专利名称：：一种异步起动永磁同步电动机的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种异歩起动永磁同步电动机，是一种性能优良、运行可靠性高、生产工艺简单的异步起动永磁同步电动机。
背景技术：
：现有技术中，异歩起动永磁同歩电动机高电机效率、高功率因数被人们认知。但由于它可靠性不高，生产工艺复杂，至今不能够大规模工厂化生产。异步起动永磁同步电动机的定子与异步电动机的结构是一致的，不同点在转子方面。现有技术异步起动永磁同步电动机的可靠性不高，原因是电机转子隔磁磁桥的机械失效造成的。一、现有技术异步起动永磁电动机转子的结构和造成转子可靠性低的原因(一)转子的结构形式1、径向式转子磁路结构如图1所示。图中，标号1为转子导条，标号2为导磁齿，标号3为隔磁磁桥，标号4为永磁体，标号5为转轴，标号7为永磁体槽。2、切向式转子磁路结构如图2所示。图中，标号l为转子导条，标号2为导磁齿，标号4为永磁体，标号5为转轴。3、混合式转子磁路结构如图3所示。图中，标号1为转子导条，标号2为导磁齿，标号4为永磁体，标号5为转轴，标号7为永磁体槽。以上转子的磁路结构摘引机械工业出版社出版的《现代永磁电机理论与设计》(P165-P167)(二)转子的结构缺陷1、转子的机械失效点---隔磁磁桥下面以图1(b)，径向式转子磁路结构为例进行分析如图4和图5所示，图中F是定子磁场对转子磁场在转子切线方向的反作用力。由于定子铁芯对转子磁极所产生的反作用力F，使永磁体在力F的作用下在极靴中向右产生运动趋势。在永磁体与极靴发生作用和反作用中，极靴中就产生了诸力N,f,N2f2N3f3N4f4。在隔磁磁桥A处，其受力&和Nj，使隔磁磁桥产生拉伸和弯曲变形；在隔磁磁桥B处，受力ft和支承反力N3的作用。力f3使隔磁磁桥产生压縮和弯曲变形，N3使隔磁磁桥产生拉伸和弯曲变形。N2f2N4f4对隔磁磁桥不发生直接作用。转子导条对隔磁磁桥A、B的分布反作用力q,对隔磁磁桥向外的弯曲变形起抵抗作用。在图5中，由于永磁体外侧的转子铁芯是导磁材料，定子磁场对由它所导出的磁场反作用力F，也作用在永磁体极靴两端的隔磁磁桥上。由于隔磁磁桥外侧是铸铝转子导条，它的硬度又远低于硅钢片的硬度，因此，隔磁磁桥外侧的转子导条，在电机正反向负载条件下长期运转，使得铸铝转子导条产生塑性变形，隔磁磁桥随之发生疲劳断裂。从而使得异步起动永磁同步电动机转子的机械失效。上面分析的是图1(b)径向式转子磁路结构，按照上述方法对其它同类异步起动永磁同歩电动机的转子的磁路结构进行分析研究，不难得出除本实用新型异歩起动永磁同歩电动机的转子磁路结构外，其它同类异歩起动永磁同步电动机转子磁路结构的隔磁磁桥都受有不同的集中力，在长时间负载条件下，均会造成疲劳破坏。2、转子的生产工艺复杂，造成生产效率降低，生产成本提高，这些也是影响异歩起动永磁同步电动机工厂化生产的因素。
发明内容本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种异步起动永磁同步电动机，通过改变隔磁磁桥所受力的大小和方向，确保隔磁磁桥在负载情况下长时间运转的可靠性，降低成本，提高电机效率。本实用新型的异步起动永磁同步电动机，包括有定子和转子，所述的转子是由圆柱形的永磁转子和圆筒形的异步起动转子组成，异步起动转子紧固在永磁转子外；所述的永磁转子是由转轴、均匀分布在转轴四周的瓦状形的n个永磁体和n个非导磁体组成，永磁体和非导磁体相间分布，相对的两个永磁体极性相反，n为大于等于2的偶数；所述的异步起动转子是由若干个间隔分布的转子导条和导磁齿组成，异步起动转子转子导条的底部为隔磁磁桥。本实用新型的异步起动永磁同步电动机，所述非导磁体的材料为铜、铝、工程塑料或空气等非导磁材料。本实用新型转子的磁路结构如图6、图7所示，下面结合结构特点对本实用新型进行分析。1、由图中可知，本实用新型的异歩起动永磁同步电动机转子的结构，属径向式磁路结构。本实用新型转子结构由两部分组成，一是永磁转子，二是异歩起动转子。永磁转子中的永磁体呈瓦形状。异步起动转子的转子导条可以是任意形状。这两部分在组合时紧配合压装使得转子各部件在组合后，紧密结合，形成一刚性结构。2、转子内部的隔磁磁桥的每一断面都是危险断面，但它不是机械失效点。在异歩起动永磁同步电动机的转子中，永磁转子磁场是通过异步起动转子的导磁齿的传递与定子磁场发生作用，由图7中可以看出，在本实用新型的异步起动永磁同步电动机转子的磁路结构中，转子的每个磁极所对应的导磁齿，它所受到定子磁场的反作用力都是相同的。或者说定子磁场对转子磁场的反作用力分解在转子磁极所对应的导磁齿上。设转子每个磁极所对应的导磁齿的齿数为Q，就有每个齿上所受到F力的作用为F/Q。由于每个导磁齿上所承受的力较小，对于铸铝的转子，条受导磁齿的挤压力也就小。经对本实用新型异步起动永磁同步电动机长时间过载运行后，对转子的检测结果发现一是铸铝转子导条没有发生塑性变形；二是异步起动转子与永磁转子没有发生错位。由此可以得出结论本实用新型异步起动永磁同步电动机的转子在过载情况下，保持了它的刚体特性。在此情况下隔磁磁桥的受力如图8所示。T为异步起动转子与永磁转子在紧配合时所产生的张力和异步起动转子高速运转时由离心力所产生的张力的合张力。ql为转子导条对隔磁磁桥的挤压力q2为永磁转子对隔磁磁桥的支承反力。由隔磁磁桥的受力图可以看出，沿切线方向隔磁磁桥只受到拉力的作用。根据硅钢片的机械性能以及本实用新型隔磁磁桥的形状，本实用新型中的隔磁磁桥具有抗拉伸不抗弯曲的特点。因此，可以得出如下结论1、本实用新型异步起动永磁同歩电动机的转子的隔磁磁桥在切线方向只受拉力的作用，因此按抗拉强度6《[6]来设计隔磁磁桥，此时隔磁磁桥的隔磁效果最佳。2、本实用新型异歩起动永磁同歩电动机转子中的隔磁磁桥虽是危险断面，但它不是机械失效点。3、鼠笼铁芯的生产工艺与异歩电动机相同，转轴的加工工艺也与异步电动机相同，永磁体由专门机械加工，贴磁、压装也有专门机械。总之，本实用新型转子可以在流水作业条件下做到机械化生产，相对于同类异步起动永磁同步电动机转子，生产工艺简单，生产效率高，生产成本低，能够实现工厂化生产。本实用新型的异步起动永磁同步电动机在保证电机高性能条件下，实现了高可靠性、生产的高效率和生产的低成本。本实用新型通过改变隔磁磁桥所受力的大小和方向，确保隔磁磁桥在负载情况下长时间运转的可靠性。图1为现有技术径向式转子的结构示意图图2为现有技术切向式转子的结构示意图图3为现有技术混合式转子的结构示意图图4为现有技术转子的受力示意图图5为现有技术隔磁磁桥的受力示意图图6为本实用新型的永磁转子的结构示意图，a为两极转子，b四极转子图7为本实用新型的永磁转子的分解结构示意图，a为异歩起动转子，b为永磁转子图8为本实用新型的隔磁磁桥的受力示意图图中，l转子导条，2导磁齿，3隔磁磁桥，4永磁体，5转轴，6非导磁体，7永磁体槽。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作具体的说明。本实用新型采用现有技术异步起动永磁同步电动机的设计思路，在异步电动机降低一个机座号的基础上进行设计。如图6和图7所示，为本实用新型的永磁转子的结构示意图。木实施例的两极l.lkw异歩起动永磁同歩电动机，所采用异步电动机0.75kw的机座号，型号为Y80-2,本实施例按照本实用新型的设计思路进行设计，永磁转子是由圆柱形的永磁转子和圆筒形的异步起动转子组成，异步起动转子紧固在永磁转子外。永磁转子是由转轴5、均匀分布在转轴四周的瓦状形的2个永磁体4和2个非导磁体6组成，非导磁体6位于永磁体4之间，将两个永磁体隔开，相对的两个永磁体极性相反。异步起动转子是由16个相间的转子导条1和16个导磁齿2组成，异步起动转子导条的内侧为隔磁磁桥3，鼠笼导条为铸铝，导磁齿与隔磁磁桥为硅钢片。本实施例四极55kw异步起动永磁同步电动机，所采用异歩电动机45kw的机座号，型号为Y225M-4，本实施例按照本实用新型的设计思路进行设计，永磁转子是由圆柱形的永磁转子和圆筒形的异步起动转子组成，异步起动转子紧固在永磁转子外。永磁转子是由转轴5、均匀分布在转轴四周的瓦状形的4个永磁体4和4个非导磁体6组成，非导磁体6位于永磁体4之间，将四个永磁体隔开，相对的四个永磁体极性相反。异步起动转子是由44个相间的转子导条1和44个导磁齿2组成，异步起动转子转子导条的内侧为隔磁磁桥3，转子导条为铸铝，导磁齿与隔磁磁桥为硅钢片。本实用新型的异步起动永磁同步电动机，进行可靠性测试，与采用图1(b)结构的现有技术的异歩起动永磁同步电动机进行对比，结果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table>目前，我国每年用于电动机方面的电能占国内总电能的60%，而异步电动机所消耗的电能又占电动机所耗电能的90%。如果将电动机的效率提高一个百分点，将节约73.8亿度电。由此可见，如果将异步起动永磁同步电动机取代异步电动机，它的社会价值和经济价值都是巨大的。权利要求1.一种异步起动永磁同步电动机，包括有定子和转子，其特征在于所述的转子是由圆柱形的永磁转子和圆筒形的异步起动转子组成，异步起动转子紧固在永磁转子外；所述的永磁转子是由转轴、均匀分布在转轴四周的瓦状形的n个永磁体和n个非导磁体组成，永磁体和非导磁体相间分布，相对的两个永磁体极性相反，n为大于等于2的偶数；所述的异步起动转子是由若干个间隔分布的转子导条和导磁齿组成，异步起动转子转子导条的底部为隔磁磁桥。2.根据权利要求1所述的异步起动永磁同步电动机，其特征在于所述非导磁体的材料为铜、铝、工程塑料或空气。专利摘要本实用新型涉及一种性能优良、运行可靠性高、生产工艺简单的异步起动永磁同步电动机。该同步电动机包括有定子和转子，所述的转子是由圆柱形的永磁转子和圆筒形的异步起动转子组成，异步起动转子紧固在永磁转子外；所述的永磁转子是由转轴、均匀分布在转轴四周的瓦状形的n个永磁体和n个非导磁体组成，永磁体和非导磁体相间分布，相对的两个永磁体极性相反，n为大于等于2的偶数；所述的异步起动转子是由若干个间隔分布的转子导条和导磁齿组成，异步起动转子导条的底部为隔磁磁桥。该同步电动机具有高可靠性、高效率和低成本的优点。文档编号H02K1/27GK201118406SQ20072003030公开日2008年9月17日申请日期2007年11月8日优先权日2007年11月8日发明者岳群生申请人:岳群生