直驱式低速大转矩三相永磁同步电机的制作方法

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种直驱式三相永磁同步电机。

技术背景

对于某些需要低速大转矩电机的应用场合，往往是通过异步电机配合减速机的机构来实现。此种机构结构臃肿，维护不方便且异步电机效率在负载率较低的时候功率因数和效率偏低，不利于整个系统的节能。减速机要定期维护，体积较大，结构复杂，且有一定的传动效率损失。直驱式三相永磁同步电机具有高效率、高功率密度、过载能力强、体积小、重量轻等优点，因此可以用直驱式三相永磁同步电机取代减速机与异步电机的结构。

技术实现要素：

基于上述背景前提下，为了缩小低速大转矩传动系统的体积，本发明提供了一种直驱式低速大转矩三相永磁同步电机。具体内容如下：

在直驱式低速大转矩三相永磁同步电机机身一侧设有变频器盒体，变频器盒体内安装驱动器整流逆变单元。永磁同步电机的后端盖连接编码器盒，编码器盒内设有编码器，编码器安装在电机输出轴上并通过螺丝固定在电机后端盖上，编码器位置信号反馈线连入驱动器整流逆变单元。编码器位置信号反馈线将转子位置反馈给驱动器整流逆变单元，驱动器整流逆变单元对给定三相电进行处理，控制电机运行。驱动器整流逆变单元可以通过上位机的控制，调节电机速度及运行方式。变频器盒体设置在永磁同步电机的右侧。永磁同步电机的定子铁芯采用分布式短距绕组。永磁同步电机采用中空式转子，转子采用多极少槽结构。永磁同步电机后端盖与编码器盒相连并有空隙，定子铁芯出线和编码器位置信号反馈线都从编码器盒和后端盖的空隙中一并出线连入变频器盒体。永磁同步电机的转子由转子芯、转子衔铁和磁钢组成，三个转子衔铁过盈压紧并焊接到直驱式三相永磁同步电机输出轴上，转子芯与转子衔铁焊接相连，转子衔铁有减重孔，转子芯上设有螺纹孔，磁钢上有沉头螺丝孔，磁钢通过沉头螺丝与转子芯相连。永磁同步电机的电机壳体与前端盖之间、电机壳体与后端盖之间分别通过止口和螺丝相连。永磁同步电机采用正弦波驱动控制。

本发明的有益效果是：驱动器整流逆变单元与电机集成在一体，大大减少了整体系统的体积，提高整个传动系统的集成度，不仅可以节约能源，还能够节省成本和空间，提高系统的可靠性，省去了很多不必要的中间环节。

附图说明

图1直驱式低速大转矩三相永磁同步电机侧面图，

图2直驱式低速大转矩三相永磁同步电机轴向图，

图3直驱式低速大转矩三相永磁同步电机剖分图，

图4直驱式低速大转矩三相永磁同步电机接线盒图，

图5直驱式低速大转矩三相永磁同步电机转子组装图，

图6直驱式低速大转矩三相永磁同步电机磁钢图，

图中1.直驱式三相永磁同步电机输出轴，2.变频器壳体，3.编码器，4.编码器位置信号反馈线，5.外接电源线，6.定子铁芯，7.转子芯，8.转子衔铁，9.磁钢，10.电机三相输入电，11.电机壳体，12.前端盖，13后端盖，14.编码器盒，15.驱动器整流逆变单元。

具体实施方式

在直驱式低速大转矩三相永磁同步电机机身右侧设有变频器盒体2，方便接线，变频器盒体2内安装驱动器整流逆变单元15。永磁同步电机的后端盖13连接编码器盒14，编码器盒14内设有编码器3，编码器3为中空型大口径编码器，编码器3安装在输出轴1上并通过螺丝固定在电机后端盖13上，编码器位置信号反馈线4连入驱动器整流逆变单元15。电机接线盒直接与三相外接电源线5相连，经过驱动器整流逆变单元15处理后给电机三相供电。电机控制算法需要电机的转子位置信号，编码器位置信号反馈线4直接连入驱动器整流逆变单元15进行运算处理。运算处理后给电机通入三相电，经过编码器位置信号反馈线4反馈转子位置，驱动器整流逆变单元通过对给定三相电进行处理进而控制电机进行运行，调速以及运行方式可以通过上位机对驱动器逆变单元15进行编程处理，实现不同工况的要求。所述直驱式低速大转矩三相永磁同步电机的定子铁芯采用分布式短距绕组，极数根据转速进行优化设计，满足节距y=2，y=3等，大大降低了电机输出端部尺寸，减少了整体体积。所述直驱式低速大转矩三相永磁同步电机采用中空式转子，转子采用多极少槽结构。所述三相永磁同步电机后端盖13与编码器盒14相连并有空隙，定子铁芯6出线和编码器位置信号反馈线4都从编码器盒14和后端盖13的空隙中一并出线连入变频器盒体2。所述直驱式低速大转矩三相永磁同步电机的转子由转子芯7、转子衔铁8和磁钢9组成，三个转子衔铁8过盈压紧并焊接到直驱式三相永磁同步电机输出轴1上，转子芯7与转子衔铁8焊接相连，转子衔铁8有减重孔，降低转子的转动惯量、减轻重量。转子芯7上设有螺纹孔，磁钢9上有沉头螺丝孔，磁钢9通过沉头螺丝与转子芯7相连。所述永磁同步电机的电机壳体11与前端盖12之间、电机壳体11与后端盖13之间分别通过止口和螺丝相连。所述永磁同步电机采用正弦波驱动控制。

本发明的有益效果是：对于低速大转矩工况场合，驱动器整流逆变单元与电机集成在一体，大大减少了整体系统的体积，提高整个传动系统的集成度，不仅可以节约能源，还能够节省成本和空间。编码器反馈信号直接接入驱动器整流逆变单元中，可以通过上位机对驱动器整流逆变单元进行控制算法转化，实现不同工况的要求。直驱式低速大转矩三相永磁同步电机采用中空式转子，多极少槽的优化设计，能够降低齿槽转矩和转动惯量，提高电机的启动性能，提高系统的运行精度和相应速度。变频器盒体在整个电机的右侧安装，定子出线可以直接连入驱动器整流逆变单元中，不在电机后端盖加工多余的出线孔，提高了整个系统的可靠性。此类电机可以应用在低转速，转矩大，负载变化率大，以及有精度要求的场合。直驱式三相永磁同步电机采用编码器反馈位置信号，更具有智能性，相比永磁无刷直流电机的霍尔传感器来说有更高的精度，传统永磁无刷直流电机则不能达到高精度的要求。直驱式三相永磁同步电机采用正弦波驱动控制，相比永磁无刷直流电机具有转矩波动小，响应快等特点，对于一些在低频的运行状态以及堵转状态，此类直驱式三相永磁同步电机有更大的优势。对于大功率低速大转矩的负载工况，可以大大降低整个传动系统的体积，提高系统的可靠性，省去了很多不必要的中间环节。