[发明专利]一种变频供电调速永磁同步电动机系列化设计方法

说明书

本发明公开了一种变频供电调速永磁同步电动机系列化设计方法，根据功率与转速的要求，选用适配的机座号，对于同一机座号采用相同的极数、相同尺寸的定转子冲片，根据设计的额定转速的不同，选择相应的供电频率，进而依次确定硅钢片厚度、铁心磁密和永磁体宽度，根据电机设计的类比规律，实现系列化设计。本发明有利于缩短调速永磁同步电机的设计和试制周期，减少模具数量，提高电机零部件的通用性，便于推广应用。

技术领域

本发明涉及一种变频供电调速永磁同步电动机系列化设计方法。

背景技术

电随着能源危机的加重和生态环境的逐步恶化，高效节能与清洁环保成为当今世界的两大热点。在能源动力领域，使用高效节能的永磁同步电机作为动力驱动源，符合当今社会低碳和绿色经济发展的目标要求，成为未来制造业发展的新趋势。近年来，我国大力推进高效节能永磁同步电机的发展，国家发改委于2011年发布“十二五规划纲要”，在“十大重点节能工程实施意见”中特别强调：推进电机系统节能工程，推广高效节能稀土永磁电动机，同时推广变频调速、永磁电动机调速等先进电机调速技术。在国家的大力支持下，高效电机的市场需求量迅猛增长。为了适应市场的发展需要，国家连续发布永磁同步电动机设计标准，2008年12月，国家发布永磁同步电动机设计标准《GBT22711-2008高效三相永磁同步电动机技术条件(机座号132～280)》，并于2009年10月开始执行。2011年12月，国家又发布永磁同步电动机设计标准《GBT27744-2011超高效三相永磁同步电动机技术条件(机座号132～280)》，并于2012年5月开始实施。2013年，国家又发布永磁同步电动机能效标准，规定了永磁同步电动机的能效等级，该标准于2014年9月实施。

目前，调速永磁同步电动机的设计主要参照异步电动机进行，规格种类繁多。随着调速永磁同步电动机应用市场的扩大，开发设计规范、高效、通用、系列化的调速永磁同步电动机成为一种需要。充分发挥系列电机设计的优点，提高电机零件的通用性，降低制造工艺的复杂性，从而减少电机制造的成本，这将极大推动电机行业的发展，提高我国电机产品在国际市场上的竞争力。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种变频供电调速永磁同步电动机系列化设计方法，本发明能够缩短调速永磁同步电机的设计和试制周期，减少模具数量，提高电机零部件的通用性，简化电机批量生产的工艺，提高生产的机械化和自动化，提高产品质量，降低生产成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种变频供电调速永磁同步电动机系列化设计方法，根据功率与转速的要求，选用适配的机座号，对于同一机座号采用相同的极数、相同尺寸的定转子冲片，根据设计的额定转速的不同，选择相应的供电频率，进而依次确定硅钢片厚度、铁心磁密和永磁体宽度，根据电机设计的类比规律，实现系列化设计。

进一步的，对于相同功率不同转速的电机，设计的铁心长度的类比规律为：当电机转速大于1000r/min即频率大于50Hz时，电机铁心冲片材料相同，均采用同一厚度H1的硅钢片。

当电机转速大于1000r/min时，系列电机的长度、频率和气隙磁密幅值的乘积是定值。

当电机转速小于或等于1000r/min时，铁心的冲片材料均选用同一厚度H2的硅钢片，电机的磁密取值相同。

且H2小于H1。

当电机转速小于或等于1000r/min时，电机的长度和频率的乘积是定值。

进一步的，对于相同功率不同转速的电机，设计的绕组匝数的类比规律为：

相同功率不同转速的系列电机的绕组匝数相同。

进一步的，对于相同转速不同功率的电机，铁心长度的类比规律为当转速相同而功率不同时，电机的铁心长度与电机的功率成正比。