[实用新型]一种永磁同步电动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电动装置，尤其是涉及一种永磁同步电动装置。 

背景技术

普通永磁同步电机与感应电机相比，因为不需要无功励磁电流，具有高功率因数(可达到1甚至容性)、高效率(比同规格的感应电机高2-8个百分点)等优点，越来越广泛地应用在各类要求高效的场合中；但另一方面，由于永磁材料价格昂贵，同规格的钕铁硼永磁同步电动机价格要比感应电动机贵一倍左右，这就大大限制了永磁同步电动机尤其是小功率电机在某些特定场合的应用，比如说在电梯中的门电机，功率很小(仅几十瓦)，虽然使用普通永磁同步电动机可以略微提高效率(小功率电机的效率很难提高，仅1-2个百分点)，节省的电能非常有限(与电梯的总功耗相比，几乎可以忽略不计)，但却使整机成本增加近一倍，在家用电梯不断降价的背景中，这样的电梯失去了价格优势。 

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种功率密度较高、电机体积较小的永磁同步电动装置。 

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现： 

一种永磁同步电动装置，其特征在于，该电动装置包括端盖、外壳、定子铁芯、绕组、转轴、旋转变压器、转子铁芯、磁钢及轴承，所述的端盖与外壳同心配合，该端盖设在外壳的一侧，所述的转轴设在电动装置的中部，所述的旋转变压器连接在转轴的一端，所述的转子铁芯固接在转轴的中部，所述的磁钢粘接在转子铁芯上，所述的轴承设在转轴的中部的转子铁芯的两侧。 

所述的绕组及定子铁芯组成定子部分。 

所述的磁钢、转子铁芯、轴承及转轴组成转子部分。 

所述的定子铁芯及转子铁芯之间设置间隙。 

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点： 

(1)高功率密度设计，使单位体积产生的功率是常规电机的1.5倍以上； 

(2)由于减小了轴向长度，定子铁芯用量、绕组用铜量、磁钢用量都减小了15％，还缩小了电机体积； 

(3)提高功率密度后，直接降低了电机成本，也降低了系统成本，提高系统的价格竞争力。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

图中1为端盖、2为外壳、3为绕组、4为定子铁芯、5为磁钢、6为转子铁芯、7为轴承、8为旋转变压器、9为转轴。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。 

实施例 

一种永磁同步电动装置，其结构如图1所示，该电动装置包括端盖1、外壳2、绕组3、定子铁芯4、磁钢5、转子铁芯6、轴承7、旋转变压器8及转轴9，端盖1与外壳2同心配合，该端盖1设在外壳2的一侧，为电机提供机械支撑，定子铁芯4设在电动机的上部，绕组3固接在定子铁芯4的两侧，绕组3及定子铁芯4组成定子部分。转轴9设在电动机的中部，旋转变压器8连接在转轴9的一端，为控制器提供转子位置及转速信号，形成闭环控制。转子铁芯6固接在转轴9的中部，磁钢5粘接在转子铁芯6上，轴承7设在转轴9的中部的转子铁芯6的两侧。磁钢5、转子铁芯6、轴承7及转轴9组成转子部分。定子铁芯及转子铁芯之间设置间隙，为电机工作提供气隙磁场。 

本方案的工作原理是在绕组3中通以控制器输出的变频电压源，三相绕组在气隙中生成与电源频率同步的旋转磁场，该磁场与磁钢5相互作用，产生电磁转矩，该电磁转矩推动转子以同步速旋转。电磁转矩的大小是设计的关键，必须有足够的过载转矩倍数才能使产品合格，而过载转矩倍数取决于绕组3中产生的反电势，反电势由绕组用铜量及转子磁钢量决定，因此合理地设计可达到永磁电动机力性能、 材料用量达到最优配置。 

本产品的特点在于，选用低损耗的硅钢片制作定子铁芯4，取较高的定子齿磁密，使定子齿磁路工作在较高的饱和状态，这样可以减小铁芯轴向长度，减小绕组用铜量，减小钕铁硼磁钢的用量，提高了单位体积的功率密度，大大降低了成本，仅仅牺牲掉部分的效率，而效率在这样的小功率电机中重要性相对较低，有利于降低系统的成本。 

将该高功率密度永磁同步电动机应用于电梯的门机系统中，所设计的齿磁密高达2.08T，转速为180r/min，过载转矩倍数达到了3倍，体积比常规设计缩小了1/3，成本则仅比同规格的感应电机贵1/4，效率略低于普通永磁同步电动机，但整机功率仅60W，损失的效率不足一盏电梯内控制用灯的功耗，几乎可以忽略不计，该设计达到了很好的实用效果。