[发明专利]拓宽永磁同步电动机弱磁调速范围的方法及其定子

说明书

技术领域

本发明涉及电气工程领域，尤其涉及一种增大端部漏电感拓宽永磁同步电动机弱磁调速范围的方法。

背景技术

永磁同步电动机具有许多优点，但是弱磁调速范围比较窄，使其在一些需要高调速范围的应用场所受到限制。永磁同步电动机弱磁调速范围比较窄的主要原因是由于永磁同步电动机转子直轴上都放置了磁导率接近于空气永磁体励磁，直轴磁阻较大，直轴电感较小，造成永磁同步电动机“弱磁”扩速困难。如何拓宽永磁同步电动机高速恒功率“弱磁”范围而又不明显降低低速转矩，已成为永磁同步电动机设计和控制研究的重要课题。目前，永磁同步电动机通常采用的弱磁扩速的基本手段是设法增大直轴电感，或采用特殊结构，如同步磁阻永磁同步电动机，永磁段加磁阻段的复合转子结构永磁同步电动机，混合励磁永磁同步电动机，永磁磁路变磁阻可控磁通永磁同步电动机，以及可控磁通永磁同步电动机。上述所列举的特殊结构的永磁同步电动机，由于其结构特殊、价格较高、技术不成熟等一系列原因，没能得到普及和广泛的应用。

发明内容

针对目前通常采用的设法增大直轴电感达到永磁同步电动机弱磁扩速的基本手段，本发明提供一种通过增大端部漏电感来实现拓宽永磁同步电动机弱磁调速范围的方法。

为了解决上述技术问题，本发明拓宽永磁同步电动机弱磁调速范围的方法予以实现的技术方案是：

在永磁同步电动机定子绕组端部浇注环氧树脂与表面经绝缘处理的软磁铁粉构成的混合流动物，然后固化成型为软磁复合材料；所述软磁复合材料与定子绕组端部共同构成的这部分实体增大了永磁同步电动机定子绕组端部漏磁导，使得永磁同步电动机定子绕组端部漏电感增大，从而拓宽所述永磁同步电动机的弱磁调速范围。

本发明内转子外定子永磁同步电动机的定子，包括定子铁心、定子绕组、电机机座和所述定子绕组端部外围的软磁复合材料；并由以下步骤制得：

步骤一、按照内转子外定子永磁同步电动机定子绕组的嵌线工艺将定子绕组嵌入定子铁心槽中；

步骤二、将嵌有定子绕组的定子铁心作为一个整体进行绕组浸漆处理；

步骤三、将浸漆处理后的嵌有定子绕组的定子铁心压入电机机座中；

步骤四、将由环氧树脂和表面经绝缘处理的软磁铁粉混合后构成均匀的流动物；

步骤五、将两套涂有脱模剂的浇注模具分别固定在位于电机机座两侧的定子绕组的端部处，在浇注模具与电机机座之间形成了定子绕组端部周围的空间，将上述流动物浇注到该空间内，固化成型后脱模，在所述定子绕组端部外围形成有软磁复合材料，即得到内转子外定子永磁同步电动机的成品定子。

本发明外转子内定子永磁同步电动机的定子，包括定子铁心，定子绕组、定子铁心支承轴和所述定子绕组端部外围的软磁复合材料；并由以下步骤制得：

步骤一、按照外转子内定子永磁同步电动机定子绕组的嵌线工艺将定子绕组嵌入定子铁心槽中；

步骤二、将嵌有定子绕组的定子铁心作为一个整体进行绕组浸漆处理；

步骤三、将浸漆处理后的嵌有定子绕组的定子铁心压入定子铁心支承轴中；

步骤四、将由环氧树脂和表面经绝缘处理的软磁铁粉混合后构成均匀的流动物；

步骤五、将两套涂有脱模剂的浇注模具分别固定在位于定子铁心支承轴两侧的定子绕组的端部处，在浇注模具与定子铁心支承轴之间形成了定子绕组端部周围的空间，将上述流动物浇注到该空间内，固化成型后脱模，在所述定子绕组端部外围形成有软磁复合材料，即得到外转子内定子永磁同步电动机的成品定子。

进一步讲，本发明中所述软磁复合材料中环氧树脂与表面经绝缘处理的软磁铁粉的重量比为1∶10～10∶1。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明实施非常方便，在定子绕组端部浇注环氧树脂与表面经绝缘处理的软磁铁粉混合流动物固化成型后，定子绕组端部漏电感明显增大，电机交和直轴同步电感都随之增大，永磁同步电机的弱磁调速范围可以拓宽。实施时，通过改变环氧树脂与表面经绝缘处理的软磁铁粉混合流动物浇注固化成型部位的形状，或者改变环氧树脂与软磁铁粉的比例，都可以改变定子绕组端部漏磁通磁路的磁导，从而改变定子各相绕组端部漏电感的大小。一般情况下，环氧树脂与软磁铁粉混合流动物浇注固化成型部位的空间越大，或环氧树脂与软磁铁粉混合流动物中软磁铁粉所占的比例越大，定子绕组端部漏磁通磁路的磁导越大，定子各相绕组端部漏电感也越大。

附图说明

图1是本发明内转子外定子永磁同步电动机定子绕组端部浇注环氧树脂与软磁铁粉混合流动物固化成型后的示意图；