專利名稱：一種正弦極寬調(diào)制的永磁同步電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬電動機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種正弦極寬調(diào)制的永 磁同步電動機。
背景技術(shù)：
一種永磁同步電動機具有輕型化、高性能化、高效節(jié)能等特點， 有廣泛的市場空間，但是實際運行的永磁同步電動機數(shù)量所占比例甚 少?，F(xiàn)有永磁轉(zhuǎn)子尤其是貼面結(jié)構(gòu)建立的氣隙磁場為非正弦波，其中 存在大量諧波，從而使得電動機的銅耗、鐵耗、雜耗增加，效率下降、溫升升高，永磁同步電動機的節(jié)能優(yōu)勢無法體現(xiàn)；此外，還會產(chǎn)生脈 振電磁轉(zhuǎn)矩而引起轉(zhuǎn)速振蕩，影響運行穩(wěn)定性和可靠性，直接限制了 使用和推廣。 實用新型內(nèi)容本實用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種工作效率 高，運行穩(wěn)定、可靠，節(jié)能優(yōu)勢明顯的正弦極寬調(diào)制的永磁同步電動 機。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是這樣實現(xiàn)的 一種正弦極寬調(diào)制的永磁同步電動機，包括轉(zhuǎn)軸、與所述轉(zhuǎn)軸配 接的軸承、端蓋、定子鐵芯及與所述轉(zhuǎn)軸固定配接的轉(zhuǎn)子鐵芯；在所 述轉(zhuǎn)子鐵芯的周向固定配有"個分布式永磁極；所述分布式永磁極的 寬度不等，間隔寬度也不等；第/個分布式永磁極中心線距大磁極中心線《=(2, - l>r/(2")電角度；第/個分布磁極的寬度弧角為作為一種優(yōu)選方案，本實用新型在所述轉(zhuǎn)子鐵芯外可配有轉(zhuǎn)子鼠 籠；所述轉(zhuǎn)子鼠籠對分布式永磁極進行圓周分隔及周向定位。本實用新型所述分布式永磁極的寬度可采用正弦波面積等效原 則確定，也可采用三角波或SPWM調(diào)制方式確定。作為另一種優(yōu)選方案，本實用新型在所述分布式永磁極之間可配 有起動導條；所述起動導條與端環(huán)固定配逶構(gòu)成鼠籠轉(zhuǎn)子。作為另第三種優(yōu)選方案，在所述端蓋內(nèi)可配有冷卻風扇。本實用新型在轉(zhuǎn)子鐵芯表面上放置分布式永磁極，每個分布式永 磁極的寬度不等，分布式永磁極之間的間隔寬度也不相等，從而形成 一種正弦極寬調(diào)制的永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，使得由分布式永磁極構(gòu)成的極寬 調(diào)制式轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場波形更加接近正弦波，克服了永磁轉(zhuǎn)子磁極結(jié) 構(gòu)的不足，實現(xiàn)了高效率和高功率因數(shù)。分布永磁極之間的空間用來 設置起動導條，以實現(xiàn)自起動及阻尼功能，從而提高了本實用新型運 行的穩(wěn)定性及可靠性。


以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。本實 用新型的保護范圍將不僅局限于下列內(nèi)容的表述。圖1為本實用新型正弦極寬調(diào)制的永磁同步電動機轉(zhuǎn)子沖片結(jié) 構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型正弦極寬調(diào)制的永磁同步電動機局部結(jié)構(gòu)示 意圖；圖3為本實用新型正弦極寬調(diào)制的永磁同步電動機轉(zhuǎn)子沖片一 個極距尺寸關(guān)系圖。
具體實施方式
一種正弦極寬調(diào)制的永磁同步電動機，包括轉(zhuǎn)軸1、與所述轉(zhuǎn) 軸1配接的軸承2、端蓋3、定子鐵芯5及與所述轉(zhuǎn)軸1配接的轉(zhuǎn)子鐵芯6;其特征在于在所述轉(zhuǎn)子鐵芯6的周向固定配有"個分布式 永磁極7;所述分布式永磁極7的寬度不等，間隔寬度也不等；第z個 分布式永磁極中心線距大磁極中心線《=(2/-1);r/(2")電角度；第/個分 布磁極的寬度弧角為",^cos[(,-l);r/"]-cos(/;r/")電角度。在所述轉(zhuǎn)子鐵 芯6外配有轉(zhuǎn)子鼠籠8;所述轉(zhuǎn)子鼠籠8對分布式永磁極7進行圓周 分隔及周向定位。所述分布式永磁極7的寬度采用正弦波面積等效原 則確定。所述分布式永磁極7的寬度也可采用三角波或SPWM調(diào)制方 式確定。在所述分布式永磁極7之間配有起動導條12;所述起動導 條12與位于轉(zhuǎn)子鐵芯6兩端的端環(huán)通過同時鑄造或焊接方式構(gòu)成轉(zhuǎn) 子鼠籠8。在所述端蓋3內(nèi)可配有冷卻風扇9。本實用新型所使用永磁材料的工作溫度滿足運行溫度的要求，以 免熱退磁。在電機設計時，永磁體的最大去磁工作點應該在所用永磁材料最大工作溫度和最大去磁磁勢時退磁曲線拐點以上，并留有一定曰 求里。如圖l所示，本實用新型的永磁同步電動機轉(zhuǎn)子鐵芯上裝有按正 弦波進行極寬調(diào)制的分布式永磁極7，分布永磁極7由轉(zhuǎn)子鼠籠8進 行圓周分隔和周向定位，其余結(jié)構(gòu)與鼠籠式異步電動機相同。如圖2 所示，本實用新型包括轉(zhuǎn)軸1、軸承2、端蓋3、機座4、定子鐵芯5、 轉(zhuǎn)子鐵芯6、永磁極7、轉(zhuǎn)子鼠籠8和/或冷卻風扇9、風罩ll以及鍵10。定子鐵芯5內(nèi)嵌有定子繞組與動力電源相連，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場; 在轉(zhuǎn)子鐵芯6表面上的分布磁極之間設有起動導條12，起動導條12 由鑄鋁和/或銅構(gòu)成，與端環(huán)相連形成回路構(gòu)成轉(zhuǎn)子鼠籠8，以產(chǎn)生 起動轉(zhuǎn)矩和阻尼轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)自起動和高穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)子鐵芯表面上放置分布式永磁極，分布式永磁極的寬度不等， 間隔寬度也不相等。分布式永磁極的寬度可以按照正弦波面積等效的 原則確定，也可以用三角波或者其他SPWM調(diào)制方法設計。轉(zhuǎn)子鐵芯 6表面上設置正弦極寬調(diào)制的分布式永磁極7，圖3所示實施例為兩 極電動機；其轉(zhuǎn)子磁極由"個分布的小永磁極7構(gòu)成，第,(hl，2,A，w) 個分布磁極中心線距大磁極中心線《"2卜lW(2")電角度，第z個分布 磁極的寬度弧角為",=CO#-l>r/"]-cos(,;r/")電角度。分布式永磁極構(gòu) 成的極寬調(diào)制式轉(zhuǎn)子磁極產(chǎn)生的磁場波形更加接近正弦波，實現(xiàn)高效 率和高功率因數(shù)。在轉(zhuǎn)子鐵芯6表面分布式永磁極7之間，設置起動導條12并與 端環(huán)構(gòu)成鼠籠轉(zhuǎn)子8，同時對分布式永磁極7進行圓周分隔和周向定 位，分布磁極的磁鋼利用膠和/或機械方式固定在轉(zhuǎn)子鐵芯外側(cè)，后 進行動平衡檢驗和校正。本實用新型所公開的按正弦波進行極寬調(diào)制的分布式永磁極，同 樣可以用于永磁同步發(fā)電機。
權(quán)利要求1、一種正弦極寬調(diào)制的永磁同步電動機，包括轉(zhuǎn)軸(1)、與所述轉(zhuǎn)軸(1)配接的軸承(2)、端蓋(3)、定子鐵芯(5)及與所述轉(zhuǎn)軸(1)固定配接的轉(zhuǎn)子鐵芯(6)；其特征在于在所述轉(zhuǎn)子鐵芯(6)的周向固定配有n個分布式永磁極(7)；所述分布式永磁極(7)的寬度不等，間隔寬度也不等；第i個分布式永磁極中心線距大磁極中心線θi＝(2i-1)π/(2n)電角度；第i個分布磁極的寬度弧角為αi＝cos[(i-1)π/n]-cos(iπ/n)電角度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種正弦極寬調(diào)制的永磁同步電動機， 其特征在于在所述轉(zhuǎn)子鐵芯(6)外配有對分布式永磁極(7)進行 圓周分隔及周向定位的轉(zhuǎn)子鼠籠(8)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種正弦極寬調(diào)制的永磁同步電 動機，其特征在于在所述分布式永磁極(7)之間配有起動導條(12); 所述起動導條(12)與位于轉(zhuǎn)子鐵芯(6)兩端的端環(huán)固定配接構(gòu)成 轉(zhuǎn)子鼠籠(8)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種正弦極寬調(diào)制的永磁同步電動機， 其特征在于在所述端蓋(3)內(nèi)配有冷卻風扇(9)。
專利摘要本實用新型屬電動機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種正弦極寬調(diào)制的永磁同步電動機，包括轉(zhuǎn)軸(1)、與所述轉(zhuǎn)軸(1)配接的軸承(2)、端蓋(3)、定子鐵芯(5)及與所述轉(zhuǎn)軸(1)配接的轉(zhuǎn)子鐵芯(6)；其特征在于在所述轉(zhuǎn)子鐵芯(6)的周向固定配有n個分布式永磁極(7)；所述分布式永磁極(7)的寬度不等，間隔寬度也不等；第i(i＝1，2，3，Λ，n)個分布式永磁極中心線距大磁極中心線θ_i＝(2i-1)π/(2n)電角度；第i個分布磁極的寬度弧角為α_i＝cos[(i-1)π/n]-cos(iπ/n)電角度；在所述轉(zhuǎn)子鐵芯(6)外配有轉(zhuǎn)子鼠籠(8)；所述轉(zhuǎn)子鼠籠(8)對分布式永磁極(7)進行圓周分隔及周向定位。本實用新型工作效率高，運行穩(wěn)定、可靠，節(jié)能優(yōu)勢明顯。
文檔編號H02K21/14GK201107841SQ20072001543
公開日2008年8月27日 申請日期2007年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月22日
發(fā)明者孫昌志, 安躍軍 申請人:沈陽工業(yè)大學