[发明专利]一种智能电网断路器用同步电机

说明书

技术领域

本发明涉及同步电机领域，具体地说，特别涉及到一种智能电网断路器用同步电机。

背景技术

同步电机，是一种常用的交流电机。其特点是：稳态运行时，转子的转速和电网频率之间有不变的关系：n＝ns＝60f/p。其中f为电网频率，p为电机的极对数，ns称为同步转速。现有的同步电机的缺陷在于：

1.转子的转矩脉动较大导致抱闸后位置控制不精确。2.转子转动惯量大。3.定子和转子之间的气隙太小容易引起擦膛。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种智能电网断路器用同步电机，以解决上述问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种智能电网断路器用同步电机，包括转子和定子；

所述定子的内圈上开设有48槽，其采用双层集中绕组且10匝/4路并联；

所述转子的轴向长度为300mm，其包括转子铁芯和转子磁钢；

所述转子铁芯分12段，每一段转子铁芯的长度为25mm，在转子铁芯上设有8块S极磁钢和8块N极磁钢，12段转子铁芯上的磁钢总数量共192块；192块磁钢分为N极和S极，N极数量为12×8＝96块，S极数量为12×8＝96块；

所述磁钢的长度为16mm，磁钢的厚度为8mm；所述192块磁钢分6段，每段磁钢位移1.5度机械角，第一块与第六块共位移7.5度机械角。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.转子使用斜转子结构，斜转子将使得输出转矩的下降。

2.转子打减重孔，从而减小转动惯量。

3.单边气隙长度由0.5mm增加到0.7mm，在保证瞬间转矩的前提下避免擦膛。

附图说明

图1为本发明所述的智能电网断路器用同步电机的结构示意图。

图2为本发明所述的定子结构的示意图。

图3为本发明所述的定子结构的示意图。

图4为本发明所述的转子结构的示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1，本发明所述的一种智能电网断路器用同步电机，包括转子和定子；

所述定子的内圈上开设有48槽，其采用双层集中绕组且10匝/4路并联；

所述转子的轴向长度为300mm，其包括转子铁芯和转子磁钢；

所述转子铁芯分12段，每一段转子铁芯的长度为25mm，在转子铁芯上设有8块S极磁钢和8块N极磁钢，12段转子铁芯上的磁钢总数量共192块；192块磁钢分为N极和S极，N极数量为12×8＝96块，S极数量为12×8＝96块；

所述磁钢的长度为16mm，磁钢的厚度为8mm；所述192块磁钢分6段，每段磁钢位移1.5度机械角，第一块与第六块共位移7.5度机械角。

参见图2和图3，定子的参数如下：

参见图4，转子的参数如下：

转子外径(毫米)：118.6

转子内径(毫米)：60

钢的类型：Dw50-470

磁钢的最大厚度(mm)：8

磁钢宽度(毫米)：16

定子铁芯的重叠系数：0.97

永磁数据：

磁铁类型：N38EH

剩余磁通密度(特斯拉)：1.044(90℃)

矫顽力(KA/M)：827.479

最大能量密度(千焦/立方公尺)：215.972

相对回复磁导率：1.004

消磁磁通密度(特斯拉)：0

反冲剩余磁通密度(特斯拉)：1.044

反冲矫顽力(KA/M)：827.479

转子结构机械性能仿真分析认证如下：

转子结构机械性能仿真分析认证结论

1)转子结构的离心力场仿真分析表明，该转子结构在额定转速及最高转速时的转子位移及离心力均能够满足设计方案对转子机械强度的要求；

2)充分考虑安全余量，在转子转速在1680rpm的极限转速下电机的转子机械强度仍然能够满足要求，保证了电机的长寿命运行。