本實(shí)用新型屬于電機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。其中本實(shí)用新型的表貼式磁鋼設(shè)計(jì)屬于部分嵌入式磁鋼的布置方式，與通常的磁鋼布置方式在設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)上也有很大不同。

背景技術(shù)：

我國(guó)是盛產(chǎn)永磁材料的國(guó)家，特別是稀土永磁材料釹鐵硼資源在我國(guó)非常豐富，稀土礦的儲(chǔ)藏量為世界其他各國(guó)總和的4倍左右。稀土永磁材料和稀土永磁電機(jī)的科研水平都達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。因此，對(duì)我國(guó)來說，永磁同步電動(dòng)機(jī)有很好的應(yīng)用前景。永磁同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、損耗小、功率密度大、效率高，和直流電機(jī)相比，它沒有直流電機(jī)的換向器和電刷等缺點(diǎn)；和異步電動(dòng)機(jī)相比，它由于不需要無功勵(lì)磁電流，因而效率高，功率因數(shù)高，力矩慣量比大，定子電流和定子電阻損耗減小，且轉(zhuǎn)子參數(shù)可測(cè)、控制性能好；和普通同步電動(dòng)機(jī)相比，它省去了勵(lì)磁裝置，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，提高了效率。特別是永磁同步電機(jī)引入矢量控制系統(tǒng)后，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高動(dòng)態(tài)性能和大范圍的調(diào)速或定位控制。基于永磁同步電機(jī)上述眾多優(yōu)勢(shì)，在目前國(guó)家“節(jié)能減排”的大背景下，隨著永磁體及永磁同步電機(jī)控制技術(shù)的日益成熟可靠，其應(yīng)用范圍基本上已經(jīng)覆蓋到電機(jī)拖動(dòng)的所有領(lǐng)域：包括機(jī)車牽引，汽車牽引，風(fēng)力發(fā)電機(jī)，空調(diào)，石油鉆探、開采，核電等等，包括目前普通三相異步電機(jī)的所有應(yīng)用場(chǎng)合。因此，從技術(shù)發(fā)展的角度來看，可以預(yù)測(cè)，憑借永磁同步電機(jī)固有的許多優(yōu)勢(shì)，永磁同步電機(jī)必將成為下一帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主流機(jī)型，應(yīng)用前景無限廣闊。

具體到技術(shù)領(lǐng)域，采用正弦波控制電源的永磁同步電動(dòng)機(jī)可根據(jù)永磁體在轉(zhuǎn)子上放置的位置分為三種：一是永磁體埋在轉(zhuǎn)子內(nèi)的內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)；一是永磁體安放在轉(zhuǎn)子表面的表貼式永磁同步電動(dòng)機(jī)；第三種是永磁體部分嵌入式的永磁同步電動(dòng)機(jī)。目前，國(guó)內(nèi)制造的永磁電機(jī)多為內(nèi)置式磁路結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝實(shí)施較為成熟，國(guó)內(nèi)有不少廠家對(duì)內(nèi)置式結(jié)構(gòu)的永磁電機(jī)制造都很有經(jīng)驗(yàn)。相比內(nèi)置式永磁電機(jī)而言，表貼式永磁電機(jī)其徑向等效氣隙較大，電樞反應(yīng)較小，磁場(chǎng)波形和電流電壓波形畸變率不大，振動(dòng)噪聲性能優(yōu)良，國(guó)外如法國(guó)熱蒙公司、德國(guó)西門子公司研發(fā)的永磁電機(jī)均為表貼式磁路結(jié)構(gòu)，國(guó)內(nèi)新開發(fā)的高性能調(diào)速永磁電機(jī)也主要采用表貼式磁路結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、適于大批量生產(chǎn)、且能夠保證電機(jī)良好的調(diào)速性和運(yùn)行可靠性的表貼式永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)。

表貼式永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，包括定子鐵芯和與定子鐵芯連接的定子繞組，其定子鐵芯與軸之間設(shè)置轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯與定子鐵芯之間分別設(shè)置磁鋼、無緯帶，轉(zhuǎn)子鐵芯橫向的兩側(cè)分別設(shè)置轉(zhuǎn)子端板，轉(zhuǎn)子端板上設(shè)置自冷離心風(fēng)葉；轉(zhuǎn)子鐵芯軸向靠近軸的兩側(cè)設(shè)置轉(zhuǎn)子拉緊緊固件。

本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子鐵芯由若干片轉(zhuǎn)子沖片組成，所述轉(zhuǎn)子沖片的外周面上均勻布置30°角的磁鋼槽，每個(gè)磁鋼槽上設(shè)置2°的擋肩，每個(gè)擋肩上設(shè)置直徑0.66mm的槽；轉(zhuǎn)子沖片的磁力線分級(jí)位置上均勻布置4個(gè)用于控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的圓孔，相鄰兩個(gè)圓孔之間設(shè)置用于拉緊轉(zhuǎn)子拉緊緊固件的定位孔。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：磁鋼裝配更加方便，不需要復(fù)雜的工裝準(zhǔn)備；磁鋼表面的緊固方式簡(jiǎn)單，緊固材料常見，價(jià)格低廉，適于大批量生產(chǎn)；同時(shí)設(shè)計(jì)方法兼顧了內(nèi)置式和表貼式各自的優(yōu)點(diǎn)，更好的保證了永磁電機(jī)的性能。尤其是在保證電機(jī)效率、功率因數(shù)、遷入同步能力和過載能力的前提下，獲得了較高的交直軸電感比值，從而確保了電機(jī)良好的調(diào)速性能和運(yùn)行可靠性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的電機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為電機(jī)的轉(zhuǎn)子沖片圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明：

如圖1所示，一種表貼式永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，包括定子鐵芯2和與定子鐵芯2連接的定子繞組1，其特征在于定子鐵芯2與軸9之間設(shè)置轉(zhuǎn)子鐵芯5，轉(zhuǎn)子鐵芯5與定子鐵芯2之間分別設(shè)置磁鋼3、無緯帶4，轉(zhuǎn)子鐵芯5橫向的兩側(cè)分別設(shè)置轉(zhuǎn)子端板6，轉(zhuǎn)子端板6上設(shè)置自冷離心風(fēng)葉7；轉(zhuǎn)子鐵芯5軸向靠近軸9的兩側(cè)設(shè)置轉(zhuǎn)子拉緊緊固件8。

如圖2所示，本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子鐵芯5由若干片轉(zhuǎn)子沖片11組成，所述轉(zhuǎn)子沖片11的外周面上均勻布置30°角的磁鋼槽，每個(gè)磁鋼槽上設(shè)置2°的擋肩，每個(gè)擋肩上設(shè)置直徑0.66mm的槽13；轉(zhuǎn)子沖片11的磁力線分級(jí)位置上均勻布置4個(gè)用于控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的圓孔10，相鄰兩個(gè)圓孔10之間設(shè)置用于拉緊轉(zhuǎn)子拉緊緊固件8的定位孔12。

圖1示出了本實(shí)用新型的電機(jī)整體結(jié)構(gòu)，包括電機(jī)定子總成、轉(zhuǎn)子總成、其它結(jié)構(gòu)件。電機(jī)定子總成與普通三相異步機(jī)相同，由定子繞組1和定子鐵芯2組成，經(jīng)過疊片、嵌線、浸漆等工藝過程；轉(zhuǎn)子總成由磁鋼3、無緯帶4、轉(zhuǎn)子鐵芯5、轉(zhuǎn)子端板6、轉(zhuǎn)子拉緊緊固件8、軸10等組成。所述磁鋼3為瓦片形，徑向充磁，軸向分段布置；轉(zhuǎn)子端板6帶自冷離心風(fēng)葉7，通常離心風(fēng)葉7尺寸相對(duì)于圓周分布半徑較小，必須增加布置密度，以增加風(fēng)壓和風(fēng)量，以保證冷卻效果；轉(zhuǎn)子端板6的作用在于壓緊轉(zhuǎn)子沖片11，保證轉(zhuǎn)子沖片11的齒部不會(huì)彈開，同時(shí)保證磁鋼3不會(huì)沿著轉(zhuǎn)子鐵芯5表面發(fā)生軸向移動(dòng)；無緯帶4綁扎在磁鋼和轉(zhuǎn)子鐵芯5表面，必須保證足夠的厚度，要綁扎均勻，不能高出，造成定轉(zhuǎn)子相擦。

圖2為轉(zhuǎn)子沖片的示意圖，本示例為4極沖片，物理極弧系數(shù)0.67，分成8個(gè)30°角的磁鋼槽和4個(gè)空槽，槽與槽之間預(yù)留2°的擋肩，擋肩中間開增加0.6mm的小槽13。4個(gè)空槽用輕質(zhì)層壓板或其他材料填充，0.6mm的小槽13有三個(gè)作用：1、作為疊壓定位槽；2、作為應(yīng)力釋放槽；3、作為磁鋼切向定位預(yù)緊槽。其次，圓周均布的4個(gè)圓孔10處于磁力線分極位置，既能增加冷卻面積，也能減輕轉(zhuǎn)子重量，對(duì)控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量意義重大。4個(gè)圓周均布的小圓孔12作為轉(zhuǎn)子拉緊緊固件8的定位孔。

在制作本實(shí)用新型的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，分定子總成部分和轉(zhuǎn)子總成部分，步驟如下：

定子總成部分：

(1)、將定子線圈1嵌入已疊壓成型的定子鐵芯2中；

(2)、將嵌線后的有繞組定子鐵芯浸漆、烘干、壓入機(jī)座。

轉(zhuǎn)子總成部分：

(1)、將轉(zhuǎn)子沖片11疊壓預(yù)成型為轉(zhuǎn)子鐵芯，并預(yù)緊；

(2)、將磁鋼3軸向壓入轉(zhuǎn)子鐵芯；

(3)、將綁扎無緯帶4；

(4)、將綁扎后的轉(zhuǎn)子浸漆、烘干，控制烘干溫度不超過磁鋼允許溫度；

(5)、將講轉(zhuǎn)子鐵芯部分整體壓入轉(zhuǎn)子端板6，并做動(dòng)平衡；

最后電機(jī)總裝，將定子總成、轉(zhuǎn)子總成及其他結(jié)構(gòu)件等裝配完畢。