專利名稱：一種永磁同步電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動(dòng)機(jī)，具體是一種永磁同步電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，永磁同步電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成，其定子一般采用異步電動(dòng)機(jī) 定子(Y系列)，轉(zhuǎn)子由鋼軸和永磁體組成，轉(zhuǎn)子永磁體到定子鐵芯的距離一般為0. 3-1. Omm 左右，該尺寸在電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)中稱為氣隙長(zhǎng)度。現(xiàn)有永磁同步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中，當(dāng)負(fù) 載有較大波動(dòng)或過載失步時(shí)，轉(zhuǎn)子永磁體會(huì)出現(xiàn)退磁，從而造成電機(jī)失效；轉(zhuǎn)子永磁體退磁 的原因如下當(dāng)電機(jī)負(fù)載有較大波動(dòng)或過載失步時(shí)，定子會(huì)產(chǎn)生較額定狀態(tài)7-10倍以上的 強(qiáng)磁場(chǎng)，且強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與轉(zhuǎn)子永磁體磁場(chǎng)的方向相反；根據(jù)永磁體的特性可知，當(dāng)反向磁 場(chǎng)達(dá)到或超過永磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，永磁體就會(huì)出現(xiàn)退磁現(xiàn)象，由于永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn) 子永磁體到定子鐵芯的距離僅為0. 3-1. Omm左右，定子反向磁場(chǎng)幾乎直接作用在轉(zhuǎn)子永磁 體上，其磁場(chǎng)強(qiáng)度又超過轉(zhuǎn)子永磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度，因此必然造成轉(zhuǎn)子永磁體的退磁，從而造 成電機(jī)失效?；诖?，有必要發(fā)明一種在電機(jī)負(fù)載有較大波動(dòng)或過載失步時(shí)，其轉(zhuǎn)子永磁體 不會(huì)退磁的永磁同步電動(dòng)機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有永磁同步電動(dòng)機(jī)在電機(jī)負(fù)載有較大波動(dòng)或過載失步時(shí) 其轉(zhuǎn)子永磁體會(huì)出現(xiàn)退磁的問題，提供了一種永磁同步電動(dòng)機(jī)。本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種永磁同步電動(dòng)機(jī)，包括定子、以及轉(zhuǎn) 子；定子包括機(jī)殼、定子鐵芯、以及定子繞組；轉(zhuǎn)子包括鋼軸、以及均勻布置在鋼軸上的偶 數(shù)個(gè)瓦形永磁體，相鄰永磁體的極性相反；轉(zhuǎn)子還包括壓裝于永磁體外側(cè)面的導(dǎo)磁鋼套，導(dǎo) 磁鋼套上均勻開有其數(shù)目與永磁體的數(shù)目一致的凹槽，凹槽底部構(gòu)成隔磁磁橋；位于相鄰 永磁體之間的各個(gè)間隙與各個(gè)凹槽位置正對(duì)。凹槽的開口可朝向?qū)Т配撎椎膬?nèi)側(cè)或外側(cè)。在轉(zhuǎn)子裝配之后，隔磁磁橋處于磁飽和狀態(tài)；根據(jù)磁場(chǎng)磁力線在反向磁場(chǎng)作用下 可變形的特點(diǎn)，以及導(dǎo)磁鋼套具有良好的導(dǎo)磁性，當(dāng)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)受到定子7-10倍反向磁場(chǎng)的 沖擊后，就會(huì)有大量磁場(chǎng)被壓縮在導(dǎo)磁鋼套內(nèi)(此時(shí)氣隙相當(dāng)于加長(zhǎng)了導(dǎo)磁鋼套的厚度，而 導(dǎo)磁鋼套的厚度一般在電機(jī)氣隙的15-20倍以上)，此時(shí)導(dǎo)磁鋼套就成為一個(gè)盛裝磁場(chǎng)的容 器；由此可見，導(dǎo)磁鋼套一方面可以消除或減弱定子磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子永磁體的沖擊，防止永磁體 退磁；另一方面，在轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)被定子磁場(chǎng)沖擊過后，導(dǎo)磁鋼套所儲(chǔ)存的磁場(chǎng)又會(huì)釋放出來(lái)， 這樣又增強(qiáng)了永磁同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性；通過以下兩個(gè)對(duì)比試驗(yàn)，可以進(jìn)一步驗(yàn)證本 實(shí)用新型所述的一種永磁同步電動(dòng)機(jī)在電機(jī)負(fù)載有較大波動(dòng)或過載失步時(shí)，其轉(zhuǎn)子永磁體 不會(huì)出現(xiàn)退磁試驗(yàn)一對(duì)現(xiàn)有永磁同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過載試驗(yàn)試驗(yàn)準(zhǔn)備1、Y132M_4 (7. 5KW 四極)定子一套;[0009]2、轉(zhuǎn)子永磁體厚度為5mm，形狀為瓦形；3、電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)設(shè)為330V ；4、75KW 變頻器一臺(tái)；試驗(yàn)方法對(duì)現(xiàn)有永磁同步電動(dòng)機(jī)逐步加載，使其達(dá)到失步狀態(tài)；試驗(yàn)次數(shù)100次；試驗(yàn)開始，啟動(dòng)變頻器，電機(jī)頻率由0逐漸加到50Hz，此時(shí)電機(jī)空載電流為2. 3A， 然后開始逐步加載，直到電機(jī)達(dá)到失步狀態(tài)；第一次試驗(yàn)后，空載電流上升至5. 6A ；第二次試驗(yàn)后，空載電流上升至9. 7A ；第三 次試驗(yàn)后，空載電流上升至29. 4A ；試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析第一次試驗(yàn)后，空載電流上升至5. 6A，相對(duì)于過載試驗(yàn)前的2. 3A 提高了 3. 3A，說明轉(zhuǎn)子永磁體開始出現(xiàn)退磁；第二次試驗(yàn)后，空載電流上升至9. 7A，相對(duì)于 過載試驗(yàn)前的2. 3A提高了 7. 4A，說明轉(zhuǎn)子永磁體出現(xiàn)了更多的退磁；第三次試驗(yàn)后，空載 電流上升至四.4A，相對(duì)于過載試驗(yàn)前的2. 3A提高了 27. 1A，說明轉(zhuǎn)子永磁體出現(xiàn)了嚴(yán)重退 磁，此時(shí)電機(jī)已經(jīng)失效。試驗(yàn)二 對(duì)本實(shí)用新型所述的一種永磁同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過載試驗(yàn)試驗(yàn)準(zhǔn)備1、Y132M_4 (7. 5KW 四極)定子一套;2、轉(zhuǎn)子永磁體厚度為5mm，形狀為瓦形；導(dǎo)磁鋼套厚度為12mm ；3、電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)設(shè)為330V ；4、75KW 變頻器一臺(tái)；試驗(yàn)方法對(duì)本實(shí)用新型所述的一種永磁同步電動(dòng)機(jī)逐步加載，使其達(dá)到失步狀 態(tài)；試驗(yàn)次數(shù)100次；試驗(yàn)開始，啟動(dòng)變頻器，電機(jī)頻率由0逐漸加到50Hz，此時(shí)電機(jī)空載電流為2. 3A， 然后開始逐步加載，直到電機(jī)達(dá)到失步狀態(tài)；第一次試驗(yàn)后，空載電流下降至2. IA ；第二次試驗(yàn)后，空載電流下降至1. 95A ’第 三次試驗(yàn)后，空載電流下降至2. 07A ；第四次試驗(yàn)后，空載電流下降至2. 13A ；……第100次 試驗(yàn)后，空載電流下降至2. 16A ；試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在對(duì)本實(shí)用新型所述的一種永磁同步電動(dòng)機(jī) 進(jìn)行100次過載試驗(yàn)后，其空載電流保持在2. IA左右；這充分說明，本實(shí)用新型所述的一種 永磁同步電動(dòng)機(jī)在過載失步、以及其轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)在反復(fù)受到7-10倍于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的定子磁場(chǎng) 沖擊條件下，轉(zhuǎn)子永磁體并未出現(xiàn)退磁。對(duì)于電機(jī)負(fù)載波動(dòng)使定子電流的增大一般小于過 載失步時(shí)定子的電流，因此當(dāng)電機(jī)過載失步電機(jī)永磁體沒有退磁時(shí)，負(fù)載波動(dòng)更不會(huì)退磁。上述兩個(gè)對(duì)比試驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的；除此之外，本實(shí)用新型所述的一種永磁同 步電動(dòng)機(jī)已經(jīng)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、煤礦輸煤機(jī)、紡織電機(jī)等方面，其運(yùn)行時(shí)間均在6個(gè)月至1 年以上，其運(yùn)轉(zhuǎn)至今一切正常。與現(xiàn)有永磁同步電動(dòng)機(jī)相比，本實(shí)用新型所述的一種永磁同步電動(dòng)機(jī)具有以下優(yōu)
點(diǎn)一、由于在轉(zhuǎn)子永磁體外側(cè)面加裝了導(dǎo)磁鋼套，導(dǎo)磁鋼套既可以起到導(dǎo)磁作用，又可以在電機(jī)負(fù)載有較大波動(dòng)或過載失步時(shí)消除或減弱定子反向磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)造成的沖 擊，防止轉(zhuǎn)子永磁體退磁；二、由于在轉(zhuǎn)子永磁體外側(cè)面加裝了導(dǎo)磁鋼套，提高了整個(gè)轉(zhuǎn)子的剛性，使得轉(zhuǎn)子 在運(yùn)行中更加安全可靠，又提高了電機(jī)在運(yùn)行中的穩(wěn)定性。本實(shí)用新型有效解決了現(xiàn)有永磁同步電動(dòng)機(jī)在電機(jī)負(fù)載有較大波動(dòng)或過載失步 時(shí)其轉(zhuǎn)子永磁體會(huì)出現(xiàn)退磁的問題，適用于數(shù)控機(jī)床、造紙、紡織、化工等各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域 需變速的電動(dòng)機(jī)。

圖1是本實(shí)用新型的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型的第一種結(jié)構(gòu)中導(dǎo)磁鋼套的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型的第二種結(jié)構(gòu)中導(dǎo)磁鋼套的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-鋼軸，2-永磁體，3-導(dǎo)磁鋼套，4-凹槽，5-隔磁磁橋。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一一種永磁同步電動(dòng)機(jī)，包括定子、以及轉(zhuǎn)子；定子包括機(jī)殼、定子鐵芯、以及定子繞 組；轉(zhuǎn)子包括鋼軸1、以及均勻布置在鋼軸1上的偶數(shù)個(gè)瓦形永磁體2，相鄰永磁體2的極性 相反；轉(zhuǎn)子還包括壓裝于永磁體2外側(cè)面的導(dǎo)磁鋼套3，導(dǎo)磁鋼套3上均勻開有其數(shù)目與永 磁體2的數(shù)目一致的凹槽4，凹槽4底部構(gòu)成隔磁磁橋5 ；位于相鄰永磁體2之間的各個(gè)間 隙與各個(gè)凹槽4位置正對(duì)；凹槽4的開口朝向?qū)Т配撎?外側(cè)，如圖1所示；具體實(shí)施時(shí)，導(dǎo)磁鋼套3的厚度根據(jù)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際工況設(shè)計(jì)；具體為電機(jī)功率等 級(jí)為0. 75-7. 5KW時(shí)，導(dǎo)磁鋼套3的厚度為3-12mm ；電機(jī)功率等級(jí)為7. 5-22KW時(shí)，導(dǎo)磁鋼套 3的厚度為12-25mm ；電機(jī)功率等級(jí)為22KW以上時(shí)，導(dǎo)磁鋼套3的厚度大于25mm ；在本實(shí)施例中，永磁同步電動(dòng)機(jī)為IlKW四極永磁同步電動(dòng)機(jī)，電機(jī)機(jī)座號(hào)按Y系 列進(jìn)行，機(jī)座號(hào)為Y160M-4，導(dǎo)磁鋼套的材料為調(diào)質(zhì)45號(hào)鋼；轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)工藝流程為第一 步按圖紙加工鋼軸，第二步按圖紙定制釹鐵硼永磁材料，第三步將永磁材料貼在鋼軸中間 表面，第四步按圖紙加工導(dǎo)磁鋼套，第五步將導(dǎo)磁鋼套與貼好磁鋼軸緊配合壓裝，第六步將 裝配好的轉(zhuǎn)子按圖紙尺寸作最后加工定位，并進(jìn)行轉(zhuǎn)子校平衡，第七步定轉(zhuǎn)子整機(jī)裝配，第 八步出廠試驗(yàn)測(cè)試；本實(shí)施例中的永磁同步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于安陽(yáng)機(jī)床廠的30臺(tái)機(jī)床主電動(dòng) 機(jī)，現(xiàn)已運(yùn)行一年半時(shí)間，一切正常。實(shí)施例二一種永磁同步電動(dòng)機(jī)，包括定子、以及轉(zhuǎn)子；定子包括機(jī)殼、定子鐵芯、以及定子繞 組；轉(zhuǎn)子包括鋼軸1、以及均勻布置在鋼軸1上的偶數(shù)個(gè)瓦形永磁體2，相鄰永磁體2的極性 相反；轉(zhuǎn)子還包括壓裝于永磁體2外側(cè)面的導(dǎo)磁鋼套3，導(dǎo)磁鋼套3上均勻開有其數(shù)目與永 磁體2的數(shù)目一致的凹槽4，凹槽4底部構(gòu)成隔磁磁橋5 ；位于相鄰永磁體2之間的各個(gè)間 隙與各個(gè)凹槽4位置正對(duì)；凹槽4的開口朝向?qū)Т配撎?內(nèi)側(cè)，如圖2所示；具體實(shí)施時(shí)，導(dǎo)磁鋼套3的厚度根據(jù)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際工況設(shè)計(jì)；具體為電機(jī)功率等級(jí)為0. 75-7. 5KW時(shí)，導(dǎo)磁鋼套3的厚度為3-12mm ；電機(jī)功率等級(jí)為7. 5-22KW時(shí)，導(dǎo)磁鋼套 3的厚度為12-25mm ；電機(jī)功率等級(jí)為22KW以上時(shí)，導(dǎo)磁鋼套3的厚度大于25mm ； 在本實(shí)施例中，永磁同步電動(dòng)機(jī)為55KW六極永磁同步電動(dòng)機(jī)，電機(jī)機(jī)座號(hào)按Y系 列進(jìn)行，機(jī)座號(hào)為Y280M-6 ；本實(shí)施例中轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)工藝流程同實(shí)施例一，不同點(diǎn)在于一 是部件尺寸不同，二是實(shí)施例一為四極轉(zhuǎn)子，導(dǎo)磁鋼套有四個(gè)凹槽，四個(gè)隔磁磁橋，而本實(shí) 施例為六極轉(zhuǎn)子，導(dǎo)磁鋼套有六個(gè)凹槽，所對(duì)應(yīng)的有六個(gè)隔磁磁橋，三是凹槽的開口位于導(dǎo) 磁鋼套內(nèi)側(cè)；本實(shí)施例中的永磁同步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于陽(yáng)煤集團(tuán)選煤系統(tǒng)六個(gè)月，目前一切正 常；對(duì)于導(dǎo)磁鋼套中凹槽的開口，一般首選在導(dǎo)磁鋼套的外側(cè)，其優(yōu)點(diǎn)是便于加工。
權(quán)利要求1.一種永磁同步電動(dòng)機(jī)，包括定子、以及轉(zhuǎn)子；定子包括機(jī)殼、定子鐵芯、以及定子繞 組；轉(zhuǎn)子包括鋼軸(1)、以及均勻布置在鋼軸(1)上的偶數(shù)個(gè)瓦形永磁體(2)，相鄰永磁體 (2)的極性相反；其特征在于轉(zhuǎn)子還包括壓裝于永磁體(2)外側(cè)面的導(dǎo)磁鋼套(3)，導(dǎo)磁鋼 套(3)上均勻開有其數(shù)目與永磁體(2)的數(shù)目一致的凹槽(4)，凹槽(4)底部構(gòu)成隔磁磁橋 (5)；位于相鄰永磁體(2)之間的各個(gè)間隙與各個(gè)凹槽(4)位置正對(duì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于凹槽(4)的開口朝向?qū)Т?鋼套(3)外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于凹槽(4)的開口朝向?qū)Т?鋼套(3)內(nèi)側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電動(dòng)機(jī)，具體是一種永磁同步電動(dòng)機(jī)。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有永磁同步電動(dòng)機(jī)在電機(jī)負(fù)載有較大波動(dòng)或過載失步時(shí)其轉(zhuǎn)子永磁體會(huì)出現(xiàn)退磁的問題。一種永磁同步電動(dòng)機(jī)包括定子、以及轉(zhuǎn)子；定子包括機(jī)殼、定子鐵芯、以及定子繞組；轉(zhuǎn)子包括鋼軸、以及均勻布置在鋼軸上的偶數(shù)個(gè)瓦形永磁體，相鄰永磁體的極性相反；轉(zhuǎn)子還包括壓裝于永磁體外側(cè)面的導(dǎo)磁鋼套，導(dǎo)磁鋼套上均勻開有其數(shù)目與永磁體的數(shù)目一致的凹槽，凹槽底部構(gòu)成隔磁磁橋。本實(shí)用新型有效解決了現(xiàn)有永磁同步電動(dòng)機(jī)在電機(jī)負(fù)載有較大波動(dòng)或過載失步時(shí)其轉(zhuǎn)子永磁體會(huì)出現(xiàn)退磁的問題，適用于數(shù)控機(jī)床、造紙、紡織、化工等各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域需變速的電動(dòng)機(jī)。
文檔編號(hào)H02K21/00GK201877983SQ20102067294
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者岳群生 申請(qǐng)人:岳群生