[实用新型]凸极永磁同步电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种永磁同步电机结构，尤其是涉及一种适用于小机房、无机房的凸极永磁同步无齿轮电梯电机。

技术背景

随着永磁材料和电力电子技术的发展，永磁同步无齿轮电梯电机的应用已经很广泛。目前在用电机的结构以外转子为主，其永磁体为圆弧形，粘接或用压板固定在转子体内侧表面，定子采用斜槽铆接方式固定，如专利CN1141775C公布的曳引机结构。也有内转子结构曳引机，永磁体安装常用的两种方式，如专利CN101016137公布的面装式转子结构；和专利CN2518257Y公布的永磁体插入在转子铁芯内部结构。

外转子结构的电机是隐极电机，其调速性能很高，但其永磁体为外贴方式，永磁材料为圆弧形，加工成本偏高。而且永磁体工作时与空气接触，易氧化，需要进行表面处理，增加了成本。当电机需要进行弱磁扩速恒功率运行时，需要很大的弱磁电流，因此其扩速范围受到变频器容量和电机温升的限制。

内转子结构电机，当使用永磁体面装结构时也是隐极电机，其特性与外转子结构相同。当永磁体内插入转子内部，电机直轴磁路与交轴磁路不对称，电机为凸极电机特性。凸极永磁电机结构有凸极力矩存在，能达到额定力矩的20～40％，因此采用凸极结构设计可以提高电机功率密度，减小电机体积，节约成本。

凸极式永磁电机有很好的弱磁扩速功能，当电机需要在额定速度以上运行时，其用于扩速功能的弱磁电流同时增加了电机输出的凸极力矩，电机效率和功率因数会大大提高。目前电梯行业越来越重视电梯运行效率，为了提高运行效率，已经研发出一种变速电梯。当轿厢满载时电梯以额定速度运行，当电机空载或轻载时，电梯则提高运行速度，此时曳引机需要在恒功率特性运行。凸极电机更适用于这种变速电梯工作原理。

中国专利CN2662525Y公开了一种交流永磁同步伺服电机，属于电动机领域，主要包括前端盖、转轴、机壳、定子铁芯、转子铁芯、磁钢、盖板、后端盖、接线盒，转子铁芯由转子冲片叠压或整体铸件加工而成，转子冲片上有磁钢槽孔，槽孔之间留有漏磁磁路，轭部为主磁路，磁钢插入转子铁芯槽孔内；定子铁芯由定子冲片叠压而成，铁芯外圆焊牢固定，并保持定子铁芯斜槽在一定范围内。本电动机以简单的方法、很小的代价使电动机的反电势为正弦波形。同时采取定子斜槽、绕组短矩措施并调整气隙尺寸，能使电动机反电势波形畸变率小于1％。从而使与正弦波形的驱动器达到最佳的匹配效果。但是由于漏磁磁路设置在槽孔内，不适合大功率电机。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种凸极永磁同步电机，该电机具有永磁体结构简单，功率大，调速性能好，节能效果明显的特点。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

凸极永磁同步电机，该电机包括机座、定子和转子，转子由转轴、转子铁芯和永磁体构成，转子铁芯由若干转子冲片叠压而成，转子冲片的周向上设有与电机极数相同的切向矩形口，两个切向矩形口之间设有隔磁口，若干转子冲片上的切向矩形口构成安装孔，若干转子冲片上的隔磁口构成隔磁桥；所述的永磁体为平板式，插设在安装孔内，永磁体在转子铁芯内部圆周上N、S极交替分布，组成与电机极数相同的多边形形状。

作为优选，上述的隔磁口为封闭的梯形口或敞开的槽形口。隔磁口用梯形口可以增加转子强度。

作为优选，上述的永磁体为一整块或者由多块拼接构成。

作为优选，上述的永磁体采用钕铁硼材料，永磁体上、下表面分别涂有厌氧胶。

作为优选，上述的转子铁芯的两端部分别设有端板，两个端板封闭转子铁芯，并通过固定螺栓紧固。

作为优选，上述的转子磁极轴线与电机轴平行时，定子铁芯采用斜槽处理，斜槽距离为0.5～1倍齿距。

作为优选，上述的转子磁极轴线斜极一个齿时距时，定子采用直槽结构。

作为优选，在同一极相邻两永磁体错开a11角度设置，a11的计算式如下：

其中：a11为两块永磁体错开的角度，Z为定子铁芯槽数，N为每极永磁体数量。

作为优选，上述的定子绕组采用双层短矩分布绕组；槽极配合采用整数槽绕组，36槽6极、48槽8极或60槽10极；或者槽极配合采用分数槽配合，27槽12极、36槽16极、45槽20极、54槽24极、72槽32极、81槽36极、36槽24极、45槽30极、48槽32极或60槽40极。