[发明专利]双磁路异步起动永磁同步电动机转子

说明书

技术领域

本发明是一种双磁路异步起动永磁同步电动机转子，其涉及一种应用于永磁同步电动机的转子，特别是涉及一种能够异步起动的双磁路的永磁同步电动机转子。

背景技术

交流异步电动机具有结构简单、成本低的优势。交流异步电动机的效率较低，小型交流异步电动机的效率更低。与交流异步电动机相比，永磁同步电动机的功率因数高、节能效果显著，所以永磁同步电动机正逐渐取代交流异步电动机成为主流电动机。普通永磁同步电动机无法自起动，需要配置变频器，但是变频器成本较高。异步起动永磁同步电动机不需要配置变频器，能够在节能的前提下降低设备成本。国家标准《GB/T25303 纺织专用高效率永磁同步电动机技术条件》和《GB/T22711高效三相永磁同步电动机技术条件》分别规定了一种适用于纺织业和油田抽油机的自起动永磁同步电动机。两个标准中的永磁同步电动机均采用内置式转子，内置式转子结构复杂，不适宜做小规格的电动机，所以两个标准中没有小于1.1kw的小功率电动机规格。

电动机按照转子的安装位置划分为内转子式电动机和外转子式电动机。内转子式电动机和外转子式电动机的区别仅是定子与转子的安装位置不同，应用于内转子式电动机的技术同样适用于外转子式电动机。行业标准《FZ/T99002 FTW型外转子三相永磁式同步电动机》规定了一种适用于纺织业设备用的变频调速的外转子式永磁同步电动机。

异步起动永磁同步电动机在起动时，转子永磁体相对于定子绕组运动，在定子绕组中产生反电动势，相当于交流异步电动机带动一个永磁同步发电机同时起动。转子永磁体在电动机气隙中产生的磁感应强度和磁通量越大，转子永磁体所产生的发电制动转矩越大。为了确保异步起动永磁同步电动机在同步运行时获得较高的电动机效率和功率因数，必须使转子永磁体在电动机气隙中产生较大的磁感应强度和磁通量。因此，在电动机起动的任何时刻，转子鼠笼绕组均能产生较大起动转矩，是异步起动永磁同步电动机技术必须具备的特点，否则就没有实用价值。异步起动永磁同步电动机的内置式转子具备该特点，但是内置式转子结构复杂，不适宜做小规格的异步起动永磁同步电动机。

发明内容

本发明的目的是克服传统内置式转子结构复杂、不适宜做小规格电动机的缺陷，提供一种结构简单、能够异步起动、起动转矩大的双磁路异步起动永磁同步电动机转子。本发明的实施方案如下：

本发明总的特征是双磁路异步起动永磁同步电动机转子有两个转子铁芯，两个转子铁芯同轴并错开一定角度，形成两个转子永磁体磁路。在每一个转子铁芯的一对异性磁极中，只使用一个永磁体作为一个磁极，并利用转子铁芯凸极作为另外一个磁极。两个转子铁芯之间有转子磁轭，转子磁轭把定子一对异性磁极分别经过两个转子铁芯凸极的定子磁场磁路连接在一起。双磁路异步起动永磁同步电动机转子有内转子式和外转子式两种结构。

内转子式的双磁路异步起动永磁同步电动机转子由转轴、隔磁衬套、内转子铁芯部件、内转子鼠笼、内转子永磁体部件组成。内转子鼠笼、内转子永磁体部件安装在内转子铁芯部件上，内转子铁芯部件安装在非导磁材料的转轴上，或者内转子铁芯部件安装在隔磁衬套上，隔磁衬套安装在导磁材料的转轴上。

转轴呈圆柱形，材料是导磁材料或非导磁材料。导磁材料的转轴需要与隔磁衬套配合使用。隔磁衬套呈圆筒形，材料是非导磁材料。

内转子铁芯部件由铁芯一、铁芯二、内转子磁轭组成。铁芯一和铁芯二分别由若干个内转子铁芯冲片叠压而成，内转子铁芯冲片材质是以硅钢片为代表的导磁材料。铁芯一和铁芯二结构相同。铁芯一和铁芯二呈环形，铁芯一和铁芯二中间是轴孔。铁芯一和铁芯二径向外侧边缘均布若干个内转子凹槽，相邻两个内转子凹槽之间是内转子凸极，相邻内转子凹槽和内转子凸极之间是阶梯形的内转子调节槽，在铁芯一上的内转子凹槽称为铁芯磁极槽一，在铁芯一上的内转子凸极称为铁芯凸极一，在铁芯二上的内转子凹槽称为铁芯磁极槽二，在铁芯二上的内转子凸极称为铁芯凸极二。每一个铁芯磁极槽一和铁芯磁极槽二靠近轴孔的内侧均布若干个内转子换向鼠笼导条槽，内转子换向鼠笼导条槽是闭口槽或开口槽。每一个铁芯凸极一和铁芯凸极二靠近轴孔的内侧均布若干个内转子核心鼠笼导条槽，内转子核心鼠笼导条槽是开口槽或闭口槽，内转子核心鼠笼导条槽是双鼠笼形或深槽形。内转子磁轭呈环形，内转子磁轭材质是以硅钢片为代表的导磁材料。内转子铁芯部件装配时，铁芯一和铁芯二同轴并错开一定角度，使铁芯一的铁芯磁极槽一与铁芯二的铁芯凸极二沿轴向对齐，内转子磁轭安装在铁芯一和铁芯二之间。