CN108539944B - 盘式永磁同步排风机电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盘式永磁同步排风机电机,包括:旋变盖板、旋转变压器、风扇永磁转子、定子。本发明采用轴向磁路,缩短了电机的轴向长度,适合轴向空间小而径向空间大的地方使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种同步电机,具体是,涉及一种盘式永磁同步排风机电机。
背景技术
现有电机磁路都是采用径向磁路,电机的定子绕组是按一定规律圆周分布,定子绕组固定在机座里。电机永磁转子是圆柱体,永磁转子在定子内旋转,输出机械能,实现电能转换成机械能。
永磁转子、定子由于轴线方向比较长,所以这种电机结构适合电机的轴向空间大的地方使用,对于空间比较小的地方则不能够使用。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种盘式永磁同步排风机电机,采用轴向磁路,缩短了电机的轴向长度,适合轴向空间小而径向空间大的地方使用。
技术方案如下:
一种盘式永磁同步排风机电机,包括:旋变盖板、旋转变压器、风扇永磁转子、定子;旋转变压器安装在旋变盖板和转轴之间,旋变盖板连接在风扇永磁转子上;定子包括:底座、转轴、第一锁母、定子线圈、定子冲片、定子铁心压圈、机座圈;底座在轴心处开有轴孔,在内侧开有环形的线圈固定凹槽;转轴套装在轴孔上,利用第一锁母固定;定子铁心压圈固定在线圈固定凹槽内,定子冲片安装在定子铁心压圈内,形成定子铁芯;定子铁芯设置有线槽,定子线圈安装在线槽内,定子线圈呈放射状排列;机座圈的底端连接在底座的上部;风扇永磁转子包括:转子支架、风扇、转子铁心压圈、转子冲片、永磁体、永磁体固定板;转子支架在轴心处设置有转轴连接通孔,在底部设置有转子铁芯凹槽,转子铁芯凹槽位于转轴连接通孔的外侧;转子铁心压圈固定转子铁芯凹槽内,转子冲片安装在转子铁芯压圈内,永磁体安装在转子冲片外侧,两个永磁体之间设置有隔板,永磁体固定板设置在永磁体外侧并连接在转子铁芯压圈上;转子支架转轴连接通孔套装在转轴上,利用第二锁母固定;转子支架设置有风扇。
进一步,转子铁芯凹槽为环形凹槽,转子铁芯压圈外形为环形;永磁体为扇形柱状体,永磁体在转子冲片形成环形平面上等分排列。
进一步,永磁体按极性定位固定粘接在转子冲片表面,永磁体在转子冲片形成的平面上呈辐射状排列。
进一步,永磁体固定板粘接在永磁体形成的环形平面上,转子铁芯凹槽底部设置有转子铁芯固定螺纹孔;转子铁心压圈安装在转子铁芯凹槽内,通过长螺钉固定在转子铁芯固定螺纹孔上;永磁体固定板粘接在永磁体上,并利用螺钉连接在转子铁芯凹槽上。
进一步,风扇包括:风道和叶片,风道固定在转子支架上,叶片固定在风道内。
进一步,底座开有第一穿线孔,转轴在轴线方向开有第二穿线孔,第一穿线孔和第二穿线孔相连通。
进一步,定子线圈采用软绕组。
进一步,转轴的两个端部的外壁上设置有螺纹,在中部设置有轴承固定座,在顶端设置有旋变固定座,旋变固定座设置有螺纹沉孔;轴承固定座设置有轴承,上部的轴承利用螺母固定,下端的轴承利用压环和螺钉固定在风扇永磁转子的底部。
进一步,旋转变压器包括:变压器定子、变压器定子,变压器定子设置有输入绕组、输出绕组,变压器定子利用螺钉固定在旋变固定座上,螺钉安装在螺纹沉孔内;变压器转子铁心利用螺钉固定在旋变盖板内侧;输入绕组、输出绕组的引出线从第一穿线孔和第二穿线孔引出。
进一步,轴孔内设置有键槽,转轴设置有连接键,装配后连接键安装在键槽内。
本发明技术效果包括:
1、本发明采用的是轴向磁路,电机的铁芯长度在径向方向,因此电机可做成径向大而轴向缩短的盘式形状,非常适用轴向距离很小,而径向空间较大的地方使用。
2、本发明中,带风扇永磁转子中的风扇是把风叶和安装永磁体的结构铸成一体,减少零部件,增强了整体排风机***的可靠性,提高了效率,节省了轴向空间。
3、本发明中,永磁转子的永磁体采用表面粘贴、固定,减少了永磁体的漏磁系数、提高了永磁体利用率、增加了气隙储能;定子绕组采用软绕组,可以实现多股导线并绕嵌线,减小了铜耗。定子与转子之间是在一个平面形成电磁场,进行能量转换,缩短了电机的轴向长度。
4、本发明具有启动速度快、低速性能好、过载能力强、高速运行平稳、调速范围广、高效工作区宽等优点,适用于车辆内部的排风***。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明中盘式永磁同步排风机电机的结构示意图;
图2是本发明中定子的结构示意图;
图3是本发明中定子铁芯的结构示意图;
图4是本发明中线槽口的槽型结构示意图;
图5是本发明中风扇永磁转子的纵切面结构示意图;
图6是本发明中风扇永磁转子的底部结构示意图。
具体实施方式
以下描述充分地示出本发明的具体实施方案,以使本领域的技术人员能够实践和再现。
如图1所示,是本发明中盘式永磁同步排风机电机的结构示意图。如图2所示,是本发明中定子4的结构示意图。
盘式永磁同步排风机电机的结构包括:旋变盖板1、旋转变压器2、风扇永磁转子3、定子4。定子4不动,定子线圈44通电后,风扇永磁转子3转动,风扇32工作输出风能。
定子4包括:底座41、转轴42、第一锁母43、定子线圈44、定子冲片45、定子铁心压圈46、机座圈57;底座41在轴心处开有轴孔,在内侧开有线圈固定凹槽;转轴42套装在轴孔上,利用第一锁母43固定;定子铁心压圈46利用螺钉固定在线圈固定凹槽内,多个定子冲片45安装在定子铁心压圈46内,形成环形的定子铁芯;定子铁芯设置有线槽,定子线圈44安装在线槽内,多个定子线圈44呈放射状排列,形成一个平面;机座圈57的底端利用螺钉连接在底座41的上部。轴孔内设置有键槽,转轴42设置有连接键,装配后连接键安装在键槽内。线圈固定凹槽为环形凹槽。
如图3所示,是本发明中定子铁芯的结构示意图;如图4所示,是本发明中线槽口451的槽型结构示意图。
每个定子冲片45在径向设置有呈放射状的线槽口451,多个线槽口451叠加形成线槽,定子线圈44下在线槽口451中、线槽的数量通过电机的级对数来确定。定子冲片45的线槽口采用半开口,这种槽型磁路磁阻小,槽空间大、易于嵌线,槽楔封口牢固,线槽口是按径向辐射状排列,使得线槽在同一平面内,缩短电机定子铁芯的轴向长度。
转轴42的两个端部的外壁上设置有螺纹,在中部设置有轴承固定座421,在顶端设置有旋变固定座422,旋变固定座422设置有螺纹沉孔423。轴承固定座421设置有轴承,上部的轴承利用螺母固定,下端的轴承利用轴承盖和螺钉固定在风扇永磁转子3的底部。底座41开有第一穿线孔,转轴42轴线方向开有第二穿线孔,第一穿线孔和第二穿线孔相连通。
定子线圈44采用软绕组,多股导线并绕嵌线,采用软绕组嵌线端部容易整型,端部较短。多股导线并绕嵌线导线的集肤效应较小,从而减小了铜耗。定子线圈44的引出线从第一穿线孔引出。
旋转变压器2是输出电压与转子转角保持一定函数关系的感应式微电机。它是一种将角位移转换为电信号的位移传感器,也是能进行坐标换算和函数运算的解算元件。旋转变压器2用于测量并输出风扇永磁转子3的转速。
旋转变压器2包括:变压器定子(输入绕组、输出绕组)、变压器转子,变压器定子利用螺钉固定在旋变固定座422上,螺钉安装在螺纹沉孔423内。变压器转子铁心利用螺钉固定在旋变盖板1内侧。旋变盖板1利用螺钉固定在风扇永磁转子3的端部。定子的输入绕组、输出绕组引出线从第一穿线孔和第二穿线孔引出。
如图5所示,是本发明中风扇永磁转子3的纵切面结构示意图;如图6所示,是本发明中风扇永磁转子3的底部结构示意图。
风扇永磁转子3的结构包括:转子支架31、风扇32、转子铁心压圈33、转子冲片34、永磁体35、永磁体固定板36。
转子支架31在轴心处设置有转轴连接通孔311,转子支架31在底部设置有转子铁芯凹槽,转子铁芯凹槽位于转轴连接通孔311的外侧;转子铁芯凹槽底部设置有转子铁芯固定螺纹孔;转子铁心压圈33安装在转子铁芯凹槽内,通过长螺钉固定在转子铁芯凹槽内;转子冲片34安装在转子铁芯压圈33内,永磁体35安装在转子冲片34外侧,两个极性永磁体35之间设置有隔板,永磁体固定板36设置在永磁体35外侧,永磁体固定板36通过螺钉连接在转子铁芯压圈33上。
转轴连接通孔311套装在转轴42上,利用第二锁母48固定。
转子铁芯凹槽为环形凹槽,转子铁芯压圈33外形为环形。永磁体35为扇形柱状体,按电机不同的极对数,将永磁体35在转子冲片34形成环形平面上等分,按极性定位固定粘接在转子冲片34表面,永磁体35在转子冲片34形成的平面上呈辐射状排列,永磁体35之间用绝缘隔板隔开。永磁体35规格相同厚度一样,保证了粘接固定在转子冲片34表面的永磁体35形成一个环形平面;永磁体固定板36粘接在永磁体35形成的环形平面上,永磁体固定板36与转子支架31利用螺钉固定在一起,用于防止永磁体35的氧化,并增加机械强度,减少永磁体35的漏磁系数,增加气隙储能,利于提高电机转速,缩短电机的轴向长度。这种结构的漏磁系数为10%-20%。
转子支架31设置有风扇32,风扇32包括风道和叶片,风道固定在转子支架31上,叶片固定在风道内。风扇永磁转子3大大降低结构的轴向长度,增加机械强度,利于提高电机转速。
盘式永磁同步排风机电机没有通用电机的前后端盖,电机的前后端盖分别融到电机的定子4、风扇永磁转子3中。定子4是一个不动的圆盘,风扇永磁转子3是一个旋转的圆盘,风扇32融到旋转圆盘中;当定子线圈44通三相电源,风扇永磁转子3旋转,风扇32也旋转,输出风能。这种结构缩短电机、风机组合的轴向长度,适合轴向空间小而径向空间大的地方。
以上的结构适用于极对数为3、4、5、6、8等各种极对数的电机,适用各种转速、各种功率、各种电压的盘式永磁同步电机中。
根据以上的电机结构制造出了额定功率80Kw、额定转速5500prm、额定直流电压900V、额定交流线电压636V、额定交流线电流76.5A、额定转矩139N.m、极对数6、电机外径Φ665mm、厚度290mm的电机,电机效率不小于95%,电机的过载能力为3~5倍。电机为连续工作制,绝缘等级为F级、H级2种。经检测,电机具有很宽的高效工作区。
应当理解的是,以上的描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种盘式永磁同步排风机电机,其特征在于,包括:旋变盖板、旋转变压器、风扇永磁转子、定子;旋转变压器安装在旋变盖板和转轴之间,旋变盖板连接在风扇永磁转子上;定子包括:底座、转轴、第一锁母、定子线圈、定子冲片、定子铁心压圈、机座圈;底座在轴心处开有轴孔,在内侧开有环形的线圈固定凹槽;转轴套装在轴孔上,利用第一锁母固定;定子铁心压圈固定在线圈固定凹槽内,定子冲片安装在定子铁心压圈内,形成定子铁芯;定子铁芯设置有线槽,定子线圈安装在线槽内,定子线圈呈放射状排列;机座圈的底端连接在底座的上部;风扇永磁转子包括:转子支架、风扇、转子铁心压圈、转子冲片、永磁体、永磁体固定板;转子支架在轴心处设置有转轴连接通孔,在底部设置有转子铁芯凹槽,转子铁芯凹槽位于转轴连接通孔的外侧;转子铁心压圈固定转子铁芯凹槽内,转子冲片安装在转子铁芯压圈内,永磁体安装在转子冲片外侧,两个永磁体之间设置有隔板,永磁体固定板设置在永磁体外侧并连接在转子铁芯压圈上;转子支架转轴连接通孔套装在转轴上,利用第二锁母固定;转子支架设置有风扇。
2.如权利要求1所述盘式永磁同步排风机电机,其特征在于,转子铁芯凹槽为环形凹槽,转子铁芯压圈外形为环形;永磁体为扇形柱状体,永磁体在转子冲片形成环形平面上等分排列。
3.如权利要求2所述盘式永磁同步排风机电机,其特征在于,永磁体按极性定位固定粘接在转子冲片表面,永磁体在转子冲片形成的平面上呈辐射状排列。
4.如权利要求2所述盘式永磁同步排风机电机,其特征在于,永磁体固定板粘接在永磁体形成的环形平面上,转子铁芯凹槽底部设置有转子铁芯固定螺纹孔;转子铁心压圈安装在转子铁芯凹槽内,通过长螺钉固定在转子铁芯固定螺纹孔上;永磁体固定板粘接在永磁体上,并利用螺钉连接在转子铁芯凹槽上。
5.如权利要求1所述盘式永磁同步排风机电机,其特征在于,风扇包括:风道和叶片,风道固定在转子支架上,叶片固定在风道内。
6.如权利要求1所述盘式永磁同步排风机电机,其特征在于,底座开有第一穿线孔,转轴在轴线方向开有第二穿线孔,第一穿线孔和第二穿线孔相连通。
7.如权利要求1所述盘式永磁同步排风机电机,其特征在于,定子线圈采用软绕组。
8.如权利要求6所述盘式永磁同步排风机电机,其特征在于,转轴的两个端部的外壁上设置有螺纹,在中部设置有轴承固定座,在顶端设置有旋变固定座,旋变固定座设置有螺纹沉孔;轴承固定座设置有轴承,上部的轴承利用螺母固定,下端的轴承利用压环和螺钉固定在风扇永磁转子的底部。
9.如权利要求8所述盘式永磁同步排风机电机,其特征在于,旋转变压器包括:变压器定子、变压器定子,变压器定子设置有输入绕组、输出绕组,变压器定子利用螺钉固定在旋变固定座上,螺钉安装在螺纹沉孔内;变压器转子铁心利用螺钉固定在旋变盖板内侧;输入绕组、输出绕组的引出线从第一穿线孔和第二穿线孔引出。
10.如权利要求8所述盘式永磁同步排风机电机,其特征在于,轴孔内设置有键槽,转轴设置有连接键,装配后连接键安装在键槽内。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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