[实用新型]环保型节能稀土永磁电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机，尤其是涉及一种环保型节能稀土永磁电机。

背景技术

现有技术中的直流电机的调速性能优越，低速性能好，运行平稳，但因为其采用的是机械式换向器及碳刷，在运行过程中会产生粉尘污染，同时产生换向火花，造成无线电干扰。现有技术中的交流变频感应电机的体积庞大，而且效率较低。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述问题，提供一种采用电子换向，运转平稳，无级调速范围宽，控制精度高，低速机械特性好的环保型节能稀土永磁电机。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种环保型节能稀土永磁电机，其包括高性能稀土永磁电机本体及其数字式驱动控制器，电机主要包括：机壳、低损耗铁心定子、线圈绕组、转子、稀土磁钢、转子外套、主轴、传感器组件、轴承，其特征在于，低损耗铁心定子由低损耗的冷轧硅钢片以斜槽结构和分数槽绕组叠压而成，紧压入机壳中，线圈绕组镶入定子槽中，主轴紧压入转子的冲片叠压体当中，转子的叠压体外圆上有偶数块等半径瓦形稀土磁钢，稀土磁钢内弧紧贴或半嵌入在转子的叠压体的外圆上，稀土磁钢与转子组成了永磁性转子；转子外套由导磁率为1的材料制成，镶入永磁性转子中，转子外套的头部有分布均匀的风叶；在电机的后端安装有传感器组件，其与数字式驱动控制器电路连接，数字式驱动控制器包括开关主电路、驱动电路以及控制电路，主开关电路接收来自控制电路的驱动信号，驱动稀土永磁电机动作；控制电路接收从开关主电路中采样电路的采样信号，对应的产生并输出控制信号至开关主电路中，接收位于稀土永磁电机后端的传感器组件接收的转子位置信息，并对应的产生并输出控制信号至驱动电路，实现电子换向，同时接收外部制动指令，产生制动信号给刹车电路。

作为进一步改进，传感器组件的分布满足空间角度pα＝K 360±120°，其中，p是极对数，α是分部角度，K是自然数，通过霍尔元件及磁环极数与磁性转子的极数相同的多极磁环来传感转子位置。

作为进一步改进，所述的数字式驱动控制器由开关主电路、驱动电路以及全数字化控制电路组成，其中，开关主电路由整流电路，滤波电路，缓冲电路，刹车电路，逆变电路组成；整流电路可为单相整流桥或三相整流桥，单相或三相交流电源经整流电路的单相整流桥或三相整流桥转换为直流电源，直流电源经滤波电路进行低通滤波，形成低内阻硬特性直流电压源，同时通过滤波电路的电容C1与稀土永磁电动机绕组感性负载交换无功功率；缓冲电路分别设在整流电路的各桥臂边，刹车电路由刹车电阻R2、二极管D2、IGBT绝缘栅双极性三极管T1共同组成，其控制信号由全数字化控制电路来提供；逆变电路在低压小功率时用MOSFET场效应管组成，高压大功率可由分立IGBT绝缘栅双极性三极管或IGBT集成模块或IPM智能模块组成；

驱动电路是将全数字化控制电路30输出的信号进行功率放大，并向逆变电路提供使其饱合导能和可靠关断的驱动信号；

全数字化控制电路即MCU或DSP，该MCU或DSP具有嵌入式中断口，高精度A/DC，FLASH，SPI接口.全数字化控制电路接收外控信号和位置检测电路送来的位置检测信号、并产生6路PWM调制信号与采样电路、用户接口、显示及操作面板进行逻辑综合后送给驱动电路来使逆变电路工作并驱动永磁电动机。

作为进一步改进，所述缓冲电路中的电容C2为高频特性好的无感电容，二极管D1为正向电压低反向恢复时间短的快速恢复二极管。

作为进一步改进，所述的显示及操作面板为LED或LCD显示板，其上设置有操作按键：运行、停止、正转、反转、加速、减速、点动；指示灯：电源指示、错误指示、正/反转指示、运行/停止指示。

作为进一步改进，用户接口可与上位机通讯或外控信号进行对接实现上位机或外控信号对驱动控制器和永磁电动机进行操作。

作为进一步改进，所述的机壳是由散热良好的铝合金制成，外壳四周分布有均匀的散热筋。

作为进一步改进，稀土磁钢用温度稳定性高的稀土永磁材料制成。

本实用新型的有益效果在于，数字式驱动器采用优化的数字控制技术，实现对电机的最优化驱动控制，同时电机采用了优化的磁路设计，励磁采用高性能的稀土磁钢，使电机体积大大减小，功率密度极高，电机系统效率提高10％以上，同时去掉了电刷，对环境无污染，无电磁干扰，实现了高效、节能、环保。

附图说明

图1为本实用新型的结构总图

图2为稀土永磁电机的优化结构图

图3为稀土永磁电机的纵向剖面图