本發明涉及電機技術領域，具體涉及一種直驅式三相永磁同步電機。

技術背景

對于某些需要低速大轉矩電機的應用場合，往往是通過異步電機配合減速機的機構來實現。此種機構結構臃腫，維護不方便且異步電機效率在負載率較低的時候功率因數和效率偏低，不利于整個系統的節能。減速機要定期維護，體積較大，結構復雜，且有一定的傳動效率損失。直驅式三相永磁同步電機具有高效率、高功率密度、過載能力強、體積小、重量輕等優點，因此可以用直驅式三相永磁同步電機取代減速機與異步電機的結構。

技術實現要素：

基于上述背景前提下，為了縮小低速大轉矩傳動系統的體積，本發明提供了一種直驅式低速大轉矩三相永磁同步電機。具體內容如下：

在直驅式低速大轉矩三相永磁同步電機機身一側設有變頻器盒體，變頻器盒體內安裝驅動器整流逆變單元。永磁同步電機的后端蓋連接編碼器盒，編碼器盒內設有編碼器，編碼器安裝在電機輸出軸上并通過螺絲固定在電機后端蓋上，編碼器位置信號反饋線連入驅動器整流逆變單元。編碼器位置信號反饋線將轉子位置反饋給驅動器整流逆變單元，驅動器整流逆變單元對給定三相電進行處理，控制電機運行。驅動器整流逆變單元可以通過上位機的控制，調節電機速度及運行方式。變頻器盒體設置在永磁同步電機的右側。永磁同步電機的定子鐵芯采用分布式短距繞組。永磁同步電機采用中空式轉子，轉子采用多極少槽結構。永磁同步電機后端蓋與編碼器盒相連并有空隙，定子鐵芯出線和編碼器位置信號反饋線都從編碼器盒和后端蓋的空隙中一并出線連入變頻器盒體。永磁同步電機的轉子由轉子芯、轉子銜鐵和磁鋼組成，三個轉子銜鐵過盈壓緊并焊接到直驅式三相永磁同步電機輸出軸上，轉子芯與轉子銜鐵焊接相連，轉子銜鐵有減重孔，轉子芯上設有螺紋孔，磁鋼上有沉頭螺絲孔，磁鋼通過沉頭螺絲與轉子芯相連。永磁同步電機的電機殼體與前端蓋之間、電機殼體與后端蓋之間分別通過止口和螺絲相連。永磁同步電機采用正弦波驅動控制。

本發明的有益效果是：驅動器整流逆變單元與電機集成在一體，大大減少了整體系統的體積，提高整個傳動系統的集成度，不僅可以節約能源，還能夠節省成本和空間，提高系統的可靠性，省去了很多不必要的中間環節。

附圖說明

圖1直驅式低速大轉矩三相永磁同步電機側面圖，

圖2直驅式低速大轉矩三相永磁同步電機軸向圖，

圖3直驅式低速大轉矩三相永磁同步電機剖分圖，

圖4直驅式低速大轉矩三相永磁同步電機接線盒圖，

圖5直驅式低速大轉矩三相永磁同步電機轉子組裝圖，

圖6直驅式低速大轉矩三相永磁同步電機磁鋼圖，

圖中1.直驅式三相永磁同步電機輸出軸，2.變頻器殼體，3.編碼器，4.編碼器位置信號反饋線，5.外接電源線，6.定子鐵芯，7.轉子芯，8.轉子銜鐵，9.磁鋼，10.電機三相輸入電，11.電機殼體，12.前端蓋，13后端蓋，14.編碼器盒，15.驅動器整流逆變單元。

具體實施方式

在直驅式低速大轉矩三相永磁同步電機機身右側設有變頻器盒體2，方便接線，變頻器盒體2內安裝驅動器整流逆變單元15。永磁同步電機的后端蓋13連接編碼器盒14，編碼器盒14內設有編碼器3，編碼器3為中空型大口徑編碼器，編碼器3安裝在輸出軸1上并通過螺絲固定在電機后端蓋13上，編碼器位置信號反饋線4連入驅動器整流逆變單元15。電機接線盒直接與三相外接電源線5相連，經過驅動器整流逆變單元15處理后給電機三相供電。電機控制算法需要電機的轉子位置信號，編碼器位置信號反饋線4直接連入驅動器整流逆變單元15進行運算處理。運算處理后給電機通入三相電，經過編碼器位置信號反饋線4反饋轉子位置，驅動器整流逆變單元通過對給定三相電進行處理進而控制電機進行運行，調速以及運行方式可以通過上位機對驅動器逆變單元15進行編程處理，實現不同工況的要求。所述直驅式低速大轉矩三相永磁同步電機的定子鐵芯采用分布式短距繞組，極數根據轉速進行優化設計，滿足節距y=2，y=3等，大大降低了電機輸出端部尺寸，減少了整體體積。所述直驅式低速大轉矩三相永磁同步電機采用中空式轉子，轉子采用多極少槽結構。所述三相永磁同步電機后端蓋13與編碼器盒14相連并有空隙，定子鐵芯6出線和編碼器位置信號反饋線4都從編碼器盒14和后端蓋13的空隙中一并出線連入變頻器盒體2。所述直驅式低速大轉矩三相永磁同步電機的轉子由轉子芯7、轉子銜鐵8和磁鋼9組成，三個轉子銜鐵8過盈壓緊并焊接到直驅式三相永磁同步電機輸出軸1上，轉子芯7與轉子銜鐵8焊接相連，轉子銜鐵8有減重孔，降低轉子的轉動慣量、減輕重量。轉子芯7上設有螺紋孔，磁鋼9上有沉頭螺絲孔，磁鋼9通過沉頭螺絲與轉子芯7相連。所述永磁同步電機的電機殼體11與前端蓋12之間、電機殼體11與后端蓋13之間分別通過止口和螺絲相連。所述永磁同步電機采用正弦波驅動控制。

本發明的有益效果是：對于低速大轉矩工況場合，驅動器整流逆變單元與電機集成在一體，大大減少了整體系統的體積，提高整個傳動系統的集成度，不僅可以節約能源，還能夠節省成本和空間。編碼器反饋信號直接接入驅動器整流逆變單元中，可以通過上位機對驅動器整流逆變單元進行控制算法轉化，實現不同工況的要求。直驅式低速大轉矩三相永磁同步電機采用中空式轉子，多極少槽的優化設計，能夠降低齒槽轉矩和轉動慣量，提高電機的啟動性能，提高系統的運行精度和相應速度。變頻器盒體在整個電機的右側安裝，定子出線可以直接連入驅動器整流逆變單元中，不在電機后端蓋加工多余的出線孔，提高了整個系統的可靠性。此類電機可以應用在低轉速，轉矩大，負載變化率大，以及有精度要求的場合。直驅式三相永磁同步電機采用編碼器反饋位置信號，更具有智能性，相比永磁無刷直流電機的霍爾傳感器來說有更高的精度，傳統永磁無刷直流電機則不能達到高精度的要求。直驅式三相永磁同步電機采用正弦波驅動控制，相比永磁無刷直流電機具有轉矩波動小，響應快等特點，對于一些在低頻的運行狀態以及堵轉狀態，此類直驅式三相永磁同步電機有更大的優勢。對于大功率低速大轉矩的負載工況，可以大大降低整個傳動系統的體積，提高系統的可靠性，省去了很多不必要的中間環節。