一种爪极式永磁同步电机的制作方法

1.本实用新型涉及永磁同步电机技术领域，尤其是涉及一种爪极式永磁同步电机。


背景技术：

2.爪极式永磁同步电机的结构简单，成本低，爪极式永磁同步电机主要包括转子、定子和定子励磁爪极三部分。爪极式永磁同步电机根据转速要求将转子分极数充磁，定子根据电压和扭矩要求调整相应参数，定子励磁爪极则是定子产生推动转子旋转的媒介，在爪极式永磁同步电机的使用过程中，经常会出现当转子旋转到一定角度时转子相对定子僵持在相对位置上，转子相对定子僵持停下，称之为转子死点，简单地讲，爪极式永磁同步电机在使用过程中经常出现突停死机。
3.转子包括出力转轴以及固定于出力转轴的永磁体，以八极永磁同步电机为例，转子的永磁体沿圆周方向分为八部分，即转子沿圆周方向有八个磁感应强度最强的地方以及八个磁感应强度最低的地方，n极和s极处为磁感应强度最强的地方，n极和s极的中间位置为磁感应强度最低的地方，爪极式永磁同步电机在定向后，对转子的永磁体的充磁角度要求非常高，若充磁角度不对将会导致电机突停死机，特别是负载过程中。
4.在爪极式永磁同步电机正常工作运转的过程中，多种情况会导致爪极式永磁同步电机突停死机，例如在控制爪极式永磁同步电机反转的过程中，例如在转子停下再次启动的过程中，例如在负载运行时转子扭矩不足的情况下，若转子磁极僵持在电机磁感应强度最低的位置，电机可能因斥力和吸力不足，导致转子与定子励磁爪极相持，均会导致电机停止不转。
5.另外，在转子启动时，在转子处于磁感应强度最低点时，转子启动力低，无法产生足够的引力或者斥力使得转子运转，从而带来启动不良。
6.因此有必要予以改进。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种爪极式永磁同步电机，结构简单，解决了爪极式永磁同步电机突停的情况。
8.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种爪极式永磁同步电机，马达外壳、安装在马达外壳的内腔中的定子组件以及转子组件，转子组件旋转安装在定子组件的中心位置，定子组件包括沿圆周方向间隔分布在转子组件的圆周外缘的定子励磁爪极，转子组件设置有出力转轴、永磁转子和空置传动机构，永磁转子活动安装于出力转轴，空置传动机构包括固定在出力转轴的空置驱动块和设置在永磁转子的空置驱动室，空置驱动块与空置驱动室传动配合，沿圆周方向空置驱动块的一侧或两侧与空置驱动室之间设置有一空置传动空位。
9.进一步的，所述空置驱动块和所述空置驱动室同轴安装，空置驱动块包括开设在其中心位置的安装孔以及对称设置在安装孔的相对两侧的驱动块，所述空置驱动室包括对
称设置在其中心位置的相对两侧的传动配合室，空置驱动块的两个驱动块分别设置在空置驱动室的两个传动配合室中，沿圆周方向每一个传动配合室与设置在其腔室内的相应驱动块之间均具有一个空置传动空位。
10.进一步的，在所述空置驱动块驱动所述永磁转子旋转的过程中所述驱动块的侧面抵顶于对应的传动配合室的相应侧的内壁面。
11.进一步的，所述空置驱动块包括安装部以及两个设置在括安装部的相对两称的所述驱动块，所述安装孔设置在安装部的中心位置，所述出力转轴固定于安装孔，所述传动配合室的横向截面的形状为扇形。
12.进一步的，所述永磁转子的中心部开设有上下贯穿永磁转子的轴孔，所述空置驱动室设置在所述永磁转子的底部，轴孔连通空置驱动室；所述空置驱动块设置在空置驱动室内。
13.进一步的，所述出力转轴活动插装于轴孔，所述出力转轴的上部固定有上固定块、下部固定有下固定块，永磁转子设置在上固定块和下固定块之间，所述空置驱动块固定在下固定块的上方。
14.进一步的，所述永磁转子在磁感应强度最低点的位置设定为死点位置，死点位置对应于径向对齐相邻设置两个的所述定子励磁爪极的中间位置，沿圆周方向一个所述传动配合室中有且只有包含一个永磁转子的死点位置，以实现使永磁转子跨过相应的死点位置。
15.进一步的，沿圆周方向所述死点位置对应位于所述传动配合室的中间位置，每一个传动配合室两个内壁面之间的夹角小于对应相邻的两个的所述定子励磁爪极的夹角。
16.进一步的，沿圆周方向所述传动配合室的夹角小于360/n-a度，a为5-20之间的任意数，空置传动空位的夹角大于5-30度。
17.进一步的，所述定子组件包括线圈骨架和绕线组，线圈骨架的中部开设有通孔，线圈骨架的圆周侧面设置有绕线槽，绕线组设置在绕线槽中，所述永磁转子位于通孔中。
18.本实用新型和现有技术相比所具有的优点是：本实用新型结构简单，解决了爪极式永磁同步电机突停的情况。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
20.图1是本实用新型的结构示意图。
21.图2是本实用新型的转子组件的结构示意图。
22.图3是空置驱动室与空置驱动块相互抵顶以实现传动配合的结构示意图。
23.图中标记：
24.1马达外壳11定子励磁爪极
25.2线圈骨架21绕线组22绕线槽23通孔
26.3转子组件31出力转轴32永磁转子33空置驱动块34空置驱动室35空置传动空位36驱动块37内壁面38上固定块39下固定块
具体实施方式
27.一种爪极式永磁同步电机，图1至3所示，马达外壳1、安装在马达外壳1的内腔中的定子组件以及转子组件3，转子组件3旋转安装在定子组件的中心位置，定子组件包括沿圆周方向间隔分布在转子组件3的圆周外缘的定子励磁爪极11，通过冲压工艺从马达外壳1的底部的板材冲压并折弯形成多个定子励磁爪极11，马达外壳1的面盖或中间隔板也可以通过冲压工艺一体成型出多个定子励磁爪极11，定子组件包括线圈骨架2和绕线组21，线圈骨架2的中部开设有通孔23，线圈骨架2的圆周侧面设置有绕线槽22，绕线组21设置在绕线槽22中，永磁转子32位于通孔23中。
28.转子组件3设置有出力转轴31、永磁转子32和空置传动机构，永磁转子32活动安装于出力转轴31，空置传动机构包括固定在出力转轴31的空置驱动块33和设置在永磁转子32的空置驱动室34，空置驱动块33与空置驱动室34传动配合，沿圆周方向空置驱动块33的一侧或两侧与空置驱动室34之间设置有一空置传动空位35。在通电启动时，通过定子励磁爪极11产生驱动磁场并驱使永磁转子32旋转，在空置驱动室34接触空置驱动块33之前永磁同步电机的负载及出力转轴31的阻力未作用于永磁转子32，即在启动时永磁转子32具有一空载的空转状态，在空置驱动室34的内壁面37冲击抵顶空置驱动块33后推动空置驱动一同块旋转，通过空置驱动块33带动出力转轴31旋转，进而完成启动工作。
29.空置驱动块33和空置驱动室34同轴安装，空置驱动块33包括开设在其中心位置的安装孔以及对称设置在安装孔的相对两侧的驱动块36，空置驱动室34包括对称设置在其中心位置的相对两侧的传动配合室，空置驱动块33的两个驱动块36分别设置在空置驱动室34的两个传动配合室中，沿圆周方向每一个传动配合室与设置在其腔室内的相应驱动块36之间均具有一个空置传动空位35。在空置驱动块33驱动永磁转子32旋转的过程中驱动块36的侧面抵顶于对应的传动配合室的相应侧的内壁面37。
30.具体的，空置驱动块33包括安装部以及两个设置在括安装部的相对两称的驱动块36，安装孔设置在安装部的中心位置，出力转轴31固定于安装孔，传动配合室的横向截面的形状为扇形。永磁转子32的中心部开设有上下贯穿永磁转子32的轴孔，空置驱动室34设置在永磁转子32的底部，轴孔连通空置驱动室34；空置驱动块33设置在空置驱动室34内。出力转轴31活动插装于轴孔，出力转轴31的上部固定有上固定块38、下部固定有下固定块39，永磁转子32设置在上固定块38和下固定块39之间，空置驱动块33固定在下固定块39的上方。
31.永磁转子32在磁感应强度最低点的位置设定为死点位置，死点位置对应于径向对齐相邻设置两个的定子励磁爪极11的中间位置，沿圆周方向一个传动配合室中有且只有包含一个永磁转子32的死点位置，以实现使永磁转子32跨过相应的死点位置。沿圆周方向死点位置对应位于传动配合室的中间位置，每一个传动配合室两个内壁面37之间的夹角小于对应相邻的两个的定子励磁爪极11的夹角。沿圆周方向传动配合室的夹角小于360/n-a度，a为5-20之间的任意数，空置传动空位35的夹角大于5-30度。
32.本实用新型解决永磁转子32因磁感应强度最低点产生的死点突停，永磁转子32在启动中，永磁转子32的永磁铁并不会第一时间受到电机负载，通过空置传动空位35提供一个5-30度的角度空间的启动位置，空置传动空位35的角度空间涵盖磁感应强度最低点，进而不会出现电机无法启动的现象。
33.以具有八个磁极的八极永磁同步电机为例，空置传动空位35的夹度设定为30
°
，
30
°
的空置传动空位35已经跨越了八极永磁同步电机的磁感应强度最低点，在八极永磁同步电机启动时空置驱动块33最多可以旋转30
°
后之间再带动出力转轴31旋转，即永磁转子32具有30
°
的空载角度，在带动出力转轴31旋转之前出力转轴31的负载未加载于永磁转子32，确保电机每次启动时都能够顺利启动。
34.本实用新型为爪极式永磁同步电机提供瞬间启动扭矩，由于在启动时永磁转子32旋转过一个角度再带动出力转轴31旋转，使得永磁转子32在第一时间不受负载影响，那么在启动时，会有一个传动配合室瞬间冲击空置驱动块33的过程，此时瞬间的启动力会比旧结构的永磁同步电机的启动力矩更大。
35.永磁同步电机在长时间堵转过程中，永磁转子32因齿轮的间隙，可能会在不确定的某个时间中出现永磁转子32旋转到磁感应强度最低点的位置并死机停转，由于本实用新型的新结构的永磁同步电机会让永磁转子32一直处于运转，保持永磁转子32的活性，通过来回旋转使永磁转子32一直处于磁感应强度最佳的位置，进而避免因对永磁转子32斥力和吸力不足而导致的永磁转子32与定子励磁爪极11相持的情况，即避免永磁同步电机出现突停死机。
36.在控制爪极式永磁同步电机反转的过程中，或者在转子停下再次启动的过程中，或者在负载运行时转子扭矩不足的情况下，本实用新型都不会出现突停死机。