[发明专利]一种永磁同步电动机

说明书

技术领域

本发明涉及电机制造领域中一种永磁同步电动机的研究制造。

背景技术

稀土永磁同步电动机具有体积小、重量轻、效率高等特点，在国民经济各领域中具有广泛的用途。但在实际使用中，经过一段时间使用后，其性能会显著下降，甚至不能正常工作。究其原因，是其转子温升过高，使转子中所用钕铁硼永磁体造成失磁所至。钕铁硼永磁材料的电阻率为1.44×10^-6Ω.m，具有一定的导电性，其在交变磁场中会产生涡流损耗，从而产生热量。而钕铁硼的导热率为7.7cal/m.h.℃，传热性差，加上钕铁硼磁钢容易氧化、生锈，使磁钢上的热量更难以向外传导，加剧了转子的温升。过高的转子温升，会造成钕铁硼永磁体退磁的危险，影响电机正常工作的寿命。

目前，对解决稀土永磁同步电动机转子温升，确保钕铁硼永磁体不退磁的途径主要有：

申请(专利)号：200610041946.8，一种稀土永磁同步电动机。其将电极转子中整段的永磁体14按径向分为若干个小段，或按切向分为若干层，段与段之间、层与层之间通过绝缘的粘接剂贴合，从而减少由于钕铁硼永磁体14的导电性而在交变磁场中产生的涡流损耗。从增强转子永磁体间的绝缘，减少涡流发热解决问题；

申请(专利)号：03258885.2，带有通风槽的稀土永磁同步电动机。其在磁钢和隔磁套之间设有轴向通风槽，转子表面设有螺旋通风槽。从改进转子通风结构，加强通风冷却降温解决问题；

申请(专利)号：00226188.X，稀土永磁同步电动机。其从改变定转子铁芯和磁钢槽结构，采用高导磁、低损耗硅钢片和高磁能积、高矫顽力钕铁硼材料。从定转子结构改变和选用优质材料上解决空载损耗，降低温升解决问题。

上述三种方法，分别从某一个方面来解决转子温升问题，虽然取得了一定效果，但没有从根本上彻底解决问题，因转子温升过高，造成钕铁硼永磁体失磁，影响永磁同步电动机使用寿命的可能性依然存在。

发明内容

为从根本上解决永磁同步电动机使用中转子温升过高问题，确保其使用寿命，本发明提供一种永磁同步电动机，其从转子采用新的外循环通风冷却结构，增强转子通风冷却降温效果；增强永磁体绝缘层，减少涡流发热，提高电动机的使用寿命。

作为本发明的进一步改进，采用分体式磁极，以及选用优质钕铁硼永磁体材料，增强导磁率。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种永磁同步电机，其由定子和转子两大部件组成，所述的定子部件由机壳、定子铁芯、电枢绕组组成，所述的转子部件包括转子轴、隔磁套、磁极、永磁体以及绝缘衬垫，所述的隔磁套、磁极依次设置在空心轴的外部，所述的永磁体设置在两相邻磁极之间，在永磁体的两端设置所述的绝缘衬垫，所述的转子轴为空心轴，在该空心轴内部为两头相贯通的内通风孔，在所述的转子轴上沿该转子轴径向设置有与空心轴内通风孔相连通的外通风孔，在所述的隔磁套上沿径向设置有隔磁套通风孔，在所述的磁极上沿径向设置有磁极通风孔，所述的隔磁套通风孔和磁极通风孔与所述的内通风孔相连通，三者形成轴向与径向交叉的辐射式散热结构。

在所述永磁体外侧绝缘衬垫上设置有用于径向压紧的铜制楔条，在轴向两端设置有用于压紧的绝缘挡板，在该绝缘挡板的外侧设置有端环，在所述的磁极的外周面上设置有一环形狭槽，在该狭槽内设置有铜片，所述的铜片、铜质楔条、以及端环联接固定后共同构成转子启动笼。

所述的磁极为由多块磁极构成的分体式磁极，每块分体式磁极的中部采用通孔螺栓与所述的隔磁套固定，在两端采用其横截面形状呈“8”字形的八字销与所述的隔磁套固定。

在所述隔磁套上开设有与所述的空芯轴径向内通风孔相连通的多条环形槽；在每条环形槽内开设有所述的隔磁套通风孔。

所述永磁体，其由磁性能良好，导热率大的优质稀土钕铁硼永磁材料制成，每个磁极由多块组成，其横截面形状呈扇形。所述铜质楔条，其宽度大于永磁体横截面宽度，其长度大于分体式磁极的轴向长度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的转子部件的转子轴采用空心结构，同时在转子轴的径向上开设有径向外通风孔，该径向外通风孔与轴向内通风孔导通，同时在转子部件的隔磁套以及磁极上均开设有与转子轴外通风孔相导通的隔磁套通风孔以及磁极通风孔，所以，在转子部件上形成了轴向与径向交叉的并以转子轴为中心的向外辐射的散热结构，从而很好的控制了电机在运行时的温升，降低了钕铁硼永磁体退磁的危险，同时，在永磁体的两端采用绝缘衬垫，增强永磁体绝缘层，减少涡流发热，延长了电机正常工作的寿命。