[实用新型]改进型U型单相永磁同步电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种改进型U型单相永磁同步电机，属于永磁电机技术领域。

背景技术

U型单相永磁同步电机是二十世纪七十年代提出的特殊结构的电机，它具有永磁转子和U形定子铁心，这种电机依靠定子与转子之间的特殊的不均匀气隙实现起动。

现有的U型单相永磁同步电机采用内转子结构，这种U型单相永磁同步电机在转子结构和运行性能方面存在以下缺陷：

一、电机在工作时，由于转子高速旋转，会产生强大的离心力，由于转子铁心采用的永磁体材料比较硬、脆，在高速旋转的过程中，极容易破碎，导致电机报废；

二、两个定子磁极的铁心上分别具有一个较大的缺口，这种特殊的定子磁极结构，造成了磁阻转矩的不均匀。当加电运行时，定子绕组在两个定子磁极间产生脉振励磁场，在现有技术中，只是简单的按双旋理论将该脉振励磁场分解为两个相向的、在360°范围内均匀的旋转磁场，由于定子磁极铁心上缺口的存在，在缺口处有极大的磁阻，所以分解后的旋转磁场在360°范围内严重不均匀，因此电磁转矩也是不均匀的，由此导致这种电机运行不平稳，并且同时具有振动和噪声大的缺陷。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有U型单相永磁同步电机的转子铁心在高速旋转的过程中，永磁体容易破碎的问题，提供一种改进型U型单相永磁同步电机。

本实用新型所述改进型U型单相永磁同步电机，它包括转轴、永磁转子和定子，它还包括保护套筒，

永磁转子套接在转轴的外圆表面上，保护套筒套接固定在永磁转子的外圆表面上，保护套筒的外圆表面与定子的内表面之间形成气隙。

所述定子由U形定子铁心、两个定子磁极和两个定子绕组组成，

所述定子位于永磁转子两侧的结构呈镜向对称，U形定子铁心的端部分别固定连接一个定子磁极，U形定子铁心的两个竖直段上分别缠绕一个定子绕组。

所述两个定子磁极的内侧表面为两个相对的极弧面，两个相对的极弧面与保护套筒的外圆表面形成不均匀气隙。

所述永磁转子为径向充磁。

所述保护套筒的径向厚度为0.5mm。

所述保护套筒为铝保护套筒。

本实用新型的优点是：本实用新型在现有U型单相永磁同步电机的永磁转子上外加了一个保护套筒，套在永磁转子的外表面上，当永磁转子高速旋转时，保护套筒一方面可以加固永磁转子上的永磁体，防止永磁体在离心力的作用下破碎，使永磁转子的使用寿命提高；另一方面，在电机运行过程中，在两个定子磁极间形成的脉振励磁场，会在保护套筒中产生一定的涡流磁场，该涡流磁场能够减小电机的振动幅度，并且该涡流磁场会随电机平稳性的变差而加强，能极大的改善电机的运行状况。

本实用新型可用作洗衣机、洗碗机等水泵的驱动电机，也可用作机动车发动机冷却系统和暖风系统循环泵的驱动电机及计算机等电子设备液冷系统循环泵的驱动电机等。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式包括转轴1、永磁转子2和定子，它还包括保护套筒4，

永磁转子2套接在转轴1的外圆表面上，保护套筒4套接固定在永磁转子2的外圆表面上，保护套筒4的外圆表面与定子的内表面之间形成气隙。

具体实施方式二：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一的进一步说明，本实施方式所述定子由U形定子铁心3-1、两个定子磁极3-2和两个定子绕组3-3组成，

所述定子位于永磁转子2两侧的结构呈镜向对称，U形定子铁心3-1的端部分别固定连接一个定子磁极3-2，U形定子铁心3-1的两个竖直段上分别缠绕一个定子绕组3-3。

本实用新型为内转子结构，其永磁转子2为径向两极充磁的圆筒形，沿永磁转子2的径向，在永磁转子2的外侧是由U形定子铁心3-1、定子绕组3-3和定子磁极3-2构成的定子，U形定子铁心3-1端部的两个定子磁极3-2相对设置，两个定子磁极3-2内侧的极弧面与永磁转子2间构成气隙，每个极弧面不是严格的圆弧形，它在定子磁极中心线A的上下两侧形成气隙长度不等的不均匀气隙，即非对称气隙，通常称为阶梯形不均匀气隙，这样的不均匀气隙在电机处于静态时，可使定子磁极3-2相对于定子磁极中心线A向气隙长度小及磁阻小的方向偏转一定的角度，形成起动角的偏转角，起动角越大起动转矩就越大，这样的设计使电机自起动。