的空间夹角为α＝360/p度，p为电动机的极对数；p＝3；在所述转子铁芯上配有转子槽；所述转子槽内铸入与端环相连的铝和/或铜；所述槽空间与转子槽间留有磁桥a；所述磁桥a在1.5～2.0mm之间；所述槽空间为直形槽、弧形槽、V形槽、U形槽或W形槽；所述永磁磁钢的极弧系数在0.95～1.0之间；在所述端盖内配有冷却风扇。

本发明所使用永磁材料的工作温度满足运行温度的要求，以免热退磁。在电机设计时，永磁体的最大去磁工作点应该在所用永磁材料最大工作温度和最大去磁磁势时退磁曲线拐点以上，并留有一定余量，否则永磁磁极可能退磁，影响性能指标，甚至导致电动机无法正常工作。

本发明成本低廉，转子机械强度高，运行稳定、可靠，节能优势明显。样机实验表明，电机效率提高了10％，功率因数提高了29.6％。转子槽内铸入与端环相连的铝和/或铜，与端环相连构成回路，可产生起动转矩和阻尼转矩，实现自起动及高稳定性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围将不仅局限于下列内容的表述。

图1为本发明单植磁钢的永磁同步电动机的转子冲片图；

图2为本发明单植磁钢的永磁同步电动机局部结构示意图；

图3为本发明单植磁钢的永磁同步电动机实施例磁力线图。

具体实施方式

单植磁钢的永磁同步电动机，包括转轴1、与所述转轴1配接的轴承2、端盖3、定子铁芯5及与所述转轴1配接的转子铁芯6；其特征在于：在所述转子铁芯6上开有槽空间7；在所述槽空间7内放置相同极性的永磁磁钢；所述永磁磁钢的数量与电机的极对数相等。所述槽空间7之间的空间夹角为α＝360/p度，p为电动机的极对数。在所述转子铁芯6上配有转子槽13；所述转子槽13内铸入与端环9相连的铝和/或铜。槽空间7与转子槽13间留有磁桥a；所述磁桥a在1.5～2.0mm之间；所述槽空间7为直形槽、弧形槽、V形槽、U形槽或W形槽；所述永磁磁钢的极弧系数在0.95～1.0之间。在所述端盖3内配有冷却风扇10。

如图1、2所示，本发明的永磁同步电动机转子铁芯上留有磁钢槽7，植入永磁磁钢后由磁钢压圈8压紧固定，其余结构与鼠笼式异步电动机相同。如图2所示，本发明包括转轴1、轴承2、端盖3、机座4、定子铁芯5、转子铁芯6、磁钢槽7、磁钢和磁钢压圈8、端环9和/或冷却风扇10、风罩12以及键11。定子铁芯5内嵌有定子绕组与动力电源相连，产生旋转磁场；转子铁芯6上开有转子槽13，转子槽13内铸入铝和/或铜，与端环9相连构成回路，产生起动转矩和阻尼转矩，实现自起动和高稳定性。

转子铁芯冲片上开有放置永磁磁钢的槽空间，该磁钢槽7数量与电机的极对数相等，如图1所示，该实施例为极数2p＝6电动机转子冲片，故磁钢槽7的数量为3(电动机的极对数p＝3)。转子铁芯上磁钢槽沿转子圆周相互之间空间上相差α＝360/p度角设置，图1所示的六极电动机转子冲片，其相邻磁钢槽相互之间空间上相差α＝360/p＝360/3＝120度。为了构成单植磁钢式永磁转子，永磁磁钢按照单一方向植入，即按照极性相同的原则植入，如磁化方向均沿径向向外或者向内。

为了保证转子整体机械强度，转子铁芯上开有放置永磁磁钢的槽与转子导体槽之间留有磁桥a，隔磁桥a在1.5～2.0mm之间。磁钢全部植入磁钢槽7后，利用磁钢压圈8压紧进行周向固定。

本发明的一个实例是三相六极800W永磁同步电动机，采用本发明的结构形式对现有的三相六极800W异步电动机进行改造，在三个V形磁钢槽7内单植入钕铁硼永磁磁钢，所建立的磁场磁力线附图3所示，呈现出鲜明的六极特征。样机实验表明，电机效率提高了10％，功率因数提高了29.6％，节能效果显著。