专利名称：异步起动永磁同步潜油泵电动机的制作方法
技术领域：
本发明属于电动机领域，涉及一种异步起动永磁同步潜油泵电动机，尤其适于加 油站从地下油罐泵取燃油到汽车油箱中。
背景技术：
通常潜油泵电动机使用的是普通单相或三相异步感应电动机。该电动机由定子， 转子组成，定子由硅钢片冲片叠压成铁芯，在铁芯冲槽内装有铜芯绕组。当铜芯绕组通电后 产生旋转磁场带动转子运转，转子亦由硅钢片冲片叠压成铁芯，在铁芯冲槽内压铸成导条， 在冲槽外铸成端环构成全封闭鼠笼，受旋转磁场影响，鼠笼感应电流产生损耗。由于采用 的是异步感应电动机不可避免有以下缺点①失步现象，因是异步电动机，定转子不可能同 步，转速低于同步转速，易受负载影响而转数波动。而潜油泵性能直接相关转速，转速上升， 泵压力上升流量加大。②更严重的是效率较低。在转子鼠笼内有电流流过，必然产生损耗， 在当今提倡节能低耗时代，要提高其效率因其制式关系困难重重。③而采用通常的同步电 动机，在控制上复杂化，维护困难。④由于异步电动机性能受定转子间隙影响很大，异步电 动机间隙有限如果根据潜油泵要求，在定转子间加不锈钢屏蔽外套几乎是不可能的。
发明内容
本发明所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供一种异步起动永磁同步 潜油泵电动机，既可异步起动又有同步电动机的功能，在操作上和异步电动机不管单相或 三相均没有什么区别，采用转子内部镶有永久磁钢，磁钢贯穿整个转子。在磁钢外围开有圆 形空槽其内装有铝导条，在圆形空槽外铸成端环构成全封闭鼠笼，因此可保证异步起动并 可达到同步转数。转子理论上不承受任何损耗使效率大大提高，可较异步机提高5%以上， 在很宽的负载范围内保持高效率和较高功率因数。磁钢位置和中心孔气隙间距合理，转轴 不需要不锈钢制作。由于在转子内装有磁钢，定转子间磁场密度会有很大上升，故而在同功 率下体积较感应电动机可以缩小。另外，在保证要求的磁场密度下加大定转子之间间隙，可 以给定转子装上不锈钢屏蔽外套，而不会在运行中产生摩擦，解决了间隙中各种油体对定 转子的腐蚀。本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的依据本发明提供的一种异步起动永磁同步潜油泵电动机，包括定子和转子，所述 的转子的转轴穿过转子铁芯中心孔贯装在转子铁芯内，转子铁芯外包覆有不锈钢外套，沿 转子铁芯圆周内开有圆形空槽，圆形空槽贯穿整个转子铁芯，圆形空槽内贯铸有铝导条，在 圆形空槽外铸成端环构成全封闭鼠笼，圆形空槽内侧开有梯形空槽，梯形空槽内镶有磁钢， 磁钢贯穿整个转子铁芯，梯形空槽长度长于所放磁钢宽度，放置磁钢后的梯形空槽两端留 有空隙形成隔磁间隙，在磁钢两端转子上装有止挡装置，定子压装于泵体外壳内与转子相 对放置。本发明解决其技术问题是采取以下技术方案进一步实现
前述的转子铁芯由硅钢片冲片叠压制成。前述的磁钢为稀土金属钕铁硼材料制成。前述的圆形空槽为十八个圆形空槽，并沿转子铁芯圆周均勻排列。前述的梯形空槽为四个梯形空槽，并且按两两成90度直角排列或按两两成锐角 排列，梯形空槽内的磁钢按磁性两极排列，相邻两块磁钢N极向外放置，另外两块磁钢S极 向外放置。本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果由于本发明采用转子内装有永磁磁钢，磁密大，同等功率潜油泵体积可以缩小。由 于是同步电机运转时无滑差，理论上转子损耗为零，提高了效率，由于同步电动机转速比异 步电动机转速高，因而潜油泵抽油率亦有所提高。潜油泵具有自起动功能，无需像其他永磁 同步电机带有电子控制设备，维护容易，使用寿命长。定子电流小故而定子铜耗减小，效率 上升，总效率可达到或超过GB18613-2006国家标准2级要求。定转子之间气隙可以加大， 故而定转子均可加不锈钢套，增加定转子定型和抗腐蚀性能。总之，本发明使电动机效率大 大提高，同功率下体积缩小，节约用料。本发明的具体实施方式
由以下实施例及其附图详细给出。
图1为本发明的转子结构示意图；图2为本发明的转子横截面结构示意图；图3为单相潜油泵结构示意图。其中1，转轴2，端环3，止挡装置4，转子铁心5，梯形空槽6，圆形空槽7，铝导 条8，磁钢9，不锈钢外套10，隔磁气隙11，转子铁芯中心孔12，定子13，转子14，定转 子不锈钢外套之间间隙15，铜芯绕组16，定子绕组引出装置17，环氧树脂密封，18，潜油 泵外套19，泵轮装置20，滤油网，21，热保护器
具体实施例方式以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式
、结构、特征及其 功效，详细说明如后。如图1 3所示的一种异步起动永磁同步潜油泵电动机，包括定子和转子，所述的 转子13的转轴1穿过转子铁芯中心孔11贯装在转子铁芯4内，转子铁芯由硅钢片冲片叠 压制成。转子铁芯外包覆有不锈钢外套9，沿转子铁芯圆周内开有圆形空槽6，圆形空槽贯 穿整个转子铁芯，圆形空槽内贯铸有铝导条7，在圆形空槽外铸成端环2构成全封闭鼠笼， 鼠笼可以为铜制或铝制，本实施例为铸铝。圆形空槽为十八个圆形空槽，并沿转子铁芯圆周 均勻排列。圆形空槽内侧开有梯形空槽5，梯形空槽为四个梯形空槽，并且按两两成90度直 角排列或按两两成锐角排列，梯形空槽内镶有磁钢8，磁钢为稀土金属钕铁硼(NdFeB)材料 制成，牌号可根据设计参数要求选取。磁钢贯穿整个转子铁心，梯形空槽内的磁钢按磁性两 极排列，相邻两块磁钢N极向外放置，另外两块磁钢S极向外放置，梯形空槽长度长于所放 磁钢宽度，放置磁钢后的梯形空槽两端留有空隙形成隔磁间隙10，定子12压装于泵体外壳 18内与转子13相对放置。在磁钢两端转子上装有止挡装置3，可避免运行中磁钢脱出，磁钢8和转轴1间设计有足够隔磁距离，参见图2，转轴1无须采用不锈钢材料，可采用普通碳 钢所制。 定子可选择普通电动机所用定子，因本发明可使定转子不锈钢外套之间间隙14 增大，故可使定转子两表面均装有不锈钢薄外套，可防止油对定转子腐蚀及保证定转子之 间间隙。如图3中，在定子12的定子槽内装有铜芯绕组15，在铜芯绕组端部埋装有热保护 器21，其动作温度大大低于磁钢的居里温度，因此在电动机运行中不会因过热而退磁，整体 采用环氧树脂密封17，绕组引线装置16引出导线通向分油器，转子13下端装有泵轮装置 19，运转时燃油经滤油网20从定转子之间和潜油泵外套18与定子之间两路通过，前者主要 起润滑作用。
权利要求
一种异步起动永磁同步潜油泵电动机，包括定子和转子，其特征在于所述的转子的转轴穿过转子铁芯中心孔贯装在转子铁芯内，转子铁芯外包覆有不锈钢外套，沿转子铁芯圆周内开有圆形空槽，圆形空槽贯穿整个转子铁芯，圆形空槽内贯铸有铝导条，在圆形空槽外铸成端环构成全封闭鼠笼，圆形空槽内侧开有梯形空槽，梯形空槽内镶有磁钢，磁钢贯穿整个转子铁芯，梯形空槽长度长于所放磁钢宽度，放置磁钢后的梯形空槽两端留有空隙形成隔磁间隙，在磁钢两端转子上装有止挡装置，定子压装于泵体外壳内与转子相对放置。
2.根据权利要求1所述的异步起动永磁同步潜油泵电动机，其特征在于所述的转子 铁芯由硅钢片冲片叠压制成。
3.根据权利要求1所述的异步起动永磁同步潜油泵电动机，其特征在于所述的磁钢 为稀土金属钕铁硼材料制成。
4.根据权利要求1所述的异步起动永磁同步潜油泵电动机，其特征在于所述的圆形 空槽为十八个圆形空槽，并沿转子铁芯圆周均勻排列。
5.根据权利要求1所述的异步起动永磁同步潜油泵电动机，其特征在于所述的梯形 空槽为四个梯形空槽，并且按两两成90度直角排列或按两两成锐角排列，梯形空槽内的磁 钢按磁性两极排列，相邻两块磁钢N极向外放置，另外两块磁钢S极向外放置。
全文摘要
本发明涉及一种异步起动永磁同步潜油泵电动机，转子的转轴穿过转子铁芯中心孔贯装在转子铁芯内，转子铁芯外包覆有不锈钢外套，沿转子铁芯圆周内开有圆形空槽，圆形空槽贯穿整个转子铁芯，圆形空槽内贯铸有铝导条，在圆形空槽外铸成端环构成全封闭鼠笼，圆形空槽内侧开有梯形空槽，梯形空槽内镶有磁钢，磁钢贯穿整个转子铁芯，梯形空槽长度长于所放磁钢宽度，放置磁钢后的梯形空槽两端留有空隙形成隔磁间隙，在磁钢两端转子上装有止挡装置，定子压装于泵体外壳内与转子相对放置。本发明既可异步起动又有同步电动机的功能，提高了效率，同功率下体积缩小，节约用料，定转子用不锈钢外套屏蔽，克服了燃油对定转子长期的腐蚀，利于各种油体的泵取。
文档编号H02K21/46GK101873043SQ20101022561
公开日2010年10月27日 申请日期2010年7月14日 优先权日2010年7月14日
发明者杨惠辰 申请人:天津驰达电机有限公司