[实用新型]一种恒风量控制用电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种恒风量控制用电机，属于电机技术领域。

背景技术

交流感应电机已广泛用于供热、通风和空调系统，即HVAC场合。交流感应电机风机也越来越广泛用于恒风量控制。

通常交流感应电机风机恒风量控制采用两种方式：

(1)交流感应电机风机转速不变，随着环境、灰尘等负载的变化，风机送风系统控制采用通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节、保持恒风量，其输入功率大，且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中，控制调风阀门的开度来实现送风量的控制，不管需要的风量是大是小，风机则都是以设计时的最高转速运行，存在严重的资源浪费。由于使用调节阀门开度来实现变风量的控制，这种调节方式既不方便，又浪费大量的电能，很容易造成阀门及风机的损坏。调节精度不高，阀门调节容易引起故障，造成维护成本增加，系统不稳定。

(2)感应电机风机交流变频调速，随着环境、灰尘等负载的变化，调节风机转速，转速由变频器控制。变频器接受控制器的信号对风机进行速度控制，控制器综合给定信号与反馈信号后，经模糊控制算法调节，向变频器输出运转频率指令，调节风机转速，实现恒风量控制。当交流变频调速风机转速从n变到n′，风量Q、风压H及轴功率P的变化关系：Q′＝Q(n′/n)；H′＝H(n′/n)²；P′＝P(n′/n)³。由上式可以看出，风机的风量与风机的转速成正比，风压与转速的平方成正比，风机的轴功率等于风量与风压的乘积，即风机的轴功率与风机电机转速的三次方成正比。所以，当负载减小时，可调节变频器输出频率使电动机转速n按比例降低来保持风量Q恒定，这时，电动机的功率P将按三次方关系大幅度地降低，比调节挡板、阀门节能40％～50％，从而达到节电的目的。交流变频采用了交流感应电机，其工作原理为：定子产生旋转磁场，转子在定子旋转磁场作用下感应电流产生感应磁场，经定子磁场与转子磁场相互作用使转子旋转。交流变频运转的基础是电机定子与转子的电磁感应，电机运转的同时也带来了电磁感应噪音与转子损耗等缺点；同时，交流感应电机风机，体积、重量大、响应慢，采用鼠笼式转子，损耗、噪音大，效率低。

交流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是不等宽度PWM(脉冲宽度调制--Pulse Width Modulation)调制方式，而直流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是等宽度PWM调制方式，转矩大、灵敏度高，省电高达18％～20％。永磁直流无刷电机(BLM)有很多优点，但电枢励磁为“非圆形跳跃式”的旋转磁场，存在较大的转矩波动，同时目前恒风量控制用永磁无刷电机存在机械特性差、启动转矩小，过载能力低，线性度差、响应慢和调速范围窄等缺陷，影响电机平稳低噪运行，难以实现产业化。高性能恒风量控制用永磁直流无刷电机风机，必须在直流变频调速运行中，使转矩波动小、噪声低、过载能力强和响应快。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种恒风量控制用电机。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种恒风量控制用电机，包括机壳、机壳内的定子和转子，所述定子包括固定在机壳内壁的定子铁芯和定子绕组，机壳兼作定子导磁磁轭，其特征在于：所述转子包括主轴和转子铁芯，转子铁芯外圆周方向均匀固定有径向磁化磁钢与切向磁化磁钢混合组成的转子磁极，径向磁化磁钢为主磁极，相邻主磁极之间设置的切向磁化磁钢为侧磁极；或者，转子铁芯内圆周方向均匀镶有内置式径向磁化矩形条状磁钢为主磁极，相邻主磁极之间设置切向磁化磁钢为侧磁极，内置式径向磁化矩形条状磁钢、切向磁化磁钢和极靴组成转子磁极。侧磁极的存在，不但顶掉了相邻主磁极之间的漏磁通，并使漏磁通变为主磁通，而且自身还产生主磁通，快速响应的提高与定转子间气隙磁通密度的增加成正比，通过径向和切向两路聚磁，显著增加气隙磁通密度，电机的机械时间常数与气隙磁通密度平方成反比，而加速度与气隙磁通密度成正比，从而大幅度减少了机械时间常数和提高了快速响应。通过高磁密磁路设计大幅度提高电机定转子间的气隙磁密，从而显著、有效地提高电机效率和出力，使电机高功率、高转矩、快响应的平稳运行。