專利名稱：一種低壓大功率多支路永磁同步電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電機技術(shù)領(lǐng)域，進一步說是一種低壓大功率多支路永磁同步電動機，特別是 關(guān)于大型機械裝備用的主驅(qū)動電機。
背景技術(shù)：
在諸如礦山、電力、冶金、石化、水泥以及給排水等行業(yè)中的風機、泵類負載和具有 較大轉(zhuǎn)動慣量的機械裝備中，通常采用大于lkV的高壓異步電動機驅(qū)動。這種電壓等級不僅 給電機的設(shè)計、制造和維護帶來諸多問題，更重要的是對于需要變速節(jié)能的傳動系統(tǒng)，相應(yīng) 的高壓變頻器價格十分昂貴，性價比很低。而低壓大功率變頻器又常常需要采用水冷的方式
來冷卻，并且目前低壓大功率變頻器的極限電流值只能在1000A以內(nèi)。同時異步電動機的效 率和功率因數(shù)與電機的負載率直接相關(guān)，而且在冶金、礦山、電力、水泥等機械裝備中，異 步電動機無法制成多極。為了滿足負載的低速大轉(zhuǎn)矩需要， 一般采用異步電動機-齒輪減速機 的方式實現(xiàn)。齒輪減速機不僅增加了系統(tǒng)的制造成本，還有傳動效率低、振動和噪聲嚴重、 潤滑油滲漏污染、日常維護工作量大等弊端。
針對以上所述諸多問題，目前國內(nèi)外的研究比較活躍，代表性的發(fā)明專利有2002年申 請的發(fā)明專利(專利號02208573.4)"多功率永磁同歩電動機"，發(fā)明了一種工作機起動時 輸出功率大，工作機進入正常運行吋電機輸出功率降低至工作機運行所需功率的多功率永磁 同歩電動機。雖然此發(fā)明在一定程度上解決了能源浪費問題，但是并沒有解決低壓大功率條 件下的大電流問題。2003年申請的發(fā)明專利(專利號03218033.0)"調(diào)速型永磁低速問歩 電動機"，發(fā)明了一種調(diào)速型永磁低速同步電動機。其采用了平衡消震裝置，該裝置利用動力 消震原理，使ili動機在很大轉(zhuǎn)速范閨內(nèi)平穩(wěn)運動，結(jié)構(gòu)新穎獨特，調(diào)整方便可靠，調(diào)速范圍 大，運行平穩(wěn)。但是也沒有解決低壓大功率條件下的大電流問題。2004年巾請的發(fā)明專利(專 利號200420066915.4)"高起動轉(zhuǎn)矩永磁問歩電動機"，發(fā)明了一種高起動轉(zhuǎn)矩永磁同步電 動機，其具有高起動轉(zhuǎn)矩，大過載能力，高的運行效率。解決了主驅(qū)動電機動力"火馬拉小 車"的問題，有明顯的節(jié)能效果。但是仍然沒有解決低壓大功率條件下的大電流問題。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種相比同功率電機電壓低，電流小，絕緣性好，工作 效率高，過載能力強的低壓大功率多支路永磁同步電動機。
本發(fā)明其解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，該機包括永磁同步電動機殼體、轉(zhuǎn)軸、左軸承、前端蓋、左軸承外蓋、左軸承內(nèi)蓋、機座、定子鐵心、定子繞組、轉(zhuǎn)子、永磁體、 接線盒、右軸承內(nèi)蓋、右軸承、后端蓋、右軸承外蓋、風扇、風扇罩，其中接線盒包括螺栓、 接線排、接線斗、接線盒座。左軸承外蓋和左軸承內(nèi)蓋通過螺栓安裝在前端蓋上，前端蓋、 后端蓋、接線盒分別用螺栓安裝在機座上，左軸承安裝在轉(zhuǎn)子上夾在左軸承外蓋與左軸承內(nèi) 蓋之間，定子鐵心直接用螺栓安裝在機座上，定子繞組分布在定子鐵心上，轉(zhuǎn)子通過左軸承 外蓋、前端蓋、左軸承、左軸承內(nèi)蓋、右軸承內(nèi)蓋、右軸承、右軸承外蓋、后端蓋安放在機 座上，永磁體安放在轉(zhuǎn)子上，風扇套在轉(zhuǎn)軸上，風扇罩套在機座上，定子繞組由多個獨立分 繞組組成，并對稱布置在定子上，各分繞組引出的三相接線端分別與設(shè)在機殼上的接線盒中 之端子相連，與分繞組相連的接線盒之端子輸出端或分別與各接觸器電連接，或各變頻器電 連接。所說的分繞組在定子上對稱分布，其組數(shù)為小于或等于或2、 3、 4倍于永磁同步電動
機的極數(shù)，所說的轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)是表面式或內(nèi)置式。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)所具有的有益效果是解決了高壓交流電動機作為機械裝備主驅(qū)動 電機時，采用變頻調(diào)速節(jié)能系統(tǒng)中相應(yīng)高壓變頻器性價比低問題；克服了低壓大功率交流電 動機存在的大電流接觸器控制問題；避免了低壓大功率交流電動機采用低壓大功率變頻器供 電時的電流等級和冷卻困難等問題。
當本發(fā)明釆用工頻異步起動時，各支路繞組直接通過接觸器與工頻電網(wǎng)相連，由于電動 機的多條支路分擔了原有低壓大功率交流電動機的極限電流，通過每條支路接觸器的電流減 小，避免了以往低壓大功率電動機控制系統(tǒng)中，接觸器斷開時大電流產(chǎn)生有害電弧的現(xiàn)象。 系統(tǒng)可以根據(jù)電機負載的大小，決定切除或投入支路工作的組數(shù)，提高運行繞組的負載率。
當本發(fā)明采用多變頻器聯(lián)合供電時，還可以取消用于異步起動的起動繞組，實現(xiàn)永磁同 步電動機的變頻起動。變頻起動過程平穩(wěn)，性能優(yōu)越。取消了起動繞組，不但可以降低成本， 還能降低加工難度。系統(tǒng)同樣可以根據(jù)負載的大小，決定投入運行變頻器的數(shù)量，提高運行 變頻器的負載率，提高節(jié)能效果。
當本發(fā)明對于轉(zhuǎn)速低于500r/min，力矩大于500N m的低速大轉(zhuǎn)矩負載時，可以取消機
械齒輪減速機，而由低壓大功率，并具有低速大轉(zhuǎn)矩特性的多支路永磁同步電動機直接驅(qū)動 負載，實現(xiàn)無齒輪傳動。從根本上解決機械齒輪傳動系統(tǒng)存在的效率低、振動和噪聲嚴重、 潤滑油滲漏污染、日常維護工作量大等問題。
圖1是本發(fā)明定子電路結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明低壓大功率多支路永磁同步電動機結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2左視圖；圖4是轉(zhuǎn)子內(nèi)置自起動式磁路示意圖； 圖5是轉(zhuǎn)子表面式磁路示意圖； 圖6是轉(zhuǎn)子內(nèi)置切向式磁路示意圖； 圖7是本發(fā)明的接線盒結(jié)線示意圖。
圖中l(wèi)永磁同步電動機殼體、2第一繞組、3第二繞組、4第三繞組、5第四繞組、6第 五繞組、7第六繞組、8轉(zhuǎn)軸、9左軸承、IO前端蓋、ll左軸承外蓋、12左軸承內(nèi)蓋、13機 座、14定子鐵心、15定子繞組、16轉(zhuǎn)子、17稀土永磁體、18接線盒、19右軸承內(nèi)蓋、20 右軸承、21后端蓋、22右軸承外蓋、23風扇、24風扇罩、18-1螺栓、18-2接線排、18-3 接線斗、18-4接線盒座。 實施方式
結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細說明，
實施例一包括永磁同步電動機殼體l、轉(zhuǎn)軸8、左軸承9、前端蓋IO、左軸承外蓋ll、 左軸承內(nèi)蓋12、機座13、定子鐵心14、定子繞組15、轉(zhuǎn)子16、永磁體17、接線盒18、右 軸承內(nèi)蓋19、右軸承20、后端蓋21、右軸承外蓋22、風扇23、風扇罩24、接線盒18、螺 栓18-1、接線排18-2、接線斗18-3、接線盒座18-4。左軸承外蓋11和左軸承內(nèi)蓋12通過 螺栓安裝在前端蓋10上，前端蓋IO、后端蓋21、接線盒18分別用螺栓安裝在機座13上， 左軸承9安裝在轉(zhuǎn)子16上夾在左軸承外蓋11與左軸承內(nèi)蓋12之間，定子鐵心14直接用螺 栓安裝在機座13上，定子繞組15分布在定子鐵心14上，轉(zhuǎn)子16通過左軸承外蓋11、前端 蓋10、左軸承9、左軸承內(nèi)蓋12、右軸承內(nèi)蓋19、右軸承20、右軸承外蓋22、后端蓋21安 放在機座上，永磁體17安放在轉(zhuǎn)子16上，風扇23套在轉(zhuǎn)軸8上，風扇罩24套在機座13上， 定子繞組由獨立的第一繞組2、第二繞組3、第三繞組4、第四繞組5、第五繞組6、第六繞 組7之分繞組組成，并對稱布置在定子上，各分繞組引出的三相接線端分別與設(shè)在機殼上的 接線盒中之端子相連，與分繞組相連的接線盒之端子輸出端或分別與各接觸器電連接，或與 各變頻器電連接。所說的分繞組在定子上對稱分布，其組數(shù)為小于永磁同步電動機的極數(shù)， 所說的轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)是表面式。
實施例二基本結(jié)構(gòu)與實施例一相同，其中分繞組組數(shù)與永磁同步電動機的極數(shù)相同，轉(zhuǎn) 子磁路結(jié)構(gòu)是表面式。
實施例三基本結(jié)構(gòu)與實施例一相同，其中分繞組組數(shù)是三倍于永磁同步電動機的極數(shù)， 轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)是內(nèi)置式。
權(quán)利要求
1、一種低壓大功率多支路永磁同步電動機，包括機座、定子繞組、轉(zhuǎn)子、永磁體、接線盒、風扇，其特征是定子繞組由多個獨立分繞組組成，并對稱布置在定子上，各分繞組引出的三相接線端分別與設(shè)在機殼上的接線盒中之端子相連，與分繞組相連的接線盒之端子輸出端或分別與各接觸器電連接，或各變頻器電連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種低壓大功率多支路永磁同步電動機，其特征在于所說的分 繞組在定子上對稱分布，其組數(shù)為小于或等于或2、 3、 4倍于永磁同步電動機的極數(shù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種低壓大功率多支路永磁同步電動機，其特征在于所說的轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)是表面式或內(nèi)置式。
全文摘要
一種低壓大功率多支路永磁同步電動機，屬于電機技術(shù)領(lǐng)域，它包括機座、定子繞組、轉(zhuǎn)子、永磁體、接線盒、風扇；定子繞組由多個獨立分繞組組成，并對稱布置在定子上，各分繞組引出的三相接線端分別與設(shè)在機殼上的接線盒中之端子相連，與分繞組相連的接線盒之端子輸出端或分別與各接觸器電連接，或各變頻器電連接。本發(fā)明優(yōu)點解決了高壓交流電動機作為機械裝備主驅(qū)動電機時，采用變頻調(diào)速節(jié)能系統(tǒng)中相應(yīng)高壓變頻器性價比低問題；克服了低壓大功率交流電動機存在的大電流接觸器控制問題；避免了低壓大功率交流電動機采用低壓大功率變頻器供電時的電流等級和冷卻困難等問題。
文檔編號H02K3/28GK101320925SQ200810010920
公開日2008年12月10日 申請日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者馮桂宏, 宇 劉, 張炳義 申請人:沈陽工業(yè)大學