專利名稱：無齒低速大轉(zhuǎn)矩永磁電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種無齒低速大轉(zhuǎn)矩永磁電機(jī)，屬于機(jī)械傳動設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的機(jī)械傳動系統(tǒng)主要由變頻器、異步電機(jī)和齒輪箱組合而成，此傳動系統(tǒng)效率低、 噪音大、漏油、調(diào)速精度低、可靠性低，所采用的齒輪箱經(jīng)常出現(xiàn)齒輪打磨等現(xiàn)象，所以 要經(jīng)常的停機(jī)檢查，加潤滑油脂等工作，使得設(shè)備的維護(hù)成本提高，工作效率下降?，F(xiàn)有 技術(shù)中，電機(jī)在低速運(yùn)行時尤其是同步電機(jī)會有比較明顯的脈動，普通的同步電機(jī)用V/F 控制模式頻率段比較低的情況下不能滿足大轉(zhuǎn)矩的輸出，甚至起動困難。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種改變以往的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)， 去除齒輪箱等機(jī)械傳動部分，降低設(shè)備的維護(hù)成本和維護(hù)時間，同時保證電機(jī)低速運(yùn)行時 有足夠大的扭矩，包括零轉(zhuǎn)速時同樣有額定轉(zhuǎn)矩輸出的無齒低速大轉(zhuǎn)矩永磁電機(jī)。
本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，它主要由低速永磁電機(jī)、失電制動 器和編碼器組成，其中所述的低速永磁電機(jī)的定子鐵心的繞組采用72槽20極繞線、節(jié)距 為3的分布式短節(jié)距繞組，嵌入有短節(jié)距繞組的定子鐵心壓入在機(jī)座內(nèi)， 一鐵心支撐板焊 接在轉(zhuǎn)子鐵心的兩端，而所述的鐵心支撐板的中心孔穿過軸并與軸焊連；所述的轉(zhuǎn)子鐵心 的表面按20極平均分布并用螺釘緊固有磁鋼。
所述的壓入有定子鐵心的機(jī)座內(nèi)裝入有安置有前軸承和后軸承的軸；所述的后軸承用 后軸承內(nèi)蓋和后軸承外蓋固定在后端蓋的軸承室內(nèi)，且后端蓋用螺釘與機(jī)座后端固定連 接；所述的前軸承用前軸承外蓋和前軸承內(nèi)蓋固定在前端蓋的軸承室內(nèi)，而前端蓋固定在 機(jī)座的前端。
所述的后端蓋安裝有失電制動器，且在失電制動器和后端蓋的和中間加有一節(jié)后軸承 外蓋。
所述的失電制動器的后端安裝有編碼器，所述的編碼器軸與所述低速永磁電機(jī)的軸相 連接，且在機(jī)座內(nèi)還安裝有帶有風(fēng)罩的軸流風(fēng)機(jī)。
本實用新型的技術(shù)效果是它使用了先進(jìn)的伺服位置控制系統(tǒng)使得電機(jī)可以在很低的速度運(yùn)行，并能保證零速度有額定轉(zhuǎn)矩的輸出省去了減速機(jī)等機(jī)械傳動部分，降低了設(shè)備 維護(hù)成本提高了設(shè)備使用效率。同時將電機(jī)極數(shù)增加到了 20極，由于極數(shù)的增加有效的 克服了電機(jī)尤其是同步電機(jī)在低速運(yùn)行中脈動和磁阻現(xiàn)象，并將電機(jī)的定子繞組節(jié)距縮短 到了 3，降低了定子繞組的端部高度，使得電機(jī)的效率有了明顯的提升。經(jīng)過實驗并在客 戶處通過現(xiàn)場論證該系列無齒低速永磁大轉(zhuǎn)矩電動機(jī)的節(jié)能效果效率11=0.94，功率因 數(shù)cos4)咱.96，去掉減速機(jī)可提高系統(tǒng)效率8%;調(diào)速精度高調(diào)速誤差在1/100000,提
高了應(yīng)用行業(yè)產(chǎn)品的工藝水平和檔次；噪音指標(biāo)小于同機(jī)座號異步電機(jī)10%;體積小重量 輕；通用性強(qiáng)與交流異步電機(jī)的外觀結(jié)構(gòu)和安裝尺寸相同，可直接替代異步電機(jī)和減速 機(jī)；可用于要求調(diào)速精度較高的各行業(yè)，如紡織化纖印染、冶金軋鋼、橡膠輪胎、浮法 玻璃(含玻璃制瓶)、印刷包裝機(jī)械、軍工行業(yè)中的雷達(dá)跟隨系統(tǒng)及船舶動力驅(qū)動。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型做詳細(xì)的介紹圖1所示，本實用新型主要由低速永磁 電機(jī)、失電制動器和編碼器組成，其中所述的低速永磁電機(jī)的定子鐵心11的繞組采用72
槽20極繞線、節(jié)距為3的分布式短節(jié)距繞組，嵌入有短節(jié)距繞組的定子鐵心11壓入在機(jī) 座6內(nèi)， 一鐵心支撐板焊接在轉(zhuǎn)子鐵心8的兩端，而所述的鐵心支撐板7的中心孔穿過軸 1并與軸焊連；所述的轉(zhuǎn)子鐵心8的表面按20極平均分布并用螺釘緊固有磁鋼9。
所述的壓入有定子鐵心11的機(jī)座6內(nèi)裝入有安置有前軸承3和后軸承15的軸1;所 述的后軸承15用后軸承內(nèi)蓋13和后軸承外蓋16固定在后端蓋14的軸承室內(nèi)，且后端蓋 14用螺釘與機(jī)座6后端固定連接；所述的前軸承3用前軸承外蓋2和前軸承內(nèi)蓋5固定在 前端蓋4的軸承室內(nèi)，而前端蓋4固定在機(jī)座6的前端。
所述的后端蓋14安裝有失電制動器17，且在失電制動器17和后端蓋14的和中間加 有一節(jié)后軸承外蓋16。
所述的失電制動器17的后端安裝有編碼器18，所述的編碼器18軸與所述低速永磁電 機(jī)的軸相連接，且在機(jī)座內(nèi)還安裝有帶有風(fēng)罩的軸流風(fēng)機(jī)19。
本發(fā)明利用伺服控制系統(tǒng)的位置控制方式，同時改進(jìn)永磁同步電動機(jī)的繞組和轉(zhuǎn)子磁 鋼排列等方法以滿足傳動設(shè)備低速大轉(zhuǎn)矩輸出的要求并克服同步電機(jī)低速脈動的現(xiàn)象。電 機(jī)的外型全部套用Y系列異步電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，它有利于節(jié)約材料和推廣及互換，功率從22kW—180kW，轉(zhuǎn)矩從800—4500Nm，轉(zhuǎn)速從150—250rpm，系列。
以30KW.250M機(jī)座為例無齒低速大轉(zhuǎn)矩永磁伺服電動機(jī)30KW無齒低速大轉(zhuǎn)矩永磁 伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩為1146N.m，轉(zhuǎn)速為250rpm，定子鐵心11繞組采用72槽20極繞線， 節(jié)距為3的分布式短節(jié)距繞組12，節(jié)距越短繞組的端部高度越低，繞組在定子鐵心11內(nèi) 部的為有效邊，繞組在定子鐵心11外部的為無效邊，端部越短無效邊就越短，無效邊的 縮短可以降低電機(jī)的無效電流，最終達(dá)到提高電機(jī)效率的效果。按分布式繞組的嵌線方法 把短節(jié)距繞組12嵌入定子鐵心11壓入機(jī)座6內(nèi)，把鐵心支撐板7焊接到轉(zhuǎn)子鐵心8的 兩端，然后把鐵心支撐板7的中心孔穿過軸1，并與軸l進(jìn)行焊接。然后把磁鋼9按20極 平均分布并用不銹鋼螺釘10將磁鋼9與轉(zhuǎn)子鐵心8表面緊固，必要時可以在磁鋼9與轉(zhuǎn) 子鐵心8的接合面加強(qiáng)力膠。把已經(jīng)完成好磁鋼工藝的帶軸轉(zhuǎn)子的軸兩端軸承檔套上前軸 承3和后軸承15，然后裝進(jìn)己經(jīng)壓好定子鐵心的機(jī)殼內(nèi)，裝上后端蓋14并將后軸承15用 后軸承內(nèi)蓋13和后軸承外蓋16固定在后端蓋14的軸承室內(nèi)。用螺釘把后端蓋與機(jī)座6 后端固定連接。然后裝上前端蓋4并將前軸承3用前軸承外蓋2和前軸承內(nèi)蓋5固定在前 端蓋4的軸承室內(nèi)。完成低速永磁電機(jī)的安裝后再將失電制動器17，安裝制動器是為了防 止電機(jī)在突然故障或突然失去外部電源電力時能夠及時的停車，安裝在后端蓋14外部， 由于制動器的剎車盤需要平整的摩擦面，所以在制動器和后端蓋中間要加一節(jié)軸承外蓋 16，以保證制動器的剎車盤有很好的摩擦面，發(fā)生意外時可以很好的制動。最后把編碼器 18 (伺服反饋系統(tǒng)用)安裝在制動器后端并要將編碼器18的軸與低速永磁電機(jī)的軸后端 連接，以保證編碼器和電機(jī)軸同心，罩上帶有軸流風(fēng)機(jī)19的風(fēng)罩，完成整機(jī)的安裝。
權(quán)利要求1、一種無齒低速大轉(zhuǎn)矩永磁電機(jī)，它主要由低速永磁電機(jī)、失電制動器和編碼器組成，其特征在于所述的低速永磁電機(jī)的定子鐵心(11)的繞組采用72槽20極繞線、節(jié)距為3的分布式短節(jié)距繞組，嵌入有短節(jié)距繞組的定子鐵心(11)壓入在機(jī)座(6)內(nèi)，一鐵心支撐板焊接在轉(zhuǎn)子鐵心(8)的兩端，而所述的鐵心支撐板(7)的中心孔穿過軸(1)并與軸焊連；所述的轉(zhuǎn)子鐵心(8)的表面按20極平均分布并用螺釘緊固有磁鋼(9)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無齒低速大轉(zhuǎn)矩永磁電機(jī)，其特征在于所述的壓入有定子 鐵心(11)的機(jī)座(6)內(nèi)裝入有安置有前軸承(3)和后軸承(15)的軸(1);所述的后 軸承(15)用后軸承內(nèi)蓋(13)和后軸承外蓋(16)固定在后端蓋(14)的軸承室內(nèi)，且 后端蓋(14)用螺釘與機(jī)座(6)后端固定連接；所述的前軸承(3)用前軸承外蓋(2) 和前軸承內(nèi)蓋(5)固定在前端蓋(4)的軸承室內(nèi)，而前端蓋(4)固定在機(jī)座(6)的前 端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無齒低速大轉(zhuǎn)矩永磁電機(jī)，其特征在于所述的后端蓋(14) 安裝有失電制動器(17)，且在失電制動器(17)和后端蓋(14)的和中間加有一節(jié)后軸 承外蓋(16)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的無齒低速大轉(zhuǎn)矩永磁電機(jī)，其特征在于所述的失電制動器 (17)的后端安裝有編碼器(18)，所述的編碼器(18)軸與所述低速永磁電機(jī)的軸相連接，且在機(jī)座內(nèi)還安裝有帶有風(fēng)罩的軸流風(fēng)機(jī)(19)。
專利摘要一種無齒低速大轉(zhuǎn)矩永磁電機(jī)，它主要由低速永磁電機(jī)、失電制動器和編碼器組成，其中所述的低速永磁電機(jī)的定子鐵心的繞組采用72槽20極繞線、節(jié)距為3的分布式短節(jié)距繞組，嵌入有短節(jié)距繞組的定子鐵心壓入在機(jī)座內(nèi)，一鐵心支撐板焊接在轉(zhuǎn)子鐵心的兩端，而所述的鐵心支撐板的中心孔穿過軸并與軸焊連；所述的轉(zhuǎn)子鐵心的表面按20極平均分布并用螺釘緊固有磁鋼；所述的壓入有定子鐵心的機(jī)座內(nèi)裝入有安置有前軸承和后軸承的軸；所述的后軸承用后軸承內(nèi)蓋和后軸承外蓋固定在后端蓋的軸承室內(nèi)，且后端蓋用螺釘與機(jī)座后端固定連接；所述的前軸承用前軸承外蓋和前軸承內(nèi)蓋固定在前端蓋的軸承室內(nèi)，而前端蓋固定在機(jī)座的前端；它可以在很低的速度運(yùn)行，并能保證零速度有額定轉(zhuǎn)矩的輸出，降低了設(shè)備維護(hù)成本，提高了設(shè)備使用效率；節(jié)能效果明顯，調(diào)速精度高體積小、重量輕；通用性強(qiáng)，可用于要求調(diào)速精度較高的各行業(yè)。
文檔編號H02K1/22GK201374595SQ20092011595
公開日2009年12月30日 申請日期2009年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月19日
發(fā)明者陳震民 申請人:浙江中源電氣有限公司