一种异步起动的无轴承永磁同步电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107769504A(43)申请公布日2018.03.06(21)申请号201711075236.1(22)申请日2017.11.06(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人朱熀秋华逸舟黄建波(51)Int.Cl.H02K21/46(2006.01)H02K21/14(2006.01)H02K1/27(2006.01)H02K3/12(2006.01)H02K3/28(2006.01)H02K11/22(2016.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种异步起动的无轴承永磁同步电机(57)摘要本发明公开一种异步起动的无轴承永磁同步电机，转子是由转子铁心、永磁体、鼠笼条和转轴构成的复合结构，转子铁心在靠近其外边缘处沿圆周方向均匀开有32个封闭的转子槽，每个转子槽内固定嵌有一个与转子槽结构相同的鼠笼条，在鼠笼条内侧的转子铁心上沿圆周方向均匀开有4个相同的封闭的矩形槽，每个矩形槽中固定嵌有一个矩形的永磁体，4个永磁体尺寸相同且成四个顶角不接触的正方体排布，相互面对面的其中两个永磁体由内而外径向充磁，另外两个永磁体由外而内径向充磁；由于在转子上嵌入了鼠笼条，在起动过程中鼠笼条内会产生感应电流，从而产生异步转矩，使电机具有异步起动能力，同时保留了无轴承永磁同步电机的优点。CN107769504ACN107769504A权利要求书1/1页1.一种异步起动的无轴承永磁同步电机，包括内部的转子和外部的定子铁心（10），其特征是：转子是由转子铁心（11）、永磁体（13）、鼠笼条（12）和转轴（9）构成的复合结构，正中间是转轴（9），转轴（9）外同轴固定套有转子铁心（11），转子铁心（11）在靠近其外边缘处沿圆周方向均匀开有32个封闭的转子槽，每个转子槽内固定嵌有一个与转子槽结构相同的鼠笼条（12），在鼠笼条（12）内侧的转子铁心（11）上沿圆周方向均匀开有4个相同的封闭的矩形槽，每个矩形槽中固定嵌有一个矩形的永磁体（13），4个永磁体（13）尺寸相同且成四个顶角不接触的正方体排布，相互面对面的其中两个永磁体（13）由内而外径向充磁，另外两个永磁体（13）由外而内径向充磁。2.根据权利要求1所述的一种异步起动的无轴承永磁同步电机，其特征是：定子铁心（10）上沿圆周方向均匀开有24个定子槽，每定子槽内放置的是内层的悬浮力绕组（4）和外层的转矩绕组（5）。3.根据权利要求1所述的一种异步起动的无轴承永磁同步电机，其特征是：每个永磁体（13）的径向厚度为2m、宽度为33mm、轴向长度与转子铁心（11）轴向长度相同，在同一个径向截面上的每个永磁体（13）内边缘距离转轴（9）中心距离为21mm。4.根据权利要求1所述的一种异步起动的无轴承永磁同步电机，其特征是：鼠笼条（12）由外段的三角楔体（18）和内段的扇形体（19）连为一体组成，三角楔体（18）的外端尖端与转子铁心（11）外边缘的径向距离为0.4mm，三角楔体（18）的径向高度为0.8mm，三角楔体（18）的内端宽度与扇形体（19）的外端宽度相同，均是3.5mm，扇形体19的径向高度为4.6mm，扇形体（19）内端的最大宽度为2.8mm。5.根据权利要求1所述的一种异步起动的无轴承永磁同步电机，其特征是：悬浮力绕组（4）的极对数为1，每极每相槽数为4；转矩绕组（5）的极对数为2，每极每相槽数为2。6.根据权利要求5所述的一种异步起动的无轴承永磁同步电机，其特征是：悬浮力绕组（4）沿逆时针方向按A、Z、B、X、C、Y相排列，A相的接线是从A进线，从X出线，B相和C相的接线原理和A相相同，X、Y、Z相短接作为中性点，A、B、C相分别连接至一个三相逆变器的三个桥臂。7.根据权利要求5所述的一种异步起动的无轴承永磁同步电机，其特征是：转矩绕组（5）沿逆时针方向按A1、Z1、B1、X1、C1、Y1、A2、Z2、B2、X2、C2、Y2相排列，A相的接线从A1进线，从X1出线，再连接到A2，从A2进线，从X2出线，B相和C相的接线原理与A相的接线原理相同，X2、Y2、Z2相短接作为中性点，A1、B1、C1相分别连接至另一个三相逆变器的三个桥臂。2CN107769504A说明书1/4页一种异步起动的无轴承永磁同步电机技术领域[0001]本发明属于无轴承电机，尤其是具有异步起动能力的无轴承永磁同步电机。背景技术[0002]无轴承电机将电机和磁轴承的功能集成在一起，可以使电机在产生转矩的同时也能产生径向悬浮力，使转子在旋转的同时也能悬浮于电机的中心，避免了转子与定子之间的摩擦，并可省去用于支撑载荷的轴承，简化了磁悬浮轴承支承的电机结构。[0003]无轴承电机通常可分为无轴承永磁同步电