低轉速大轉矩永磁同步電機的製作方法

2023-09-23 17:24:40 2

專利名稱：低轉速大轉矩永磁同步電機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動機，尤其是一種低轉速大轉矩永磁同步電機。
背景技術：
現有的永磁同步電機大都是轉速在300-3000r/min，當用在低轉速大轉矩的場合 時需要減速裝置，這樣就降低了整個系統的傳動效率，增加了整個系統的功耗，使得整個系 統的耗電量增加，增加了其運行成本。

發明內容為了克服上述缺陷，本實用新型提供了一種低轉速大轉矩永磁同步電機，可無需 減速裝置即可實現低轉速大轉矩轉動，提高了在低轉速大轉矩場合下的傳動效率，減少整 個系統的運行成本。本實用新型為了解決其技術問題所採用的技術方案是一種低轉速大轉矩永磁同步電機，包括電機端蓋、定子部分和轉子部分，所述轉子 部分可轉動置於定子部分中，所述定子部分包括電機外殼、定子鐵芯和線圈，所述線圈嵌於 所述定子鐵芯的線槽中，所述電機外殼兩側固定蓋合有所述電機端蓋；所述轉子部分包括 轉子支架、轉軸、轉子鐵芯和若干磁鋼，所述轉子鐵芯嵌於所述轉子支架外表面的凹槽上， 所述轉軸壓裝於轉子支架的中心孔中，所述定子鐵芯固定壓裝於電機外殼的內圈上，該定 子鐵芯由兩定子端板和夾裝於該兩定子端板之間軸向疊壓成型的多片定子衝片組成，所述 定子衝片由多片矽鋼片連接成封閉式環型，定子鐵芯採用此種多片連接方式，解決了電機 直徑受到矽鋼片最大寬度的限制問題；所述轉子鐵芯由軸向疊壓成型的多片轉子衝片組 成，所述轉子衝片由多片矽鋼片連接成封閉式環型，所述轉子鐵芯的外表面上設有若干凹 形定位槽，所述若干磁鋼對應嵌於所述轉子鐵芯的凹形定位槽上，所述轉子支架、轉子鐵芯 和若干磁鋼之間緊壓固定，所述轉軸兩端伸出所述電機端蓋而形成雙軸頭輸出。作為本實用新型的進一步改進，所述定子鐵芯固定壓裝於電機外殼的內圈上的結 構是所述定子部分還包括機殼內擋塊和兩定子擋圈，其中一定子擋圈固定壓裝於所述定 子鐵芯一側的電機外殼內且始終止擋所述定子鐵芯一側，所述定子鐵芯另一側依次壓設有 另一定子擋圈和機殼內擋塊，所述機殼內擋塊與電機外殼固連。作為本實用新型的進一步改進，設有若干緊定螺釘，所述緊定螺釘將所述定子鐵 芯與所述電機外殼的內圈固定釘合。作為本實用新型的進一步改進，所述轉子支架、轉子鐵芯和若干磁鋼之間緊壓固 定的結構是所述轉子支架的軸向兩側分別設有轉子矽鋼片壓板和若干壓緊螺栓，所述若 幹壓緊螺栓將所述轉子支架、轉子鐵芯和若干磁鋼固定壓緊於所述兩轉子矽鋼片之間。作為本實用新型的進一步改進，所述轉子鐵芯的凹形定位槽沿圓周方向均勻間隔 分布。作為本實用新型的進一步改進，所述磁鋼為與所述轉子鐵芯同心的瓦片形磁極，該瓦片形磁極軸向兩側矩形面上開設有半圓形鍵槽，所述轉子鐵芯的凹形定位槽對應所述 半圓形鍵槽的槽壁部位形成凸出的卡鍵，所述半圓形鍵槽恰可卡制住所述卡鍵，從而使磁 鋼穩固卡制於轉子鐵芯的凹形定位槽中，以提高磁鋼的抗拉強度，解決了用膠等粘結方法 固定磁鋼不牢靠的缺陷。作為本實用新型的進一步改進，所述轉軸兩端伸出所述電機端蓋而形成雙軸頭輸 出的結構是所述轉軸對應所述電機端蓋的兩端外側活動套設有軸承和軸承端蓋，該軸承 端蓋固連電機端蓋，所述軸承設於軸承端蓋內。本實用新型的電機採用大直徑大寬度，以解決由於勵磁不足造成的轉矩不足的問題。本實用新型的有益效果是磁鋼為同心式瓦片形磁極，在同心式瓦片形磁極兩側 矩形面上開有半圓形鍵槽，使磁鋼穩固卡制於轉子鐵芯的凹形定位槽中，提高了磁鋼的抗 拉強度，解決了用膠等粘結方法固定磁鋼不牢靠的缺陷；定子鐵芯採用多片連接的方式，解 決了電機直徑受到矽鋼片最大寬度的限制問題；配合電機採用大直徑大寬度方案還可解決 由於勵磁不足造成的轉矩不足的問題，本實用新型功率密度大、效率高和功率因素高，噪聲 低、運行平穩、調速性能優良、故障率低、運行維護成本低，啟動轉矩大和運行轉矩大，且特 別適合在低轉速、轉矩範圍變化大的場合下使用，攻破了長期以來在低轉速大轉矩場合下 使用多級減速的課題，減少了中間傳動的能量消耗，提高了整個系統的傳動效率。

圖1為本實用新型的示意圖；圖2為圖1的剖面圖；圖3為本實用新型所述定子部分的剖面示意圖；圖4為本實用新型所述轉子部分的示意圖；圖5為本專利所述磁鋼的結構示意圖；圖6為圖5的側視圖；圖7位本實用新型所述轉軸的示意圖。
具體實施方式
實施例一種低轉速大轉矩永磁同步電機，包括電機端蓋4、定子部分20和轉子部 分30，所述轉子部分30可轉動置於定子部分20中，所述定子部分20包括電機外殼5、定子 鐵芯6和線圈12，所述線圈12嵌於所述定子鐵芯6的線槽中，所述電機外殼5兩側固定蓋 合有所述電機端蓋4 ；所述轉子部分30包括轉子支架9、轉軸1、轉子鐵芯8和若干磁鋼7， 所述轉子鐵芯8嵌於所述轉子支架9外表面的凹槽上，所述轉軸壓裝於轉子支架9的中心 孔中，所述定子鐵芯6固定壓裝於電機外殼5的內圈上，該定子鐵芯6由兩定子端板15和 夾裝於該兩定子端板之間軸向疊壓成型的多片定子衝片組成，所述定子衝片由多片矽鋼片 連接成封閉式環型，定子鐵芯採用此種多片連接方式，解決了電機直徑受到矽鋼片最大寬 度的限制問題；所述轉子鐵芯8由軸向疊壓成型的多片轉子衝片組成，所述轉子衝片由多 片矽鋼片連接成封閉式環型，所述轉子鐵芯8的外表面上設有若干凹形定位槽，所述若干 磁鋼7對應嵌於所述轉子鐵芯8的凹形定位槽上，所述轉子支架9、轉子鐵芯8和若干磁鋼7之間緊壓固定，所述轉軸1兩端伸出所述電機端蓋4而形成雙軸頭輸出。所述定子鐵芯6固定壓裝於電機外殼5的內圈上的結構是所述定子部分20還包 括機殼內擋塊13和兩定子擋圈16，其中一定子擋圈16固定壓裝於所述定子鐵芯6 —側的 電機外殼5內且始終止擋所述定子鐵芯6 —側，所述定子鐵芯6另一側依次壓設有另一定 子擋圈16和機殼內擋塊13，所述機殼內擋塊13與電機外殼5固連。設有若干緊定螺釘14，所述緊定螺釘14將所述定子鐵芯6與所述電機外殼5的內 圈固定釘合。所述轉子支架9、轉子鐵芯8和若干磁鋼7之間緊壓固定的結構是所述轉子支架 9的軸向兩側分別設有轉子矽鋼片壓板10和若干壓緊螺栓11，所述若干壓緊螺栓將所述轉 子支架9、轉子鐵芯8和若干磁鋼7固定壓緊於所述兩轉子矽鋼片之間。所述轉子鐵芯8的凹形定位槽沿圓周方向均勻間隔分布。所述磁鋼7為與所述轉子鐵芯8同心的瓦片形磁極，該瓦片形磁極軸向兩側矩形 面上開設有半圓形鍵槽13，所述轉子鐵芯8的凹形定位槽對應所述半圓形鍵槽13的槽壁部 位形成凸出的卡鍵，所述半圓形鍵槽13恰可卡制住所述卡鍵，從而使磁鋼7穩固卡制於轉 子鐵芯8的凹形定位槽中，以提高磁鋼的抗拉強度，解決了用膠等粘結方法固定磁鋼不牢 靠的缺陷。所述轉軸1兩端伸出所述電機端蓋4而形成雙軸頭輸出的結構是所述轉軸1對 應所述電機端蓋4的兩端外側活動套設有軸承3和軸承端蓋2，該軸承端蓋2固連電機端蓋 4，所述軸承3設於軸承端蓋2內。本實用新型的電機採用大直徑大寬度，以解決由於勵磁不足造成的轉矩不足的問題。本實用新型專利安裝過程為首先將轉軸1壓入轉子支架9的中心孔上，然後將疊 裝好的轉子鐵芯8鑲嵌到轉子支架9外表面的凹槽中，之後將若干形成同心式瓦片形磁極 的磁鋼7沿凹形定位槽安裝在轉子鐵芯8上，並用轉子矽鋼片壓板10和壓緊螺栓11將其 壓緊，以完成轉子部分(圖2)的裝配。在電機外殼5內壓裝一個定子擋圈16，然後將疊裝 完成的定子鐵芯6壓裝進電機外殼5上，在外側依次壓入定子擋圈16、機殼內擋塊13，並焊 接好；然後將線圈12嵌入定子鐵芯6的線槽中，扎線完成後，完成定子部分(圖3)的裝配。 將轉子部分30裝入定子部分20中，在轉軸1上裝入軸承3、軸承端蓋2然後把電機端蓋4 裝到電機外殼5上完成電機的安裝。磁鋼7為同心式瓦片形磁極，在同心式瓦片形磁極兩側矩形面上開有半圓形鍵槽 13，使磁鋼7穩固卡制於轉子鐵芯8的凹形定位槽中，提高了磁鋼7的抗拉強度，解決了用 膠等粘結方法固定磁鋼7不牢靠的缺陷；定子鐵芯6採用多片連接的方式，解決了電機直徑 受到矽鋼片最大寬度的限制問題；若配合電機採用大直徑大寬度方案還可解決由於勵磁不 足造成的轉矩不足的問題，本實用新型功率密度大、效率高和功率因素高，噪聲低、運行平 穩、調速性能優良、故障率低、運行維護成本低，啟動轉矩大和運行轉矩大，且特別適合在低 轉速、轉矩範圍變化大的場合下使用，攻破了長期以來在低轉速大轉矩場合下使用多級減 速的課題，減少了中間傳動的能量消耗，提高了整個系統的傳動效率。
權利要求一種低轉速大轉矩永磁同步電機，包括電機端蓋(4)、定子部分(20)和轉子部分(30)，所述轉子部分(30)可轉動置於定子部分(20)中，所述定子部分(20)包括電機外殼(5)、定子鐵芯(6)和線圈(12)，所述線圈(12)嵌於所述定子鐵芯(6)的線槽中，所述電機外殼(5)兩側固定蓋合有所述電機端蓋(4)；所述轉子部分(30)包括轉子支架(9)、轉軸(1)、轉子鐵芯(8)和若干磁鋼(7)，所述轉子鐵芯(8)嵌於所述轉子支架(9)外表面的凹槽上，所述轉軸壓裝於轉子支架(9)的中心孔中，其特徵在於所述定子鐵芯(6)固定壓裝於電機外殼(5)的內圈上，該定子鐵芯(6)由兩定子端板(15)和夾裝於該兩定子端板之間軸向疊壓成型的多片定子衝片組成，所述定子衝片由多片矽鋼片連接成封閉式環型；所述轉子鐵芯(8)由軸向疊壓成型的多片轉子衝片組成，所述轉子衝片由多片矽鋼片連接成封閉式環型，所述轉子鐵芯(8)的外表面上設有若干凹形定位槽，所述若干磁鋼(7)對應嵌於所述轉子鐵芯(8)的凹形定位槽上，所述轉子支架(9)、轉子鐵芯(8)和若干磁鋼(7)之間緊壓固定，所述轉軸(1)兩端伸出所述電機端蓋(4)而形成雙軸頭輸出。
2.根據權利要求1所述的低轉速大轉矩永磁同步電機，其特徵在於所述定子鐵芯(6) 固定壓裝於電機外殼(5)的內圈上的結構是所述定子部分(20)還包括機殼內擋塊(13) 和兩定子擋圈(16)，其中一定子擋圈(16)固定壓裝於所述定子鐵芯(6) —側的電機外殼 (5)內且始終止擋所述定子鐵芯(6) —側，所述定子鐵芯(6)另一側依次壓設有另一定子擋 圈(16)和機殼內擋塊(13)，所述機殼內擋塊(13)與電機外殼(5)固連。
3.根據權利要求2所述的低轉速大轉矩永磁同步電機，其特徵在於設有若干緊定螺 釘(14)，所述緊定螺釘(14)將所述定子鐵芯(6)與所述電機外殼(5)的內圈固定釘合。
4.根據權利要求1所述的低轉速大轉矩永磁同步電機，其特徵在於所述轉子支架 (9)、轉子鐵芯(8)和若干磁鋼(7)之間緊壓固定的結構是所述轉子支架(9)的軸向兩側 分別設有轉子矽鋼片壓板(10)和若干壓緊螺栓(11)，所述若干壓緊螺栓將所述轉子支架 (9)、轉子鐵芯(8)和若干磁鋼(7)固定壓緊於所述兩轉子矽鋼片之間。
5.根據權利要求1或4所述的低轉速大轉矩永磁同步電機，其特徵在於所述轉子鐵 芯(8)的凹形定位槽沿圓周方向均勻間隔分布。
6 根據權利要求1或4所述的低轉速大轉矩永磁同步電機，其特徵在於所述磁鋼(7) 為與所述轉子鐵芯(8)同心的瓦片形磁極，該瓦片形磁極軸向兩側矩形面上開設有半圓形 鍵槽(13)，所述轉子鐵芯(8)的凹形定位槽對應所述半圓形鍵槽(13)的槽壁部位形成凸出 的卡鍵，所述半圓形鍵槽(13)恰可卡制住所述卡鍵。
7.根據權利要求1所述的低轉速大轉矩永磁同步電機，其特徵在於所述轉軸(1)兩 端伸出所述電機端蓋(4)而形成雙軸頭輸出的結構是所述轉軸(1)對應所述電機端蓋 (4)的兩端外側活動套設有軸承(3)和軸承端蓋(2)，該軸承端蓋⑵固連電機端蓋(4)，所 述軸承(3)設於軸承端蓋(2)內。
專利摘要本實用新型公開了一種低轉速大轉矩永磁同步電機，定子鐵芯固定壓裝於電機外殼的內圈上，該定子鐵芯由兩定子端板和夾裝於該兩定子端板之間軸向疊壓成型的多片定子衝片組成，而定子衝片由多片矽鋼片連接成封閉式環型；轉子鐵芯由軸向疊壓成型的多片轉子衝片組成，而轉子衝片由多片矽鋼片連接成封閉式環型，轉子鐵芯外表面上設有若干凹形定位槽，若干磁鋼對應嵌於凹形定位槽上，轉子支架、轉子鐵芯和若干磁鋼之間緊壓固定，轉軸兩端伸出電機端蓋而形成雙軸頭輸出。定子鐵芯採用多片連接方式，解決了電機直徑受矽鋼片最大寬度的限制問題；本實用新型功率密度大，效率和功率因素高，啟動轉矩和運行轉矩大，適合在低轉速、轉矩範圍變化大的場合下使用。
文檔編號H02K21/14GK201601588SQ20092028310
公開日2010年10月6日 申請日期2009年12月23日 優先權日2009年12月23日
發明者劉惠香, 劉永恆, 孫玉泉 申請人:崑山永恆盛工業技術有限公司