[发明专利]同体串联并行高速大功率永磁同步电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机，具体涉及一种同体串联并行高速大功率永磁同步电机。

背景技术

单台永磁同步电机最高转速在15000rpm以上，输出功率可达200kW以上。由于在磁路和绕组分布上受到一定的技术限制，因此，高速大功率永磁同步电机目前的应用实例还不多见。为了实现更大的功率输出或更高的转速，工程实践中有采用两台独立电机同步驱动设备的实例，两台独立的电机分别带有独立定位的反馈元件和各自的驱动器，但实践表明，通过控制器使两台独立电机完全实现同步，难度较大。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种转速高、功率大的同体串联并行高速大功率永磁同步电机。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种同体串联并行高速大功率永磁同步电机，包括设置有冷却水道的壳体和分别设置在壳体两端的前法兰和后法兰，前法兰和后法兰分别通过轴承与主轴连接，主轴的后端设置有编码器，其特征在于：所述主轴上轴向并列设置有两组永磁转子，在壳体的内壁上与所述两组永磁转子对应设置有两组定子，所述两组永磁转子之间设置有隔离环。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明磁路设计合理，机械结构紧凑、简单，易于弱磁扩速，便于生产制造；由于在同一结构体内实现了两台永磁同步电机同步运行方式，从而使单体永磁同步电机同时具备了高速和大功率输出的性能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明永磁转子的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明。

如图1所示，本发明包括设置有冷却水道的壳体1和分别设置在壳体1两端的前法兰2和后法兰3，前法兰2和后法兰3分别通过轴承4与主轴5连接，主轴5的后端设置有编码器13；所述主轴5上轴向并列设置有两组永磁转子6，在壳体1的内壁上与所述两组永磁转子6对应设置有两组定子7，所述永磁转子6与定子7之间的气隙长度为2～3mm；所述两组永磁转子6之间设置有隔离环11。

如图2所示，所述永磁转子6包括通过孔8与主轴5相连接的转子铁芯9，铁芯9由矽钢片组成，所述铁芯9的外圆上通过厌氧胶粘贴有永磁块10，永磁块10的外侧面上设置有固定层12。所述永磁块10由钐钴磁钢制成。由涂有粘接剂的碳纤维布缠绕而成，所述粘接剂为树脂材料。

本发明采用在同一电机的同一主轴5上轴向并列安装相当于两台电机的两组永磁转子6，并在同一电机的壳体1内对应于两组永磁转子6安装两组定子7，主轴5上安装有公用的位置反馈元件-编码器13，利用高速总线使两台驱动器实现同步控制，从而可使电机轴端输出功率达到300kW以上，最高转速达到18000rpm以上。

组成永磁转子6的永磁块10采用钐钴磁钢制成，钐钴磁钢能够有效改善气隙磁场强度，减少控制器的弱磁深度，使电机扩速时对驱动器的控制难度降低。

永磁转子6与定子7之间采用2～3mm较大的气隙长度，加大气隙长度，能够减弱永磁磁阻，使电机最高转速得到提升。

设置在永磁块10外侧的固定层12是由碳纤维布经涂抹粘接剂后在永磁块10的外侧面上缠绕而成，使永磁块10与铁芯9得以固定，在不影响磁场分布和转子转动惯量的前提下，在确保电机在高速旋转的状况下，使转子具有足够的机械强度。

隔离环11设置在两组永磁转子6之间，对永磁转子6起到限位作用。