[实用新型]一种混合磁路永磁同步电动机及其实心转子结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动机领域，具体地，涉及一种混合磁路永磁同步电动机及其实心转子结构。

背景技术

永磁同步电动机可用于调速运行，也可利用转子起动绕组所产生的异步转矩起动，称为异步起动永磁同步电动机。异步起动永磁同步电动机有两种结构，一种为冲片式转子，另一种为实心转子结构。

冲片式异步起动永磁同步电动机的冲片转子类似于鼠笼异步电动机的转子结构，转子鼠笼条和转子端环短路，组成转子的起动绕组，其起动性能与鼠笼异步电动机相当，但因为冲片式异步起动永磁同步电动机的转子冲片既要设置鼠笼槽，还要设置永磁体槽，转子的空间有限，结构设计较为困难。

与冲片式异步起动永磁同步电动机相比，实心转子异步起动永磁同步电动机，具有更好的起动性能，电动机起动转矩大、起动电流小、同步牵入转矩大，过载能力强，特别适用于重载起动或对起动性能要求较高的使用场合。

一般实心转子永磁电动机采用单一切向式磁路结构或单一径向式磁路结构，使其功率密度和运行效率相对低下。如何进一步提高异步起动永磁同步电动机的功率密度和运行效率，提升其起动性能，减小其体积与重量，以及解决大功率异步起动永磁同步电动机设计面临转子空间有限的问题，实属当前重要研发课题之一。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种混合磁路永磁同步电动机及其实心转子结构，以进一步提高异步起动永磁同步电动机的功率密度和运行效率，提升其起动性能，减小其体积与重量，解决异步起动永磁同步电动机特别是大功率高电压异步起动永磁同步电动机的设计面临的转子空间有限的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种混合磁路永磁同步电动机的实心转子结构，采用径向磁路与切向磁路组成的混合磁路结构。

进一步地，包括转轴、磁性轴套、隔磁板、径向永磁体、极靴、切向永磁体、转子槽楔、转子端环；所述磁性轴套安装在转轴上，所述隔磁板为多个，均匀安装于磁性轴套外周，所述极靴为多个，均匀安装于隔磁板的外周，且每个极靴的两侧各与一个隔磁板连接；所述相邻隔磁板之间形成安装径向永磁体的径向永磁体槽，每极径向永磁体极性相异；所述相邻极靴之间形成安装切向永磁体的切向永磁体槽、以及位于切向永磁体槽外侧安装转子槽楔的楔槽，每极切向永磁体极性相异；所述径向永磁体及切向永磁体被轴向压紧；所述转子槽楔连接极靴及转子端环，共同形成转子的起动绕组。

进一步地，在所述极靴的外周还设置有沿轴向的小槽。

进一步地，所述小槽中安装有小槽铜板，所述小槽铜板与转子端环连接，作为转子起动绕组的一部分。

进一步地，所述径向永磁体及切向永磁体通过两端的、不导磁而导电的转子压板轴向压紧。

进一步地，所述隔磁板通过金属粘结胶水均匀安装布置于磁性轴套外周；所述极靴通过金属粘结胶水均匀布置安装于隔磁板外周；所述转子槽楔与极靴焊接连接。

进一步地，所述磁性轴套由实心导磁的低碳钢板加工而成；所述隔磁板为不锈钢或铝板加工而成；所述极靴由实心导磁的低碳钢板加工而成；所述转子槽楔由不导磁、高电阻率的不锈钢板加工而成；所述转子端环由铜环压制而成。

进一步地，所述径向永磁体和/或切向永磁体分块设计。

一种混合磁路永磁同步电动机，采用上述的实心转子结构。

由于采用上述技术方案，本实用新型至少具有以下优点：

1、具有此结构的永磁同步电动机采用全电压异步起动技术，使用切向充磁的永磁体与径向充磁的永磁体形成混合磁路。电动机起动时利用集肤效应，在转子极靴表面产生涡流，起动初始，频率高，电磁波透入深度较浅，转子表层电阻大，因此有较大的起动转矩倍数，较大的牵入转矩倍数、较低的起动电流倍数，即电动机具有很好的起动性能，同时，电动机具有高运行效率、高功率密度。

2、通过将径向磁路与切向磁路进行合理的布局设计，解决了异步起动永磁同步电动机特别是大功率高电压异步起动永磁同步电动机的设计面临的转子空间有限的问题。

3、在实心转子结构的极靴的外周设置有沿轴向的小槽，使得电动机的纵横轴电抗对称性较好，起动时起动特性较为平滑，没有严重下凹现象，保证了电动机平稳起动，避免保持在半速下运转。

4、在上述小槽中，嵌入小槽铜板，并且和转子槽楔一起组成起动笼，进一步增大了电动机的起动转矩。