[发明专利]一种导磁导电复合齿结构的自起动永磁同步电机

说明书

技术领域

本发明涉及自起动永磁同步电机技术领域，尤其涉及一种导磁导电复合齿结构的自起动永磁同步电机。

背景技术

交流异步电机的功率因数小、效率比较低，而永磁电机能克服这一缺点，但永磁电机有起动难的特点，为此人们对自起动永磁同步电机进行了研究，因为它既满足了起动要求，又解决了稳定运行时功率因数小和效率比较低的缺点。但在一些电机频繁起动的场合或者电机负载频繁变化的场合，电机的起动转矩和起动电流备受关注。在这些场合起动转矩小将造成起动时间长，起动过程的电流大，这些因素将造成电能的浪费。此外在电机长期运行的场合，电机的效率也受到用户的关注。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何提高自起动永磁同步电机起动转矩，降低起动电流，缩短电机的起动时间。

为了解决现有技术问题，本发明公开了一种导磁导电复合齿结构的自起动永磁同步电机，转子包括转子铁芯、若干个笼条、若干块永磁体、隔磁环和转轴，永磁体和转轴之间设置隔磁环，隔磁环为圆环形，套在转轴上，所述转子铁芯齿顶处采用导磁导电的复合材料构成复合齿，转子铁芯的其它部分采用硅钢片叠压形成转子叠片铁芯，多块永磁体采用内置切向式磁路结构均匀分布在转子叠片铁芯中，所述复合齿和转子叠片铁芯外表面紧密连接。

进一步，作为优选，所述导磁导电的复合材料为铜铁合金材料。

进一步，作为优选，所述复合齿结构为瓦片型结构，且与气隙接触面的轴中心线和转子轴的轴中心线重合，使转子外表面构成圆柱面，在每块复合材料上沿轴向分布开有螺孔，在叠片铁芯对应复合材料螺孔的位置开有一定深度的螺纹，通过螺栓将复合材料和叠片铁芯固定在一起。

进一步，作为优选，在与复合材料接触的叠片铁芯齿部开有燕尾槽，燕尾槽中采用的复合材料和瓦片式的复合材料连接在一起，

安装时燕尾槽形状的复合材料从转子的端部穿入燕尾槽中。

进一步，作为优选，所述笼条由黄铜或铸铝构成。

本发明具有以下有益效果：通过采用复合材料，由于其导电能力比普通电机铁芯的导电能力强，产生的涡流效应强、力矩较大、转速波动小，有助于电机的起动。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中：

图1是实施方式1的轴向截面结构示意图。

图2是实施方式1的轴向一块复合齿表面螺栓的分布结构示意图。

图3是实施方式2的结构示意图。

图4是实施方式3的结构示意图。

图5是普通实心结构、叠片式结构和本发明结构的转速的有限元仿真结果。

图6是转矩的仿真结果。

图7是电流的仿真结果。

具体实施方式

参照图1-7对本发明的实施例进行说明。

为使上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施方式1：

下面结合附图详细说明本发明的实施例子并阐述基本原理：

如图1所示，一种新型导磁导电复合齿结构的自起动永磁同步电机，其主要在于转子铁芯3由硅钢片压制而成，电机转子顶部采用导磁导电的实心复合材料4，转子采用黄铜制成的笼条或铸铝笼条5接近于转子的表面，永磁体6可以采用内置切向式磁路结构，永磁体6和转轴1之间采用隔磁环2；转子齿部所用的实心复合材料4厚度由复合材料导磁导电的性质决定，通过调整复合材料4的尺寸得到小的起动电流和大的起动转矩，通过螺栓把绝缘压板压紧于转子两个端面。

本发明实施例转子笼条的结构和普通转子笼条的结构相同。为了减小其运行时风磨损耗，复合材料4制成瓦片型结构，且与气隙接触面的轴中心线和转子轴的轴中心线重合，使转子外表面构成圆柱面。为了克服离心力的作用，在每块复合材料上沿轴向分布开有五个螺孔，在叠片铁芯齿部对应复合材料螺孔的位置也开有一定深度的螺孔，通过螺栓7安装在螺孔的位置将复合材料4和叠片铁芯3固定在一起。