_2%，實(shí)現(xiàn)異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)節(jié)能。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)兼有異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)的特點(diǎn)，它依靠定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和鼠籠轉(zhuǎn)子的銅條之間的相互作用產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩來(lái)實(shí)現(xiàn)起動(dòng)，接近同步速度時(shí)磁鋼將鼠籠轉(zhuǎn)子拉入同步運(yùn)動(dòng)；穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，鼠籠轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度同步，銅條不再起作用，不存在電阻損耗；異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)與異步電機(jī)一樣具備自起動(dòng)能力，接入電網(wǎng)既可以實(shí)現(xiàn)起動(dòng)，應(yīng)用方便；異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，銅條和鼠籠圈不消耗電能，因此電能損耗少、工作溫升小、提尚電機(jī)的壽命，減少電機(jī)使用成本，電機(jī)效率提尚，提尚起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。另外，由于該永磁電動(dòng)機(jī)采用異步起動(dòng)方法起動(dòng)，不需要配置驅(qū)動(dòng)器、控制器等，降低使用成本。
【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)主視圖；
[0036]圖2為圖1的A-A剖視圖；
[0037]圖3為圖1的鼠籠轉(zhuǎn)子的零件爆炸圖；
[0038]圖4為磁鋼的逆時(shí)針旋向示意圖；
[0039]圖5為磁鋼的順時(shí)針旋向示意圖。
[0040]定子101 ;定子繞組102 ;轉(zhuǎn)動(dòng)軸103 ;鼠籠圈104 ;轉(zhuǎn)子疊片105 ;磁鋼106 ;銅條107。
【具體實(shí)施方式】
[0041]異步電機(jī)是最為普遍的用電設(shè)備，其中鼠籠式異步電機(jī)的應(yīng)用范圍最廣。異步電機(jī)在工作時(shí)，定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子繞組不同步，轉(zhuǎn)子繞組要從電網(wǎng)吸收部分電能勵(lì)磁，消耗電網(wǎng)電能，這部分電能在轉(zhuǎn)子繞組中發(fā)熱消耗，使得電機(jī)的效率降低、電能損耗較大，并且工作溫升大，電機(jī)的壽命較短，造成使用成本增加。異步電機(jī)的能源浪費(fèi)較多，不符合節(jié)能環(huán)保的理念。
[0042]為了改善上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)和異步電機(jī)改造方法，兼有異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)的特點(diǎn)，它依靠定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和鼠籠轉(zhuǎn)子的銅條之間的相互作用產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩來(lái)實(shí)現(xiàn)起動(dòng)，接近同步速度時(shí)磁鋼將鼠籠轉(zhuǎn)子拉入同步運(yùn)動(dòng)，即采用異步起動(dòng)的方式起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)，減少電能損耗，降低工作溫升、提尚電機(jī)的壽命，節(jié)能環(huán)保。
[0043]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0044]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)主視圖；圖2為圖1的A-A剖視圖；圖3為圖1的鼠籠轉(zhuǎn)子的零件爆炸圖；圖4為磁鋼的逆時(shí)針旋向示意圖；圖5為磁鋼的順時(shí)針旋向示意圖。如圖1-圖5所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)殼、定子101和鼠籠轉(zhuǎn)子，機(jī)殼設(shè)置有用于放置定子101和鼠籠轉(zhuǎn)子的空腔，使二者在空腔內(nèi)部穩(wěn)定工作；定子101設(shè)置在空腔內(nèi)并與機(jī)殼固定連接，定子101的內(nèi)側(cè)纏繞設(shè)置有的定子繞組102 ;
[0045]鼠籠轉(zhuǎn)子設(shè)置在定子101的內(nèi)側(cè)并通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸103與機(jī)殼連接，定子繞組102靠近鼠籠轉(zhuǎn)子，鼠籠轉(zhuǎn)子包括鼠籠圈104、轉(zhuǎn)子疊片105、磁鋼106和銅條107 ；
[0046]鼠籠圈104為兩個(gè)，分別設(shè)置在轉(zhuǎn)子疊片105的兩端，轉(zhuǎn)動(dòng)軸103帶動(dòng)鼠籠圈104轉(zhuǎn)動(dòng)，使銅條107切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線；鼠籠圈104的一側(cè)與轉(zhuǎn)子疊片105的端部貼合，鼠籠圈104的外徑與轉(zhuǎn)子疊片105的外徑相等，鼠籠圈104的中間部分設(shè)置有用于穿設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸103的第一通孔，轉(zhuǎn)動(dòng)軸103的一端與機(jī)殼固定連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸103貫穿轉(zhuǎn)子疊片105和第一通孔且?guī)?dòng)鼠籠轉(zhuǎn)子繞自身軸心線轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子疊片105和兩個(gè)鼠籠圈104的邊緣部分均設(shè)置有多個(gè)第二通孔。轉(zhuǎn)子疊片105的硅鋼片采用D470牌號(hào)，減少鐵損，發(fā)熱量減少，因此可以去除風(fēng)扇等排熱部件，減少風(fēng)阻，提高電機(jī)的效率1% -2%，實(shí)現(xiàn)異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)節(jié)能。
[0047]銅條107為12根，相鄰的兩個(gè)通槽之間均設(shè)置有3根銅條107，鼠籠圈104為純銅環(huán)，銅條107的兩端穿過(guò)第二通孔并分別與兩個(gè)鼠籠圈104冷鉚連接；銅條107用于切割定子繞組102產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線并形成電磁轉(zhuǎn)矩，推動(dòng)鼠籠轉(zhuǎn)子繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸103開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。銅條107均勻分布在轉(zhuǎn)子疊片105的四周，各部分產(chǎn)生的感應(yīng)推力較為平均，可以平穩(wěn)地推動(dòng)鼠籠轉(zhuǎn)子起動(dòng)；鼠籠圈104由純銅材料制成，銅條107與其冷鉚連接，冷鉚保證轉(zhuǎn)子疊片105的硅鋼片之間緊密壓實(shí)，使得感應(yīng)鼠籠的電阻低、電流大，鼠籠圈104要有足夠的面積，使銅條107的電流循環(huán)流過(guò)形成回路。銅條107的外側(cè)設(shè)置氧化層，可以通過(guò)銅條107表面氧化處理的方式，減少轉(zhuǎn)子疊片105的硅鋼片之間的短路電流，感應(yīng)電流經(jīng)鼠籠圈104形成較大的循環(huán)，經(jīng)過(guò)銅條107的大電流可以增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
[0048]定子101內(nèi)側(cè)與轉(zhuǎn)子疊片105之間設(shè)置有氣隙，轉(zhuǎn)子疊片105上設(shè)置有四個(gè)橫截面為矩形的通槽，通槽貫穿轉(zhuǎn)子疊片105，磁鋼106嵌設(shè)在通槽內(nèi)，磁鋼106為釹鐵硼強(qiáng)磁鋼，釹鐵硼強(qiáng)磁鋼采用釹鐵硼材料制成，具有體積小、重量輕、價(jià)格便宜和較好的抗退磁性。通槽的其中一條棱靠近轉(zhuǎn)子疊片105的邊緣，通槽的一條棱靠近轉(zhuǎn)子疊片105的邊緣，在該位置處沒(méi)有銅條107，通槽兩側(cè)的銅條107之間留有磁路，使磁鋼106產(chǎn)生的磁場(chǎng)與定子繞組102產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)應(yīng)并相互作用；在起動(dòng)時(shí)的大差轉(zhuǎn)率的條件下，銅條107能夠感應(yīng)出大電流，產(chǎn)生感應(yīng)的推力，該推力大于永磁鐵的吸力，因此，電機(jī)可以帶動(dòng)負(fù)載起動(dòng)。磁鋼106的一端與其中一個(gè)鼠籠圈104固定連接；當(dāng)鼠籠轉(zhuǎn)子的速度接近旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的變化速度時(shí)，磁鋼106與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用將鼠籠轉(zhuǎn)子拉入同步速度，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的同步運(yùn)行，同步運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅條107不再切割磁力線。
[0049]磁鋼106的長(zhǎng)度大于定子101的疊片長(zhǎng)度，磁鋼106的長(zhǎng)度與定子101的疊片長(zhǎng)度之差為5mm-10mm。在磁鋼106的長(zhǎng)度比定子101的疊片長(zhǎng)度長(zhǎng)5mm-10mm時(shí)，定子繞組102產(chǎn)生的磁場(chǎng)被充分利用，增強(qiáng)電機(jī)的磁能力，電機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩達(dá)到最大。
[0050]磁鋼106的長(zhǎng)度小于通槽的長(zhǎng)度，磁鋼106的一端與其中一個(gè)鼠籠圈104固定連接，磁鋼106的另一端與另外一個(gè)鼠籠圈104留有間隙。磁鋼106的長(zhǎng)度小于通槽的長(zhǎng)度，便于鼠籠圈104與轉(zhuǎn)子疊片105貼合，進(jìn)而方便銅條107與鼠籠圈104之間的鉚接。
[0051]轉(zhuǎn)動(dòng)軸103的軸心線到磁鋼106的距離大于轉(zhuǎn)動(dòng)軸103的直徑，多個(gè)通槽旋轉(zhuǎn)對(duì)稱；相鄰的兩個(gè)磁鋼106之間相互垂直，每個(gè)磁鋼106到轉(zhuǎn)動(dòng)軸103的軸心線的距離均相等，四個(gè)磁鋼106旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的角度為90°。
[0052]四個(gè)磁鋼106均不穿過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸103，磁鋼106的一個(gè)磁極與定子101形成的磁場(chǎng)相互靠近，磁鋼106與定子繞組102產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的距離較小，可以充分利用磁鋼106的磁性，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩更大，電機(jī)的最大功率增加；當(dāng)磁鋼106的靠近定子101的一條棱位于定子101產(chǎn)生的磁場(chǎng)的其中一個(gè)磁極的中間部位時(shí)，定子101產(chǎn)生的該磁極的一半對(duì)磁鋼106的一個(gè)磁極產(chǎn)生推力，另一半對(duì)磁鋼106的另一個(gè)磁極產(chǎn)生吸力，推力和吸力共同作用，產(chǎn)生最大扭矩，將鼠籠轉(zhuǎn)子拉入同步速度，鼠籠轉(zhuǎn)子與定子101形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步運(yùn)行。
[0053]磁鋼106產(chǎn)生的磁場(chǎng)發(fā)揮作用使得異步電機(jī)最終可以形成永磁同步電機(jī)，既能發(fā)揮永磁同步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，又可以解決永磁電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)需要加裝驅(qū)動(dòng)器的問(wèn)題，降低永磁電動(dòng)機(jī)的制作使用成本。
[0054]異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)原理:當(dāng)電機(jī)接入三相交流電源時(shí)，三相定子繞組102流過(guò)三相對(duì)稱電流產(chǎn)生三相磁動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與銅條107有相對(duì)切割運(yùn)動(dòng)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，銅條107產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流；根據(jù)電磁力定律，載流的銅條107在磁場(chǎng)中受到電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)鼠籠轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；鼠籠轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速接近定子101產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)，磁鋼106產(chǎn)生的磁場(chǎng)與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)發(fā)生作用，牽引鼠籠轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)銅條107不再切割磁力線，形成永磁同步電動(dòng)機(jī)，即采用異步電機(jī)的起動(dòng)方法起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電機(jī)軸上帶機(jī)械負(fù)載時(shí)，便向外輸出機(jī)械能。
[0055]異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)兼有異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)的特點(diǎn)，它依靠定子繞組102產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和鼠籠轉(zhuǎn)子的銅條1