[实用新型]低转速永磁同步电动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低转速永磁同步电动机，主要用于工业自动控制中作驱动元件。

背景技术

电机是通过气隙磁场进行机械能和电能相互转换的电磁装置。提供电机磁场的方法有两种，一种是电励磁，另一种是由永磁体来产生磁场。电机采用电励磁既需要专门的绕组和相应的装置，又需要不断供给电励磁电流的电源。而永磁体励磁既可简化电机结构，又可节约能量。永磁体的永磁材料从第一代发展到现在已进入第三代，即从铝镍钴永磁材料到铁氧体永磁材料，到现在的稀土永磁材料，磁性能有了很大提高。随着永磁材料性能的提高，电机的设计计算、结构工艺和控制技术等方面也不断进步。如图1所示的电动机为铝镍钴磁钢的电动机示意图，为第一代铝镍钴永磁材料作为永磁体。而第三代永磁材料既稀土永磁材料作为永磁体的低转速永磁同步电动机也被广泛应用。

现有的永磁同步电动机，在工频电源频率不变的情况下，要降低电动机的转速必需增加电动机的极对数。但是，要达到输出500转/分以下很难实现，尤其是小容量电动机。

发明内容

本实用新型主要解决稀土永磁材料作为永磁体励磁的电动机能输出较低转速即500转/分～60转/分的技术问题，进而提供一种采用稀土永磁材料作为永磁体励磁的低转速永磁同步电动机。

本实用新型的低转速永磁同步电动机包括有前端盖、定子部分、转子部分及后端盖；所述的定子部分由电机壳体、定子冲片叠压成型的定子铁芯和定子绕组构成，该电机壳体采用磁性材料；所述的转子部分由转子磁轭I、磁钢、转子磁轭II和电机轴构成，该转子磁轭I、磁钢和转子磁轭II装在电机轴上，该电机轴采用非磁性材料；电机轴装配在前端盖和后端盖上；所述的转子磁轭I和转子磁轭II均为具有内空腔且一端封口的柱状体，其外圆周上均布有齿，两转子磁轭I和转子磁轭II上的齿相对错位，在封口处具有电机轴装配轴孔，磁钢由转子磁轭I和转子磁轭II的封口紧夹在其间。

上述的定子冲片上设有大齿、大槽，在大齿上设有小齿、小槽；所述的定子绕组嵌入定子冲片的大槽内，之后整体压入电机壳体内。

上述转子磁轭I和转子磁轭II的轴孔上分别具有标记槽，并且其外圆周上分别均布有齿和齿。

本实用新型的低转速永磁同步电动机的工作原理是利用定子部分和转子部分的齿槽所造成的气隙磁导变化而工作的。其同步转速(n)与电源频率(f)、定子齿数[小齿数(Z1)、大齿数(Zd)]、转子齿数(Z2)和绕组极对数(P)之间关系如下：n＝60f/Z2，Z1＝Z2+P，Z1＝K*Zd，K尽量取正整数。

本实用新型的低转速永磁同步电动机由于定子部分和转子部分上均布有齿，通过齿数改变可控制电动机的转速，转子部分的转动惯量比现有技术的转动惯量减少约30％，电机的时间常数比现有技术的转动惯量减少约30％。电动机的快速响应的控制性能将提高许多，电动机运转时瞬时转速更稳定。从而达到低转速输出，输出的转速恒定、可靠。该电动机主要在工业自动控制中作为驱动元件。该电机与现有技术比瞬时转速更稳定；电机时间常数更小，快速响应的控制性能更好；与普通永磁同步电动机相比，不需要减速机构即可实现电动机低速工作的需要。

附图说明

图1是现有技术的铝镍钴磁钢的电动机示意图；

图2是本实用新型的示意图；

图3是本实用新型的定子冲片结构示意图；

图4是本实用新型转子部分示意图；

图5是本实用新型中转子磁轭I示意图，其中图5a为主视结构图，图5b为左视图；

图6是本实用新型中转子磁轭II示意图，其中图6a为主视结构图，图6b为右视图。

具体实施方法

参见图2所示，本实用新型的低转速永磁同步电动机包括有前端盖1、定子部分2、转子部分3及后端盖4。定子部分2由电机壳体21、定子冲片22叠压成型的定子铁芯和定子绕组23构成，该电机壳体21采用磁性材料。所述的转子部分3由转子磁轭I31、磁钢32、转子磁轭II33和电机轴34构成，该电机轴34采用非磁性材料。所述的转子磁轭I31、磁钢32和转子磁轭II33装在电机轴34上。电机轴34通过轴承等可转动地装配在前端盖1和后端盖4上，当接通电源后通过磁力作用即可带动电机轴转动。所述的转子磁轭I31和转子磁轭II33均为具有内空腔且一端封口的柱状体，其外圆周上均布有齿312和齿332，该齿312和齿332相对错位即齿槽相对安装(参阅图5和图6)，在封口处具有电机轴装配轴孔，磁钢32由转子磁轭I31和转子磁轭II33的封口紧夹在其间。