[发明专利]一种高效率扁平永磁力矩电机

说明书

本发明涉及一种高效率扁平永磁力矩电机，包括机壳、转子、定子和接线盒，所述定子与所述机壳固连，所述转子与所述机壳转动配合；所述定子包括定子铁心、绕组、导磁槽楔和结构槽楔，所述绕组置于定子铁心的平行开口槽中，所述导磁槽楔和结构槽楔置于平行开口槽的槽口侧；所述绕组由多个成型梯形线圈组成，包含一套Y接绕组和一套开路绕组。本发明的扁平永磁力矩电机槽满率高、铜耗低、功率密度高，能够运用同一套电机驱动器实现电机高速运行、低速运行，以及低速大转矩运行，降低了电机驱动器的成本。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种高效率扁平永磁力矩电机。

背景技术

不管是游梁式抽油机还是立式抽油机，绝大部分还采用感应电机+皮带轮+减速箱的两级传动方式，系统效率低。同时感应电机“大马拉小车”的运行模式，导致电机功率因数低。上述的技术缺陷增加了采油成本。

为了解决上述问题，一种半直接驱动低速永磁同步电动机产生了，它取消了皮带轮机构，半直接驱动永磁电动机直接驱动减速箱，专利(申请号：CN201910108745.2、CN201820607964.6、CN202010660111.0)均提到了这种电机的结构和特点，虽然这些专利产品已在现场运行，效果良好。但还存在如下一些经济成本问题和技术问题：

1)传统半直驱永磁电机定子采用半闭口槽结构，在每个定子齿上直接绕线，要求绕组排列规范、端部短，嵌线工艺复杂，槽满率低，不仅电机运行效率低，而且生产效率低，且定子的电气可靠性差。2)游梁式抽油机在调整驴头对中时，需要3-4倍的额定转矩，相应地就需要电机控制器提供3-4倍的额定电流，出现了电机控制器“大马拉小车”现象，增加了控制器的成本。3)抽油机电机的工作电压有380V和660V，传统电机的输入电压是固定的，电机不能同时适应两种工作电压，这给电机生产商增加了电机种类，造成了生产、管理成本增加。4)抽油机对冲次是有要求的，如3、4、5、6…等冲次，传统包含皮带减速机构的抽油机，更换小皮带轮的直径即可实现，而半直驱永磁电机抽油机取消了皮带轮，如果调整冲次变化很大(如从6次调整为3次)，就得更换另一种转速的半直驱永磁电机，不仅增加了现场工作量，而且停机更换设备造成减产。

发明内容

发明目的：

本发明的目的是提供一种高效率扁平永磁力矩电机，在不降低功率密度的前提下以解决上述现有技术存在的问题，提高抽油机用扁平永磁力矩电机的运行效率、生产效率、适应性，降低成本，进而提升采油效率。

技术方案：

一种高效率扁平永磁力矩电机，包括机壳1、转子2、定子3和接线盒4，所述定子3与所述机壳1固连，所述转子2与所述机壳1转动配合；其特征在于：所述定子3包括定子铁心31、绕组32、导磁槽楔33和结构槽楔34，所述绕组32置于定子铁心31的平行开口槽中，所述导磁槽楔33和结构槽楔34置于铁心31的平行开口槽312的槽口侧，结构槽楔34位于导磁槽楔33的两端；所述绕组32包含一套Y接绕组321和一套开路绕组322，Y接绕组321和开路绕组322连接至接线盒4。

所述定子铁心31包含梯形齿311、平行开口槽312，梯形齿311的齿顶部两个侧壁设置三角形的定位沟槽313。

所述绕组32中的Y接绕组321包含A1、B1、C1三相，开路绕组322包含A2X2、B2Y2、C2Z2三相，两套绕组中对应相的匝数相同，对应相的空间相位为零。

所述导磁槽楔33包含楔舌331、隔磁缝隙332和楔筋333，楔舌331设置在导磁槽楔33的长度方向的两侧，隔磁缝隙332设置在导磁槽楔33的中部，隔磁缝隙332的两端为楔筋333；

楔舌331的尺寸及形状满足能与定位沟槽313相配合的要求，隔磁缝隙332的宽度L₁＝1-5mm，楔筋333的宽度为L₂＝3-5mm，导磁槽楔33为低损耗的软磁粉末压铸而成，导磁槽楔33的相对导磁率为200-1000。