一种无鼠笼自启动永磁同步电动机论文和设计-罗贵波

全文摘要

本实用新型涉及电动机技术领域，且公开了一种无鼠笼自启动永磁同步电动机，包括接线盒，所述接线盒的顶部固定安装有轴承外盖，所述轴承外盖的外侧固定安装有密封圈。该无鼠笼自启动永磁同步电动机，电机启动时定子绕组三相旋转磁场与转子表面导体感应电流产生磁场，让电机启动起来，当旋转起来后由转子内永磁体与定子旋转磁场作用带动转子旋转而形成同步转速，转子实现了无笼条转子，转子冲片不需加工鼠笼槽，因此磁钢槽的设计不受限制，可充分利用磁钢，发挥磁钢的作用减少磁钢的使用量，同时减小电机转子和定子体积，节省材料，降低电机重量，减少电机成本，转子磁场导体不会受电流的冲击损坏，电机运行稳定寿命长。

主设计要求

1.一种无鼠笼自启动永磁同步电动机，包括接线盒(1)，其特征在于：所述接线盒(1)的顶部固定安装有轴承外盖(2)，所述轴承外盖(2)的外侧固定安装有密封圈(3)，所述轴承外盖(2)的内侧活动安装有轴承(4)，所述轴承外盖(2)的顶部连通有进油管(5)，所述轴承(4)的内侧固定安装有轴承内盖(6)，所述轴承(4)的顶部固定安装有前端盖(7)，所述接线盒(1)的顶部右侧固定安装有内挡圈(8)，所述内挡圈(8)的右侧固定安装有外挡圈(9)，所述外挡圈(9)的顶部固定安装有风叶(10)，所述风叶(10)的外部固定安装有风罩(11)，所述前端盖(7)的顶部固定安装有后端盖(12)，所述后端盖(12)的底部固定安装有定子(13)，所述定子(13)的底部活动连接有转子(14)；所述转子(14)包括内体(141)，所述内体(141)的外壁铺设有铜镀层(142)，所述内体(141)的顶部开设有轴孔(143)，所述内体(141)的顶部开设有位于轴孔(143)外部的转子固定孔(144)，所述内体(141)的顶部开设有位于转子固定孔(144)外部的磁钢槽(145)。

设计方案

所述转子(14)包括内体(141)，所述内体(141)的外壁铺设有铜镀层(142)，所述内体(141)的顶部开设有轴孔(143)，所述内体(141)的顶部开设有位于轴孔(143)外部的转子固定孔(144)，所述内体(141)的顶部开设有位于转子固定孔(144)外部的磁钢槽(145)。

2.根据权利要求1所述的一种无鼠笼自启动永磁同步电动机，其特征在于：所述轴承(4)的数量为两个，两个所述轴承(4)沿定子(13)的轴心线呈对称分布。

3.根据权利要求1所述的一种无鼠笼自启动永磁同步电动机，其特征在于：所述转子固定孔(144)的数量为四个，四个所述转子固定孔(144)沿内体(141)的轴心线呈环绕分布。

4.根据权利要求1所述的一种无鼠笼自启动永磁同步电动机，其特征在于：所述磁钢槽(145)的数量为四个，四个所述磁钢槽(145)的沿内体(141)的轴心线呈环绕分布。

5.根据权利要求1所述的一种无鼠笼自启动永磁同步电动机，其特征在于：所述定子(13)的轴心线与后端盖(12)的轴心线重合，所述转子(14)的轴心线与定子(13)的轴心线重合。

6.根据权利要求1所述的一种无鼠笼自启动永磁同步电动机，其特征在于：所述轴承外盖(2)的内壁与轴承(4)之间存在间隙，所述轴承内盖(6)的内壁与轴承(4)之间存在间隙。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电动机技术领域，具体为一种无鼠笼自启动永磁同步电动机。

背景技术

对于转子直流励磁的同步电动机，若采用永磁体取代其转子直流绕组则相应的同步电动机就成为永磁同步电动机，永磁同步电动机的组成部分有定子、永久磁钢转子、位置传感器和电子换向开关等，永磁同步电动机具有结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高和功率因数高等优点，主要用于要求响应快速、调速范围宽和定位准确的高性能伺服传动系统和直流电机的更新替代电机，目前为了节能减排，为了提高电机能效，由于永磁同步电动机效率高于其他类型电动机，所以永磁同步电动机得到了广泛的运用。

目前有自启动永磁电动机与变频器启动永磁同步电动机，但现有自启动永磁同步电动机都采用了传统异步电动机的启动方式进行设计，电机转子采用鼠笼式，转子有以下弊端，转子生产工艺复杂，转子需要开笼条槽和磁钢槽将磁钢已经笼条嵌入转子内，笼条还需使用短路环进行焊接加工处理，磁钢使用方式受限，使用量多，受笼条槽的影响，磁钢槽不能随意设计使磁通减小，磁钢使用量多，体积较大，为了满足电机功率以及扭矩，磁钢量多电机定和转子体积大于变频器启动永磁同步电动机定和转子体积，笼条容易烧烧坏，由于电机启动电流大，导致大电流冲击笼条，笼条易损坏。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种无鼠笼自启动永磁同步电动机，具备可充分利用磁钢等优点，解决了转子生产工艺复杂，转子需要开笼条槽和磁钢槽将磁钢已经笼条嵌入转子内，笼条还需使用短路环进行焊接加工处理，磁钢使用方式受限，使用量多，受笼条槽的影响，磁钢槽不能随意设计使磁通减小，磁钢使用量多，体积较大，为了满足电机功率以及扭矩，磁钢量多电机定和转子体积大于变频器启动永磁同步电动机定和转子体积，笼条容易烧烧坏，由于电机启动电流大，导致大电流冲击笼条，笼条易损坏的问题。

(二)技术方案

为实现上述可充分利用磁钢的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种无鼠笼自启动永磁同步电动机，包括接线盒，所述接线盒的顶部固定安装有轴承外盖，所述轴承外盖的外侧固定安装有密封圈，所述轴承外盖的内侧活动安装有轴承，所述轴承外盖的顶部连通有进油管，所述轴承的内侧固定安装有轴承内盖，所述轴承的顶部固定安装有前端盖，所述接线盒的顶部右侧固定安装有内挡圈，所述内挡圈的右侧固定安装有外挡圈，所述外挡圈的顶部固定安装有风叶，所述风叶的外部固定安装有风罩，所述前端盖的顶部固定安装有后端盖，所述后端盖的底部固定安装有定子，所述定子的底部活动连接有转子。

所述转子包括内体，所述内体的外壁铺设有铜镀层，所述内体的顶部开设有轴孔，所述内体的顶部开设有位于轴孔外部的转子固定孔，所述内体的顶部开设有位于转子固定孔外部的磁钢槽。

优选的，所述轴承的数量为两个，两个所述轴承沿定子的轴心线呈对称分布。

优选的，所述转子固定孔的数量为四个，四个所述转子固定孔沿内体的轴心线呈环绕分布。

优选的，所述磁钢槽的数量为四个，四个所述磁钢槽的沿内体的轴心线呈环绕分布。

优选的，所述定子的轴心线与后端盖的轴心线重合，所述转子的轴心线与定子的轴心线重合。

优选的，所述轴承外盖的内壁与轴承之间存在间隙，所述轴承内盖的内壁与轴承之间存在间隙。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种无鼠笼自启动永磁同步电动机，具备以下有益效果：

该无鼠笼自启动永磁同步电动机，该电动机采用开磁钢槽加工成电机转子，在设置在加工完成的转子外表面的铜镀层构成一个转子中的闭合导体，电机启动时定子绕组三相旋转磁场与转子表面导体感应电流产生磁场，让电机启动起来，当旋转起来后由转子内永磁体与定子旋转磁场作用带动转子旋转而形成同步转速，转子实现了无笼条转子，转子冲片不需加工鼠笼槽，因此磁钢槽的设计不受限制，可充分利用磁钢，发挥磁钢的作用减少磁钢的使用量，同时减小电机转子和定子体积，节省材料，降低电机重量，减少电机成本，转子磁场导体不会受电流的冲击损坏，电机运行稳定寿命长，提高了电机效率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型转子的示意图。

图中：1接线盒、2轴承外盖、3密封圈、4轴承、5进油管、6轴承内盖、7前端盖、8内挡圈、9外挡圈、10风叶、11风罩、12后端盖、13定子、14转子、141内体、142铜镀层、143轴孔、144转子固定孔、145磁钢槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，一种无鼠笼自启动永磁同步电动机，包括接线盒1，接线盒1的顶部固定安装有轴承外盖2，轴承外盖2的外侧固定安装有密封圈3，轴承外盖2的内侧活动安装有轴承4，轴承外盖2的内壁与轴承4之间存在间隙，轴承内盖6的内壁与轴承4之间存在间隙，轴承外盖2的顶部连通有进油管5，轴承4的内侧固定安装有轴承内盖6，轴承4的顶部固定安装有前端盖7，接线盒1的顶部右侧固定安装有内挡圈8，内挡圈8的右侧固定安装有外挡圈9，外挡圈9的顶部固定安装有风叶10，风叶10的外部固定安装有风罩11，前端盖7的顶部固定安装有后端盖12，后端盖12的底部固定安装有定子13，轴承4的数量为两个，两个轴承4沿定子13的轴心线呈对称分布，定子13的底部活动连接有转子14，定子13的轴心线与后端盖12的轴心线重合，转子14的轴心线与定子13的轴心线重合。

转子14包括内体141，内体141的外壁铺设有铜镀层142，内体141的顶部开设有轴孔143，内体141的顶部开设有位于轴孔143外部的转子固定孔144，转子固定孔144的数量为四个，四个转子固定孔144沿内体141的轴心线呈环绕分布，内体141的顶部开设有位于转子固定孔144外部的磁钢槽145，磁钢槽145的数量为四个，四个磁钢槽145的沿内体141的轴心线呈环绕分布，磁钢槽145的数量可根据电机的型号改变，四个磁钢槽145所对应的是四极电机，如四极电机、六极电机和八极电机等多种型号采用的磁钢槽145的数量不同，但是其排布方式均为沿内体141的轴心线呈环绕分布,该电动机采用开磁钢槽145加工成电机转子14，在设置在加工完成的转子14外表面的铜镀层142构成一个转子14中的闭合导体，电机启动时定子13绕组三相旋转磁场与转子14表面导体感应电流产生磁场，让电机启动起来，当旋转起来后由转子14内永磁体与定子13旋转磁场作用带动转子14旋转而形成同步转速，转子14实现了无笼条转子14，转子14冲片不需加工鼠笼槽，因此磁钢槽145的设计不受限制，可充分利用磁钢，发挥磁钢的作用减少磁钢的使用量，同时减小电机转子14和定子13体积，节省材料，降低电机重量，减少电机成本，转子14磁场导体不会受电流的冲击损坏，电机运行稳定寿命长，提高了电机效率。

综上所述，该无鼠笼自启动永磁同步电动机，该电动机采用开磁钢槽145加工成电机转子14，在设置在加工完成的转子14外表面的铜镀层142构成一个转子14中的闭合导体，电机启动时定子13绕组三相旋转磁场与转子14表面导体感应电流产生磁场，让电机启动起来，当旋转起来后由转子14内永磁体与定子13旋转磁场作用带动转子14旋转而形成同步转速，转子14实现了无笼条转子14，转子14冲片不需加工鼠笼槽，因此磁钢槽145的设计不受限制，可充分利用磁钢，发挥磁钢的作用减少磁钢的使用量，同时减小电机转子14和定子13体积，节省材料，降低电机重量，减少电机成本，转子14磁场导体不会受电流的冲击损坏，电机运行稳定寿命长，提高了电机效率。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

设计图

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