[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同步电机，特别是涉及一种舵机用耐高温高过载的永磁同步电机，属于电机技术领域。

背景技术

航空航天领域内舵机电机的特殊工作状态，即：高温工作环境；短时间歇工作制；瞬时大过载；体积小、质量轻；高可靠性。普通的永磁同步电机要做到大转矩，电机尺寸就难以降低；小尺寸的电机又难以做到大转矩。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术不足，提供一种耐高温(180℃)、高过载(达6倍过载)的永磁同步电机。

本实用新型的技术解决方案：一种永磁同步电机，包括机壳、定子和转子，所述的定子的电枢绕组内部封装耐高温散热漆，所述的转子包括耐高温玻璃丝带、高温胶、钐钴稀土永磁体、磁轭、转轴和轴承，转轴通过轴承与机壳连接，磁轭安装在转轴上，磁轭上加工凹槽，钐钴稀土永磁体安装在凹槽中，并通过高温胶粘结固定在凹槽内，钐钴稀土永磁体外部用耐高温玻璃丝带缠绕捆扎。

所述的定子通过热装与机壳过盈配合。

所述的电枢绕组采用Y接的双层短距绕组。

所述的热装温度为220±5℃。

所述的电枢绕组采用280℃耐温等级的电磁线。

本实用新型与现有技术相比的有益效果：

(1)本实用新型采用内置式转子结构，内置式转子结构凸极率相对较高，以利用交、直轴磁路的不对称而产生的磁阻转矩，提高电机的过载能力；

(2)本实用新型采用280℃耐温等级的电磁线、耐高温玻璃丝带、钐钴稀土永磁体，提高了耐高温性能，可以在180℃环境下长期可靠地工作在额定状态下；

(3)本实用新型的电枢绕组用耐高温散热漆灌封，增强电枢绕组的散热能力；

(4)本实用新型在180℃环境下长期可靠地工作在额定状态下，其极限输出功率可以达到额定输出功率的6倍，因此在更小的体积条件下能够输出高的转矩，既满足特殊工况下的体积要求，又可以满足输出力矩需求，电机的性能得到充分发挥。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型转子结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型如图1所示，包括机壳1、定子2和转子3，定子2通过热装与机壳1过盈配合，热装前机壳1的加热温度控制在220±5℃。电枢绕组4用耐高温散热漆5灌封，增强电枢绕组4的散热能力。转轴7通过轴承6与机壳1相连，轴承6为转子3提供支撑。

本实用新型转子如图2所示，采用内置式转子结构，包括耐高温玻璃丝带31、高温胶、钐钴稀土永磁体32、磁轭33、转轴7和轴承6，转轴7通过轴承6与机壳1连接，磁轭33安装在转轴7上，磁轭33上加工凹槽，钐钴稀土永磁体32安装在凹槽中，并通过高温胶粘结固定在凹槽内，钐钴稀土永磁体32外部用耐高温玻璃丝带31缠绕捆扎。

永磁同步电机的转子结构是电磁设计的前提和基础。普通的永磁同步电机常采用表面凸出式转子结构，该结构简单，易于加工。本实用新型采用内置式转子结构(内置式转子的永磁体嵌入到转子铁心中，表面式转子的永磁体粘贴在转子铁心表面上)，该结构凸极率相对较高，以利用交、直轴磁路的不对称而产生的磁阻转矩，提高电机的过载能力。

转子永磁体尺寸决定了电机的气隙磁密波形和每极气隙磁通量，除影响电机的各项运行性能外，还影响着电机中永磁体的空载漏磁系数，从而也决定了永磁体的利用率。普通的永磁同步电机只是希望电机能够输出最大的转矩，对永磁体体积约束较小，而本实用新型要求在更小的体积条件下能够输出高的转矩，并且能够在高温环境下长期可靠工作。故永磁体的设计要综合考虑永磁体工作点、极对数、磁负荷、电磁转矩、功率密度等因素的影响，并选用耐高温等级较高的钐钴稀土永磁材料。

本实用新型的电枢绕组4可采用与普通交流电机相似的电枢绕组。由于本实用新型由永磁体励磁，气隙磁场谐波较多，使电动势中的谐波也较多。因此，为了提高电机的性能，须在电枢绕组设计上采取一定的措施。本实用新型采用Y接的双层短距绕组以避免电枢绕组中产生环流，并削弱电动势谐波。电枢绕组4采用耐高温电磁线(280℃耐温等级)，电机的电枢绕组匝数和线规根据电机的电磁负荷、定子槽形尺寸和槽满率的限制来综合计算确定。