专利名称：稀土永磁高效同步电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电动机领域，特别涉及具有钕铁硼永久磁体的同步电动机。
由于异步电动机结构简单，工作可靠，价格低廉等优点，当今世界上75％以上的旋转机械的动力均采用它。但由于其需要较大的激磁电流，功率因数低，中小型电机效率不高等缺点，造成电网利用率下降，电能未能得到充分利用。现有的同步电动机，包括磁钢采用铁氧体永磁材料的同步电动机，都存在如下共同的缺点[1]电动机本身不能自行起动，需由起动装置带到同步速，才能正常运行。体积大，重量重，成本高。有接触的电励磁型运行不可靠。不能采用我国应用最广泛的y系列异步电动机的型谱、机座号和安装尺寸，即不能直接代替异步电动机。
如申请号为95225734.2的中国专利申请提供的{八极爪极式永磁同步电动机}，为轴向励磁多极结构，漏磁大，起动转矩小，不宜作功率电机用。日本在中国申请的发明专利{装有角方位检测器的永磁同步电动机}(申请号96190170.5)属无刷同步电动机类型，但需靠电子起动装置工作。
本实用新型的目的在于提供一种具有自起动能力、功率因数高、效率高、节电率高，工作可靠，可直接代替异步电动机的稀土永磁高效同步电动机。
针对上述目的，并结合附图，对本实用新型稀土永磁高效同步电动机的技术方案详细叙述如下本实用新型稀土永磁高效同步电动机由定子和转子组成，定子包含机壳1、定子铁芯2、定子槽6和定子绕组3；转子包含起动笼4、转子铁芯5、转子槽7、磁钢槽8、磁钢9和转子轴10。
机壳1采用我国应用最广的Y系列异步电动机的型谱、机座号和安装尺寸，但不采用开启式，为此，能直接代替异步电动机。
定子铁芯2选用斜槽结构，并用高导磁、低损耗硅钢片叠压而成。
定子绕组3采用Y形连接，绕组匝数以永磁磁场产生的感应电势达到0.85-0.95UN(额定电压)为依据。由于采用Y形连接，减小了涡流损耗。
定子与转子间的空气隙在保证可靠运行的前提下应尽量减小，因本实用新型所采用的结构，纵向电枢反应小，故空气隙可以尽量小。
转子铁芯5采用直槽形结构，用高导磁、低损耗硅钢片叠制而成。
转子槽形6选用单笼闭口槽结构，其截面积以保证足够的起动转矩，使电动机能在带载情况下顺利牵入同步。
转子中的磁钢槽8为T形结构，磁钢槽8对称分布于转子轴10的外侧；每个磁钢槽放置三块磁钢，即磁钢11、磁钢12和磁钢13，磁钢11放置在T形磁钢槽的径向槽内，磁钢12和磁钢13放置在T形磁钢槽的切向槽内，磁钢12和磁钢13对称地相隔分布在T形磁钢槽的切向槽的两端。上述磁钢采用稀土钕铁硼永磁材料制成。从上述磁钢槽及磁钢的结构可以看出，本实用新型所述电动机的磁路为复合励磁磁路，必要时端面上可加磁钢，形成轴向励磁，其中磁钢11为切向励磁，且为并联磁路，磁钢12、磁钢13为径向励磁，为串联磁路。由于该复合励磁磁路无隔离槽，故漏磁小，大大提高了磁钢的利用率与每极下的磁通量；并且可以利用并联、串联磁钢匹配，进行优化设计。与现有技术中的径向励磁串联磁路(附图2)、切向励磁并联磁路(附图3)和卍字磁路(附图4)相比，漏磁小，磁通量大，可以获得单位磁钢的最大利用率，提高了电机的力能指标和最大输出功率。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点(1)本实用新型电动机在起动过程中有足够的牵入同步转矩，使电机在带载情况下能顺利地牵入同步运行，并可在高功率因数、高过载能力下运行。
(2)与同型号的异步电动机相比，效率提高5-9％，功率因数提高达≥30％，起动转矩提高30％，温升下降40℃。
(3)节电显著，节电率可达12-15％以上。
(4)体积小，重量轻，工作可靠安装和搬运方便。
(5)可直接取代异步电动机。
附图1为本用新型稀土永磁高效同步电动机的结构示意图。
附图2为现有技术中的径向励磁串联磁路示意图。
附图3为现有技术中的切向励磁并联磁路示意图。
附图4为现有技术中的卍字磁路示意图。
附图1中，1为机壳，2为定子铁芯，6为定子槽，3为定子绕组，4为起动笼，5为转子铁芯，7为转子槽，8为磁钢槽，10为转子轴，11、12、13为磁钢，14为切向磁路，15为径向磁路。
在附图2-附图4中，16为隔离槽，17为磁钢，18为漏磁区。
权利要求1.一种稀土永磁高效同步电动机，由定子和转子组成，定子包含机壳(1)、定子铁芯(2)、定子槽(6)和定子绕组(3)；转子包含起动笼(4)、转子铁芯(5)、转子槽(7)、磁钢槽(8)、磁钢(9)和转子轴(10)，其特征在于[1]机壳(1)采用y系列异步电动机的型谱、机座号和安装尺寸，且不采用开启式；[2]定子槽(6)为斜槽结构；[3]定子绕组(3)采用y形连接，绕组匝数以永磁磁场产生的感应电势达到0.85-0.95UN为依据；[4]转子铁芯(5)采用直槽结构；[5]转子槽形(6)选用单笼闭口槽结构；[6]磁钢槽(8)为T形结构，对称分布在转子轴(10)的外侧；[7]每个磁钢槽(8)内放置了三块磁钢，即磁钢(11)、磁钢(12)、磁钢(13)，磁钢(11)放置在T形磁钢槽(8)的径向槽内，磁钢(12、13)放置在磁钢槽(8)的切向槽内。
2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于磁钢(11)为切向励磁，磁钢(12)磁钢(13)为径向励磁。
3.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于磁钢为稀土钕铁硼永磁材料制成。
4.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于定子铁芯(2)和转子铁芯(5)均采用高导磁低损耗硅钢片制成。
专利摘要本实用新型属于电动机领域,特别涉及具有钕铁硼永磁体的同步电动机。该同步电动机由定子和转子组成。其定子铁芯采用斜槽结构,定子绕组采用y形连接,空气隙在保证可靠运行前提下尽量减小,转子铁芯采用直槽结构,转子槽形选用单笼闭口槽,磁钢槽为T形结构,由磁钢组成复合励磁磁路。本实用新型不仅功率因数高,过载能力强,效率高,节电显著,并具有自起动能力,可带载牵入同步运行,可直接取代异步电动机。
文档编号H02K1/27GK2327113SQ97228739
公开日1999年6月30日 申请日期1997年10月17日 优先权日1997年10月17日
发明者蒋宗荣 申请人:北京市石景山区京磁技术公司, 蒋宗荣