[发明专利]永磁直驱式防爆变频调速电机组合式驱动系统

权利要求书

1.一种永磁直驱式防爆变频调速电机组合式驱动系统，其特征在于，所述驱动系统包括:永磁直驱电机、变频器、防爆外壳以及水冷管路组成，所述变频器、电机上下排布，水冷管路分散于防爆外壳内，水路整体串联连接，变频器部分包括功率部分和控制部分。

2.根据权利要求1所述的永磁直驱式防爆变频调速电机组合式驱动系统，其特征在于，所述永磁直驱电机由内向外依次包括转轴、转子铁芯、铁氧体永磁体、定子绕组、定子铁芯以及外壳底座,所述转子铁芯以冲片叠压的形式穿过转轴，转子铁芯中均匀分布着永磁体安装槽，所述铁氧体永磁体粘在永磁体安装槽中形成偶数个磁极，定子绕组为绝缘漆包线制成并均匀嵌入定子线槽中，所述定子铁芯固定于电机外壳上，所述定子铁芯和转子铁芯之间设置有气隙，所述定子铁芯上均匀分布多个定子线槽2，每个定子槽中均设有定子绕组，定子绕组为漆包线绕制而成。

3.根据权利要求2所述的永磁直驱式防爆变频调速电机组合式驱动系统，其特征在于，其中永磁体安装槽中的偶数个磁极，每极永磁体成下不封口的等腰梯形排列，且每极之间有等腰梯形的风洞即空气磁障。

4.根据权利要求3所述的永磁直驱式防爆变频调速电机组合式驱动系统，其特征在于，所述等腰梯形的风洞对称分布在转子旋转坐标系的交轴轴线上，等腰梯形靠近转轴的一侧是上底，靠近定子的一侧是下底，且下底与气隙不联通。

5.根据权利要求4所述的永磁直驱式防爆变频调速电机组合式驱动系统，其特征在于，所述空气磁障的高度大于永磁体安装槽的宽度，且空气磁障的上底不超出永磁体安装槽。

6.根据权利要求4或5所述的永磁直驱式防爆变频调速电机组合式驱动系统，其特征在于，所述定子铁芯为冲片叠压而成或浇注成形；转子铁芯为硅钢冲片叠压而成或者浇注成形。

7.根据权利要求1所述的永磁直驱式防爆变频调速电机组合式驱动系统，其特征在于，所述变频器包括功率部分和控制部分，其中功率部分包括进线单元、不控整流单元、直流滤波电容单元、逆变单元以及功率无感母线单元；所述控制部分包括电机矢量控制单元和传感器单元，其中三相进线交流电，经过不控直流电路后成为直流电，经过滤波电容、逆变电路后成为变压变频的交流电驱动电机，电机矢量控制单元通过采集电压电流信号，经过分析运算，形成满足给定要求的控制脉冲信号，驱动逆变单元的IGBT，最终输出满足期望的速度和转矩。

8.根据权利要求7所述的永磁直驱式防爆变频调速电机组合式驱动系统，其特征在于，所述不控整流单元采用整流二极管串联方式组成三相不控整流桥，以满足高压进线电源的耐压需求。

9.根据权利要求7或8所述的永磁直驱式防爆变频调速电机组合式驱动系统，其特征在于，所述传感器单元由电流采集传感器、电压采集传感器、温度采集传感器组成；逆变单元和直流滤波电容单元上下分层放置，逆变单元采用IGBT作为功率器件，电容采用薄膜电容，逆变单元主回路采用NPC三电平结构，逆变单元IGBT和电容采用无感叠层母线进行连接。

10.根据权利要求1所述的永磁直驱式防爆变频调速电机组合式驱动系统，其特征在于，水冷管路包括电机主体管路、变频器水冷板管路以及电机前后端盖管路，三种管路整体上采用串联形式，局部采用并联连接形式，电机主体管路采用螺旋式水道结构对定子绕组进行散热，变频器水冷板管路采用串并联混合连接，采用折返式槽型水道对功率器件进行散热，电机前后端盖管路水道采用管型水道，对前后轴承进行散热。