CN106787280A - 一种模块式三相交流永磁变频调速电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及交流调速电机，尤其涉及一种模块式三相交流永磁变频调速电机，本发明的模块式三相交流永磁变频调速电机，定子铁芯由一组T形铁芯模块组成，一组T形铁芯模块以凸部镶嵌入凹部的方式，构成环形定子；转子包括设置于转轴上的二个增强端环，还包括一组圆弧形磁块，一组圆弧形磁块构成一个圆环，圆环二端固设在二个增强端环的环槽内。模块化定子结构配合空心转子，不仅减少了永磁涡流损耗达到节能的效果，还减小电机的体积，适用于对效率、功率密度有特殊要求的场合。
Description
技术领域
本发明涉及交流调速电机，尤其涉及一种模块式三相交流永磁变频调速电机。
背景技术
日前，全国电动机装机总容量已经达到4亿多kw，每年耗电量超过12000亿kwh，电动机耗电量占全国总电量的60%，因此提高电动机的效率，可以直接节约电能。
在航天航空、国防装备、海陆交通、油田及重要的工矿装备领域，尤其急需具有功率密度高（体积小）、效率高（节能）、能耐受恶劣环境的新型电动机，然而，现有技术难于满足这些要求。
目前较为先进的永磁电机，包括永磁无刷电机、永磁同步电机，然而体积大功率密度低、耗料多无法满足特殊领域的需求；无铁芯永磁电机虽具较高的功率密度和效率，但由于无铁芯，永磁电机受限于磁阻，目前功率只局限于小、微电机，且低速效率及性能及差，而且制造成本高，仍不适用；现有技术还有如下典型几种。
现有技术1， 中国专利文献2012年10月03日公布的CN102710047A ，本发明属于电气工程技术领域，涉及一种交流电机转子，尤其是涉及一种交流永磁电机转子结构。其特征在于：由若干组圆钢板和支撑板沿轴向叠压组装在一起，轴向的两端通过固定装置紧固且定位；在圆钢板之间、圆钢板与支撑板之间均夹有绝缘材料；在圆钢板的外侧设置有永磁体，支撑板通过圆头普通平键与电机的转轴连接。本发明具有以下特点：避免内置式磁路结构工艺复杂、制造困难、漏磁较大、永磁体利用率低等问题；避免了切向式结构磁钢安装困难、轴向窜动等问题；改善了因转子轭部卷筒整体加工而引起的涡流损耗大、发热严重、容易引起永磁体退磁等不足，并将表贴式磁路结构永磁同步电机转速适用范围由低速段拓展到了中高速段。
现有技术2，中国专利文献2012年04月11日公布的CN102412646A，一种永磁伺服电动机转子冲片，涉及一种适用于注塑机电机、机床电机、包装设备用电机、纺织机械用电机等场合的交流永磁电机转子冲片结构。本发明包括转子磁钢、转子轴以及设置在转子轴外周的转子冲片，在所述的转子冲片的圆周面上设置有隔磁槽，位于隔磁槽的正下方设有磁钢嵌入槽，磁钢嵌入槽内设置转子磁钢。本发明提供一种结构简单紧凑且成本低的永磁电动机转子冲片，它能很好的解决目前工业注塑机电机、机床电机等电机的高效节能电机的推广与运用。
现有技术3，中国专利文献2013年07月03日公布的CN103187812A，本发明公开了一种开关磁阻电机，该开关磁阻电机包括：转子部，该转子部包括转子芯和转子极，每个所述转子极从所述转子芯凸出形成；以及定子部，该定子部包括定子磁轭和定子凸极，所述转子部可旋转地容纳在所述定子磁轭中，每个所述定子凸极从所述定子磁轭凸出形成以面向所述转子极，其中，所述定子凸极的数量与所述转子极的数量的比例为(6×n+9):((6×n+9)+1)或者(6×n+9):((6×n+9)-1)，(其中n=0,1,2……)。 类似地，还有中国专利文献2013年06月05日公布的CN103138438A，在此公开了一种开关磁阻电机，该开关磁阻电机包括：轴，该轴形成所述开关磁阻电机的转动中心；转子件，该转子件可转动地连接在所述轴上；第一止挡件，该第一止挡件沿轴向连接在所述转子件的上部以支撑所述转子件；第二止挡件，该第二止挡件沿轴向连接在所述转子件的下部以支撑所述转子件，其中，所述第一止挡件或所述第二止挡件具有形成于该第一止挡件或第二止挡件内侧的独立的内部空间。所述内部空间连接有配重件，从而即使在所述电机高速转动时也能确保稳定而可靠的转动平衡。
现有技术4，中国专利文献2011年01月19日公布的CN101951046A，本发明提供一种高功率密度的太阳跟踪系统用永磁驱动电机，包括机壳和机壳内的定子和转子，定子包括固定在机壳内壁的定子铁芯和定子绕组，定子铁芯包括定子磁轭、定子槽和定子齿，转子包括转轴和转子铁芯，转子铁芯外圆周布置有径向磁化磁钢，径向磁化磁钢由多块磁钢拼接形成，多块拼接的径向磁化磁钢构成永磁磁极。SPM电机磁极由多块磁钢拼接，优化了磁钢块数，显著减少永磁涡流损耗，提高电机效率。
现有技术1至3，效率和功率密度方面比较传统电机没有明显提高，现有技术4，是专用于太阳跟踪系统的SPM电机，由于使用了“转子铁芯外圆周布置有径向磁化磁钢，径向磁化磁钢由多块磁钢拼接形成，多块拼接的径向磁化磁钢构成永磁磁极”技术，虽然减少了永磁涡流损耗，效率有所提高，但幅度不大，仍没有解决功率密度问题，尤其是没有公开“径向磁化磁钢由多块磁钢拼接”具体结构，贡献有限。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种功率密度高（体积小）的模块式三相交流永磁变频调速电机。
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种效率高（节能）的模块式三相交流永磁变频调速电机。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种模块式三相交流永磁变频调速电机，包括壳体、前端盖、后端盖，前轴承、后轴承、转轴、定子、转子，其特征在于：定子包括定子铁芯和三相电枢绕组，定子铁芯由一组T形铁芯模块组成，T字顶部横呈弧形，T字顶部横的两端部分别具有凸部和凹部，一组T形铁芯模块以凸部镶嵌入凹部的方式，构成环形定子，T字竖部构成定子铁芯的凸极，三相电枢绕组设置于凸极上；转子包括设置于转轴上的二个增强端环，二个增强端环内侧靠近外端处设有环槽，转子还包括一组圆弧形磁块，一组圆弧形磁块构成一个圆环，圆环二端固设在环槽内。
所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述前端盖还连接密封组件。
所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述后端盖引线孔设有橡胶密封件。
所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述前端盖还连接密封组件；所述后端盖引线孔设有橡胶密封件。
所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述二个增强端环径向中部设有多数通风孔，多数个通风孔沿二个增强端环轴心环形阵列设置。进一步地所述多数个通风孔是四个或六个，依二个增强端环的直径确定。
所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述圆环二端具有台阶，台阶由圆环内圈突部构成，内圈突部固定设于所述环槽内。
所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述壳体具有散热肋，所述壳体、所述前端盖、所述后端盖均由铝合金材料制成。
所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述铁芯模块由一组硅钢片叠压而成。
所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述硅钢片先冲型后，再叠压形成的。
所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述硅钢片先叠压粘接后，再线切割形成的。
所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述铁芯模块由一组硅钢片叠压而成；所述硅钢片先冲型后，再叠压形成的，或者所述硅钢片先叠压粘接后，再线切割形成的。
所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述前端盖还连接密封组件，所述后端盖引线孔设有橡胶密封件；所述圆环二端具有台阶，台阶由圆环内圈突部构成，内圈突部固定设于所述环槽内；所述壳体具有散热肋，所述壳体、所述前端盖、所述后端盖均由铝合金材料制成；所述铁芯模块由一组硅钢片叠压而成。
本发明的模块式三相交流永磁变频调速电机，定子铁芯由一组T形铁芯模块组成，一组T形铁芯模块以凸部镶嵌入凹部的方式，构成环形定子；转子包括设置于转轴上的二个增强端环，还包括一组圆弧形磁块，一组圆弧形磁块构成一个圆环，圆环二端固设在二个增强端环的环槽内。模块化定子优化了绕线的工艺。模块化定子结构配合空心转子，不仅减少了永磁涡流损耗达到节能的效果，还减小电机的体积，适用于对效率、功率密度有特殊要求的场合。
附图说明
图1是本发明第一个实施例的横剖面示意图。
图2是本发明第一个实施例的纵剖面示意图。
图3是本发明第一个实施例一个T形铁芯模块示意图。
图4是图2中P处局部放大示意图。
图5是图4的零件分解示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步详述。
参考图1至图5，本发明第一个实施例是一种模块式三相交流永磁变频调速电机，包括壳体101、前端盖102、后端盖103，前轴承104、后轴承105、转轴106、定子、转子；定子包括定子铁芯和三相电枢绕组110，定子铁芯由一组T形铁芯模块112组成，T字顶部横呈弧形，T字顶部横的两端部分别具有凸部1121和凹部1122，一组T形铁芯模块112以凸部1121镶嵌入凹部1122的方式，构成环形定子，T字竖部构成定子铁芯的凸极1123，三相电枢绕组110设置于凸极1123上；转子包括设置于转轴106上的二个增强端环107，二个增强端环107内侧靠近外端处设有环槽1072，转子还包括一组圆弧形磁块111，一组圆弧形磁块111构成一个圆环，圆环二端固设在环槽1072内。
本实施例的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，所述前端盖102还连接密封组件108，密封组件108可以按现有技术防水或防暴电机等级选择，也可以按具体用途选择专门的密封组件；所述后端盖103引线孔设有橡胶密封件，图中没有示出橡胶密封件，按现有技术防水电机选择；所述二个增强端环107径向中部设有四个通风孔1071，四个通风孔1071沿二个增强端环107轴心环形阵列设置。再次参考图2、图4-5，所述圆环二端具有台阶，台阶由圆环内圈突部1111构成，内圈突部1111固定设于所述环槽1072内；所述壳体101具有散热肋1011，所述壳体101、所述前端盖102、所述后端盖103均由铝合金材料制成，也可由其他导热性能好的金属材料制成；所述铁芯模块112由一组硅钢片叠压而成；所述硅钢片先冲型后，再叠压形成的，或者所述硅钢片先叠压粘接后，再线切割形成的。
再次参考图1，三相电枢绕组110共有6条引线，分别标识为u1、v1、w1、x2、y2、z2，通过后端盖103引线孔橡胶密封件按次序连接至接线盒即可。
当然，以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及流程所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围为内。
Claims (10)
1.一种模块式三相交流永磁变频调速电机，包括壳体、前端盖、后端盖，前轴承、后轴承、转轴、定子、转子，其特征在于：定子包括定子铁芯和三相电枢绕组，定子铁芯由一组T形铁芯模块组成，T字顶部横呈弧形，T字顶部横的两端部分别具有凸部和凹部，一组T形铁芯模块以凸部镶嵌入凹部的方式，构成环形定子，T字竖部构成定子铁芯的凸极，三相电枢绕组设置于凸极上；转子包括设置于转轴上的二个增强端环，二个增强端环内侧靠近外端处设有环槽，转子还包括一组圆弧形磁块，一组圆弧形磁块构成一个圆环，圆环二端固设在环槽内。
2.根据权利要求1所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述前端盖还连接密封组件。
3.根据权利要求1所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述后端盖引线孔设有橡胶密封件。
4.根据权利要求1所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述二个增强端环径向中部设有多数通风孔，多数个通风孔沿二个增强端环轴心环形阵列设置。
5.根据权利要求1所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述圆环二端具有台阶，台阶由圆环内圈突部构成，内圈突部固定设于所述环槽内。
6.根据权利要求1所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述壳体具有散热肋，所述壳体、所述前端盖、所述后端盖均由铝合金材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述铁芯模块由一组硅钢片叠压而成。
8.根据权利要求7所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述硅钢片先冲型后，再叠压形成的。
9.根据权利要求7所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述硅钢片先叠压粘接后，再线切割形成的。
10.根据权利要求1所述的一种模块式三相交流永磁变频调速电机，其特征在于：所述前端盖还连接密封组件，所述后端盖引线孔设有橡胶密封件；所述圆环二端具有台阶，台阶由圆环内圈突部构成，内圈突部固定设于所述环槽内；所述壳体具有散热肋，所述壳体、所述前端盖、所述后端盖均由铝合金材料制成；所述铁芯模块由一组硅钢片叠压而成。
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