[实用新型]一种永磁同步电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种永磁材料励磁的同步电机，属于电动机技术领域。

背景技术

目前电机业界的共识是三相交流永磁同步电动机以其效率高且有平坦的效率曲线，功率因数高等能力指标，优于Y系列异步电动机，是今后电机行业发展的主要方向。而且高效节能电机这一发展方向，也符合国家的节能减排政策，也被国家大力推广。但三相交流永磁同步电动机也存在诸多问题。例如：叠片磁极转子存在起动力矩不足的问题；而采用变频起动的三相交流永磁同步电动机又会使用户增加了采购变频器的成本，特别是旧电机改造还需改造控制电源柜，从而增加了额外负担。例如：专利号为200610145556.5的发明采用开槽实心磁极合外延伸复式启动笼，大极弧磁极铁芯、大的均匀气隙或非均匀气隙解决永磁电机的启动问题，提高了电机效率。

实心转子虽然解决了起动力矩的问题，但又存在转子本身涡流损耗产生的热量无法散出去、导致转子过热易使磁钢退磁的问题。申请号为200910033329.7的发明申请公开了一种具有转子启动笼的转子部件，其针对的是分体式磁极，通过转子部件内的设置的通风冷却通道，解决转子温升问题。此外还有一些通过设置通风槽解决此类问题的方法。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服已有技术的缺陷，为解决永磁同步电动机存在温升快、运行温度高、磁钢易退磁的问题，提出一种新的永磁同步电机结构，进一步还具有自启动功能。

一种永磁同步电机，包括：定子、转子，机座；其中定子包括定子线圈和定子铁芯；转子包括磁极铁芯、永磁体、转子转轴；定子与机座固定安装；所述的隔磁套与转子转轴同轴，隔磁套的内径与转子转轴的外径相配合，使得隔磁套套于转子转轴之外且与转子转轴固定连接；所述的转子磁极铁芯之间具有纵向磁钢槽，所述的永磁体径向埋置在磁钢槽内；

所述转子具有以其轴向中心处对称的两头大、中间小的梭形结构，即转子的外径由转子两端面到转子轴向中心处逐渐增大。

定子铁芯内径和转子磁极铁芯外径之间，垂直于转子转轴的每个截面内的气隙为非均匀的。

定子铁芯内径和转子磁极铁芯外径之间，垂直于转子转轴的每个截面内的气隙为均匀的。

定子铁芯内径和转子磁极铁芯外径之间沿转子转轴的轴向方向，最大气隙处磁密为0.5T-0.7T、最小气隙处磁密为0.9T-1T。

所述磁极铁芯是多块相同形状的磁极铁芯构成的分体式磁极，所述磁极铁芯固定在隔磁套上。作为优选，每块磁极铁芯的中部采用通孔螺栓与所述的隔磁套固定，在每块磁极铁芯的两端面采用呈“8”字形的八字销钉与所述隔磁套固定。

所述永磁体通过磁钢压板径向压紧在磁钢槽内；磁钢槽的两端设置有非导磁材料绝缘挡板，将永磁体在轴向上压紧在磁钢槽内。

作为优选，所述磁钢压板为燕尾形槽楔。

作为优选，在所述磁钢槽两端设置的非导磁材料绝缘挡板的外侧设置有端环，每个磁极铁芯上开有相等数量的轴向贯通但是径向不贯通的纵向小槽，其中嵌放小槽铜片，小槽铜片延伸出转子端面并与端环固定，构成启动鼠笼。作为优选，每个磁极铁芯上开有2条轴向贯通但是径向不贯通的纵向小槽。

所述永磁体由稀土钕铁硼永磁材料制成。作为优选，所述永磁体的充磁面为正方形。

沿着转子转轴的轴向，永磁体之间设有非导磁材料挡板，用于固定永磁体的轴向位置，并且使轴向上的永磁体之间具有一定间隔，即使得轴向上被隔开的永磁体之间在径向上形成通风道；在永磁体之间的通风道的下方所对应的磁钢槽和隔磁套的相应位置，沿径向开设有与永磁体之间通风道贯通的径向通风孔；所述的转子转轴为空心转轴；所述空心转轴内部开设有两头贯通的轴向通风孔，沿该转轴的轴向还开设有多排径向通风孔，所述空心转轴的径向通风孔在转轴的轴向上每排等间距分布，在转轴的径向上每排等角度分布；所述空心转轴的轴向通风孔与其径向通风孔相通；并且，所述的隔磁套的径向通风孔与空心转轴的径向通风孔位置相对应且相连通；定子铁芯上也开有贯通的径向通风孔，其位置与永磁体之间的通风道相对应。

当具有磁钢压板和采用前述空心转轴方案时，所述磁钢压板也开有通风孔，通风孔位置与磁钢槽内的轴向上被隔开的永磁体之间在径向上形成通风道相对应；定子铁芯上也开有贯通的径向通风孔，其位置与磁钢压板的通风孔位置相对应。

作为优选，所述的转子转轴，当电机为200KW以下时采用不锈钢空心轴，当电机为200KW-710KW时采用45钢或40Cr钢空心轴。

作为优选，隔磁套材料为锰铝合金。