本實用新型涉及一種電機(jī)，具體說，涉及一種三相永磁同步電機(jī)及永磁轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)：

目前現(xiàn)有的電機(jī)分兩種形式，具體如下：

一種是永磁轉(zhuǎn)子內(nèi)嵌式電機(jī)，即永磁體鑲嵌在轉(zhuǎn)子沖片槽中。永磁體全部封閉在轉(zhuǎn)子沖片中，此時由于永磁體有的部分處于磁短路狀態(tài)，永磁體的漏磁系數(shù)較大，永磁體的利用率不高。這種電機(jī)具有效率較低、過載能力差等缺陷。

另一種是永磁轉(zhuǎn)子表貼式電機(jī)，即永磁體為弧形，粘接或螺釘固定在轉(zhuǎn)子表面。這種結(jié)構(gòu)磁鋼容易氧化，機(jī)械強(qiáng)度不好，電機(jī)可靠性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所解決的技術(shù)問題是提供一種三相永磁同步電機(jī)、轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子加工工藝，電機(jī)具有啟動速度快、效率高、低速性能好、過載能力強(qiáng)、高速運行平穩(wěn)、調(diào)速范圍廣、高效工作區(qū)寬、運行可靠等優(yōu)點。

技術(shù)方案如下：

一種三相永磁同步電機(jī)的永磁轉(zhuǎn)子，包括絕緣擋板、絕緣護(hù)套、弧形永磁體、絕緣隔板、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子沖片；絕緣擋板和轉(zhuǎn)子沖片套裝在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子沖片位于兩個絕緣擋板之間；多個轉(zhuǎn)子沖片壓緊后組成轉(zhuǎn)子鐵芯；弧形永磁體設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯的外側(cè)，兩個弧形永磁體之間利用絕緣隔板隔開；絕緣護(hù)套設(shè)置在弧形永磁體外側(cè)。

進(jìn)一步：轉(zhuǎn)子沖片的外側(cè)設(shè)置有弧形永磁體槽，多個轉(zhuǎn)子沖片的弧形永磁體槽組成轉(zhuǎn)子鐵芯的磁體槽；兩個弧形永磁體槽之間為定位筋齒，多個轉(zhuǎn)子沖片的定位筋齒組成轉(zhuǎn)子鐵芯的定位筋；弧形永磁體放置在磁體槽內(nèi)，絕緣隔板位于定位筋外側(cè)。

進(jìn)一步：弧形永磁體的截面為圓弧面，弧形永磁體的內(nèi)弧弧度和轉(zhuǎn)子鐵芯的外弧弧度相同。

進(jìn)一步：絕緣護(hù)套用環(huán)氧樹脂膠把絕緣材料綁扎帶纏繞在弧形永磁體外側(cè)后固化形成。

進(jìn)一步：轉(zhuǎn)軸上開有卡槽，卡槽上設(shè)置有卡環(huán)，利用卡環(huán)將轉(zhuǎn)子鐵芯固定在轉(zhuǎn)軸上。

一種三相永磁同步電機(jī)，包括后端蓋、定子、永磁轉(zhuǎn)子、前端蓋、防護(hù)罩；后端蓋連接在定子的后部，前端蓋連接在定子的前部；永磁轉(zhuǎn)子安裝在定子內(nèi)，其兩端分別安裝在后端蓋和前端蓋的軸承內(nèi)；防護(hù)罩連接在前端蓋上，接線座固定在防護(hù)罩上，編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器安裝在與永磁轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸同軸連接的連接軸上；永磁轉(zhuǎn)子包括絕緣擋板、絕緣護(hù)套、弧形永磁體、絕緣隔板、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子沖片；絕緣擋板和轉(zhuǎn)子沖片套裝在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子沖片位于兩個絕緣擋板之間；多個轉(zhuǎn)子沖片壓緊后組成轉(zhuǎn)子鐵芯；弧形永磁體設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯的外側(cè)，兩個弧形永磁體之間利用絕緣隔板隔開；絕緣護(hù)套設(shè)置在弧形永磁體外側(cè)。

優(yōu)選的：轉(zhuǎn)子沖片的外側(cè)設(shè)置有弧形永磁體槽，多個轉(zhuǎn)子沖片的弧形永磁體槽組成轉(zhuǎn)子鐵芯的磁體槽；兩個弧形永磁體槽之間為定位筋齒，多個轉(zhuǎn)子沖片的定位筋齒組成轉(zhuǎn)子鐵芯的定位筋；弧形永磁體放置在磁體槽內(nèi)，絕緣隔板位于定位筋外側(cè)。

優(yōu)選的：定子包括機(jī)座、定子繞組、定子鐵芯；多個定子沖片排列為一組并用扣片夾緊，組成定子鐵芯，定子鐵芯安裝在機(jī)座內(nèi)；定子沖片包括平底槽、齒、扣片槽，平底槽開在定子沖片上，開口位于沖片內(nèi)圓一側(cè)；齒位于兩個平底槽之間；扣片槽開在定子沖片的外圓邊，扣片位于扣片槽內(nèi)，多個定子沖片的平底槽形成定子鐵芯的繞組下線槽，定子繞組安裝在繞組下線槽內(nèi)。

優(yōu)選的：平底槽的形狀為楔形。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型技術(shù)效果包括：

1、永磁轉(zhuǎn)子的永磁體采用截面為圓弧面的弧形永磁體，相同規(guī)格的弧形永磁體在永磁轉(zhuǎn)子的圓周上按極性等間距地被固定粘接在轉(zhuǎn)子鐵芯表面，弧形永磁體相互之間用非導(dǎo)磁隔板隔開。弧形永磁體的兩端用絕緣擋板固定，在永磁轉(zhuǎn)子外層包有一個高強(qiáng)度絕緣護(hù)套，固化后使轉(zhuǎn)子形成一個整體。

2、永磁轉(zhuǎn)子的永磁體采用弧形永磁體，減少了永磁體的漏磁系數(shù)、提高了永磁體利用率、增加了氣隙儲能；定子繞組采用軟繞組，可以實現(xiàn)多股導(dǎo)線并繞嵌線，減小了銅耗。

3、本實用新型這種結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度高、體積小、效率高、功率密度大、過載能力強(qiáng)、運行可靠、調(diào)速方便，適用于幾十千瓦以下電機(jī)，可廣泛應(yīng)用于各種伺服系統(tǒng)中。電機(jī)具有啟動速度快、低速性能好、過載能力強(qiáng)、高速運行平穩(wěn)、調(diào)速范圍廣、高效工作區(qū)寬等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本實用新型中電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型中定子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型中定子沖片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型中永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型中永磁轉(zhuǎn)子的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實用新型中轉(zhuǎn)子鐵芯安裝在轉(zhuǎn)軸上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實用新型中轉(zhuǎn)子鐵芯的K向視圖。

具體實施方式

下面參考示例實施方式對本實用新型技術(shù)方案作詳細(xì)說明。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本實用新型更全面和完整，并將示例實施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

如圖1所示，是本實用新型中電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

三相永磁同步電機(jī)，其結(jié)構(gòu)包括：后端蓋1、定子2、永磁轉(zhuǎn)子3、前端蓋4、防護(hù)罩5；后端蓋1連接在定子2的后部，前端蓋4連接在定子2的前部；永磁轉(zhuǎn)子3安裝在定子2內(nèi)，其兩端分別安裝在后端蓋1和前端蓋4的軸承內(nèi)；防護(hù)罩5連接在前端蓋4上，接線座6固定在防護(hù)罩5上，編碼器(或選用旋轉(zhuǎn)變壓器)7安裝在防護(hù)罩5內(nèi)，編碼器7安裝在與永磁轉(zhuǎn)子3的轉(zhuǎn)軸306同軸連接的連接軸上。連接軸與轉(zhuǎn)軸306同軸旋轉(zhuǎn)，編碼器7產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子位置信號經(jīng)放大處理后反饋到控制器中，控制器控制電機(jī)運行。

本優(yōu)選實施例中，后端蓋1通過第一連接螺栓11連接在定子2的后部，前端蓋4通過第二連接螺栓41連接在定子2的前部。

如圖2所示，是本實用新型中定子的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖3所示，是本實用新型中定子沖片的結(jié)構(gòu)示意圖。

定子2的結(jié)構(gòu)包括：機(jī)座201、定子繞組202、定子鐵芯；多個定子沖片203排列為一組并用扣片204夾緊，組成定子鐵芯，定子鐵芯安裝在機(jī)座201內(nèi)。

定子沖片203的結(jié)構(gòu)包括：平底槽205、齒206、扣片槽207；平底槽205開在定子沖片203上，開口位于沖片內(nèi)圓一側(cè)；齒206位于兩個平底槽205之間；扣片槽207開在定子沖片203的外圓邊。

扣片204位于扣片槽207內(nèi)，扣片204把一組定子沖片203固定在一起，組成定子鐵芯。一組定子沖片203固定在一起后，平底槽205形成定子鐵芯的繞組下線槽。定子繞組202嵌線在繞組下線槽內(nèi)。浸漆后的定子鐵芯固定在機(jī)座201內(nèi)，組成定子。定子繞組202采用軟繞組，多股導(dǎo)線并繞嵌線，端部整形后變短，使電機(jī)的整體長度變短，多股導(dǎo)線并繞使得導(dǎo)線的集膚效應(yīng)較小，從而減少了銅耗。

平底槽205和繞組下線槽的形狀為楔形，定子鐵芯的繞組下線槽，形成平行齒槽。這種平行齒槽磁路的磁密均勻、槽空間大、易于嵌線，封口牢固。

機(jī)座201設(shè)置有出線盒210，用于引出定子繞組202的出線端。

如圖4所示，是本實用新型中永磁轉(zhuǎn)子3的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖5所示，是本實用新型中永磁轉(zhuǎn)子3的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；如圖6所示，是本實用新型中轉(zhuǎn)子鐵芯305安裝在轉(zhuǎn)軸306上的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖7所示，是本實用新型中轉(zhuǎn)子鐵芯的K向視圖。

永磁轉(zhuǎn)子3的結(jié)構(gòu)包括：絕緣擋板301、絕緣護(hù)套302、弧形永磁體303、絕緣隔板304、轉(zhuǎn)子鐵芯305、轉(zhuǎn)軸306、轉(zhuǎn)子沖片307。

絕緣擋板301開有轉(zhuǎn)軸通孔，轉(zhuǎn)軸306穿過兩個絕緣擋板301的轉(zhuǎn)軸通孔，多個轉(zhuǎn)子沖片307套裝在轉(zhuǎn)軸306上，并位于兩個絕緣擋板301之間；轉(zhuǎn)軸306開有卡槽，卡槽上設(shè)置有卡環(huán)311，利用卡環(huán)311將轉(zhuǎn)子鐵芯305固定；多個轉(zhuǎn)子沖片307壓緊后組成轉(zhuǎn)子鐵芯305；多個弧形永磁體303粘接在轉(zhuǎn)子鐵芯305外側(cè)，兩個弧形永磁體303之間利用絕緣隔板304隔開。絕緣護(hù)套302設(shè)置在弧形永磁體303外側(cè)。固化后形成絕緣保護(hù)層。

轉(zhuǎn)子沖片307在外側(cè)設(shè)置有弧形永磁體槽309，一組轉(zhuǎn)子沖片307的弧形永磁體槽309組成轉(zhuǎn)子鐵芯305的磁體槽；兩個弧形永磁體槽309之間為定位筋齒308，一組轉(zhuǎn)子沖片307的定位筋齒308組成轉(zhuǎn)子鐵芯305的定位筋。弧形永磁體303放置在磁體槽內(nèi)，絕緣隔板304位于定位筋外側(cè)。

本實用新型中，按照電機(jī)不同極對數(shù)，選用多個相同的弧形永磁體303，按照極性定位粘接在磁體槽內(nèi)。

弧形永磁體303截面為圓弧面，弧形永磁體303的內(nèi)弧弧度和轉(zhuǎn)子鐵芯305的外弧弧度相同，可以使弧形永磁體303粘貼在轉(zhuǎn)子鐵芯305上，提高永磁體的利用率，減少永磁體的漏磁系數(shù)，增加氣隙儲能。

弧形永磁體303規(guī)格相同厚度一樣，這樣就保證了粘接固定在轉(zhuǎn)子鐵芯305表面的弧形永磁體303在同一個圓周上，弧形永磁體303沿軸向的兩端用絕緣擋板301固定，再使用絕緣護(hù)套302固化成整體。這種結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度高，弧形永磁體303不氧化，適用于各種容量各種轉(zhuǎn)速的永磁電機(jī)中。本實用新型的漏磁系數(shù)為10％-20％，而內(nèi)嵌式永磁體的漏磁系數(shù)為50％-60％。

轉(zhuǎn)子沖片307由硅鋼片沖制而成，磁體槽和定位筋可以保證弧形永磁體303粘接的工藝性和粘接位置的準(zhǔn)確性。

永磁轉(zhuǎn)子3的生產(chǎn)工藝步驟如下：

步驟1：將一個絕緣擋板301套裝在轉(zhuǎn)軸306上，并置于轉(zhuǎn)軸306前端的環(huán)形凸臺內(nèi)側(cè)；將轉(zhuǎn)子鐵芯305套裝在轉(zhuǎn)軸306上，利用卡環(huán)311將轉(zhuǎn)子鐵芯305壓緊并固定在轉(zhuǎn)軸306上；

轉(zhuǎn)子鐵芯305的組裝過程：將轉(zhuǎn)子沖片307套裝在轉(zhuǎn)軸306上并排列整齊，使得每個轉(zhuǎn)子沖片307同軸并且弧形永磁體槽309在同一直線上，形成磁體槽。

步驟2：將弧形永磁體303按照極數(shù)排列并粘接在磁體槽內(nèi)，將絕緣隔板304粘接在定位筋外側(cè)，絕緣隔板304填補(bǔ)了兩個弧形永磁體303之間的間隙；

步驟3：將另一個絕緣擋板301套裝在轉(zhuǎn)軸306的后端，用環(huán)氧樹脂膠把綁扎帶纏繞在弧形永磁體303外側(cè)，固化后形成絕緣護(hù)套302。

采用絕緣材料綁扎帶纏繞在弧形永磁體303外側(cè)后，固化形成絕緣護(hù)套302，使永磁轉(zhuǎn)子3成為實體結(jié)構(gòu)。絕緣護(hù)套302可以防止弧形永磁體303的氧化，并增加機(jī)械強(qiáng)度，提高電機(jī)轉(zhuǎn)速。

以上的結(jié)構(gòu)適用于極對數(shù)為1、2、3、4、5、6、8等各種極對數(shù)的電機(jī)，適用各種轉(zhuǎn)速、各種功率、各種電壓的三相永磁同步電機(jī)中。

根據(jù)以上的電機(jī)結(jié)構(gòu)先后設(shè)計制造出了功率為0.4Kw、0.5Kw、1.0Kw、1.5Kw、2.2Kw、3.0Kw、3.5Kw、4Kw、5Kw、6Kw、10Kw、20Kw、30Kw等不同電壓和轉(zhuǎn)速的三相永磁同步電機(jī)。

三相永磁同步電機(jī)的功率范圍在幾十瓦到幾十千瓦，轉(zhuǎn)速從每分鐘幾轉(zhuǎn)到一萬轉(zhuǎn)，電壓從幾伏到幾百伏，電流從幾安到幾百安。電機(jī)效率不小于90％，電機(jī)的過載能力為3～5倍。電機(jī)為連續(xù)工作制，絕緣等級為F級、H級2種。電機(jī)具有很寬的高效工作區(qū)。

本實用新型所用的術(shù)語是說明和示例性、而非限制性的術(shù)語。由于本實用新型能夠以多種形式具體實施而不脫離實用新型的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實施例不限于任何前述的細(xì)節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。