本發(fā)明屬于永磁電機(jī)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種變磁橋異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)因其在功率因素、效率方面具有高于異步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也具有異步啟動(dòng)的能力，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，特別是在要求高效的場(chǎng)合，這也使得對(duì)其的研究成為熱點(diǎn)。對(duì)異步啟動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)的研究目標(biāo)主要是提高效率、功率因素、啟動(dòng)品質(zhì)因素和減少單位功率的永磁體用量等。然而異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)基本都采用永磁體內(nèi)置的結(jié)構(gòu)，必然導(dǎo)致永磁體的漏磁大，利用率低，進(jìn)而影響啟動(dòng)品質(zhì)因數(shù)和單位功率永磁體用量。目前的隔磁措施主要包括兩種方式：采用非磁性轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)軸上加隔磁銅套方式，這使制造成本高且工藝復(fù)雜；采用空氣隔磁和隔磁磁橋的方式，有一定隔磁效果，但這種結(jié)構(gòu)在較大容量電動(dòng)機(jī)的場(chǎng)合難以滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。因此，現(xiàn)有的隔磁措施都很難兼顧隔磁效果好和機(jī)械強(qiáng)度高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明提供了一種變磁橋異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)，旨在解決現(xiàn)有的異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)難以兼顧好的隔磁效果和高的機(jī)械強(qiáng)度的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種變磁橋異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)，包括：

定子和轉(zhuǎn)子，定子與轉(zhuǎn)子通過氣隙分開；

轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子鼠籠、永磁體以及轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)子鐵芯安裝于轉(zhuǎn)軸上，永磁體安裝于轉(zhuǎn)子鐵芯上，轉(zhuǎn)子鼠籠安裝于轉(zhuǎn)子鐵芯上，轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)有隔磁磁橋，隔磁磁橋?qū)挾妊剞D(zhuǎn)軸方向由兩端向中間減小，轉(zhuǎn)子鼠籠采用鋁水澆鑄成型。

隔磁磁橋?qū)挾妊刂D(zhuǎn)軸方向由兩端向中間減小，使整個(gè)軸向隔磁磁橋的磁阻有效地增大，提高隔磁效果，同時(shí)轉(zhuǎn)子鼠籠采用鋁水澆鑄成型，能夠抵消由于隔磁磁橋?qū)挾茸冃?duì)轉(zhuǎn)子鐵芯機(jī)械強(qiáng)度的削弱，使得轉(zhuǎn)子能兼顧好的隔磁效果和高的機(jī)械強(qiáng)度。

進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)子鐵芯采用沖片結(jié)構(gòu)，便于將轉(zhuǎn)子鐵芯加工成變磁橋結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，隔磁磁橋?qū)挾妊剞D(zhuǎn)軸方向由兩端向中間呈階梯式或弧線式減小，可避免對(duì)轉(zhuǎn)子鐵芯機(jī)械強(qiáng)度削弱過大，同時(shí)又能使轉(zhuǎn)子鐵芯有好的隔磁效果。

進(jìn)一步地，隔磁磁橋?qū)挾却笥诘扔?毫米，當(dāng)隔磁磁橋?qū)挾刃∮?毫米時(shí)，轉(zhuǎn)子強(qiáng)度銳減。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，有以下有益效果：

1、由于本發(fā)明中采用變磁橋的轉(zhuǎn)子鐵芯，隔磁磁橋?qū)挾仍叫?，磁橋部位的磁阻就越大，越能限制永磁體的漏磁，故本發(fā)明提供的變磁橋異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)與常規(guī)異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)相比，在沿整個(gè)轉(zhuǎn)軸方向上對(duì)永磁體的漏磁限制作用更加明顯，實(shí)現(xiàn)了降低漏磁、改善啟動(dòng)品質(zhì)因數(shù)和降低單位功率永磁體用量的目標(biāo)。

2、由于轉(zhuǎn)子鐵芯結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，可以采用沖片結(jié)構(gòu)，加工成變磁橋的轉(zhuǎn)子鐵芯相對(duì)比較容易，在轉(zhuǎn)子鐵芯的沖片結(jié)構(gòu)加工成型后，采用鋁水澆鑄的方式成型轉(zhuǎn)子鼠籠，使轉(zhuǎn)子鼠籠與轉(zhuǎn)子鐵芯二者聯(lián)結(jié)為一體，可抵消由于轉(zhuǎn)子鐵芯的隔磁磁橋?qū)挾葴p小對(duì)轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度的削弱，保證轉(zhuǎn)子高的機(jī)械強(qiáng)度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的變磁橋異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的定子結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明提供的變磁橋異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖(以44槽4極為例)；

圖3為本發(fā)明提供的變磁橋異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的截面圖；

圖4為本發(fā)明提供的變磁橋異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的剖視圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

本發(fā)明提供的變磁橋異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子與轉(zhuǎn)子通過氣隙隔開，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鼠籠以及永磁體，轉(zhuǎn)子鐵芯安裝在轉(zhuǎn)軸上，永磁體位于轉(zhuǎn)子鐵芯上，轉(zhuǎn)子鼠籠也位于轉(zhuǎn)子鐵芯上。轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)有隔磁磁橋，隔磁磁橋的寬度沿著轉(zhuǎn)軸方向由兩端向中間減小，由于沿著轉(zhuǎn)軸方向轉(zhuǎn)子鐵芯采用這種變磁橋結(jié)構(gòu)，能夠有效的增加轉(zhuǎn)子鐵芯上隔磁磁橋的磁阻，提高轉(zhuǎn)子鐵芯的隔磁效果，同時(shí)控制隔磁磁橋?qū)挾扔蓛啥讼蛑虚g逐漸減少的幅度和采用鋁水澆鑄成型的轉(zhuǎn)子鼠籠，能夠抵消由于隔磁磁橋?qū)挾葴p少對(duì)轉(zhuǎn)子鐵芯強(qiáng)度的削弱，使得轉(zhuǎn)子兼顧好的隔磁效果和高的機(jī)械強(qiáng)度，隔磁磁橋的最大寬度小于等于2mm，隔磁磁橋的最小寬度大于等于1mm，當(dāng)隔磁磁橋的寬度大于2mm時(shí)，隔磁磁橋的隔磁效果銳減，當(dāng)隔磁磁橋的寬度小于1mm時(shí)，轉(zhuǎn)子鐵芯的機(jī)械強(qiáng)度銳減，故1mm≤b≤2mm，b為隔磁磁橋?qū)挾取?/p>

圖1為本發(fā)明提供的變磁橋異步啟動(dòng)永磁同步電機(jī)的實(shí)施例中定子鐵芯結(jié)構(gòu)，定子鐵芯上設(shè)有36槽。

圖2為本發(fā)明提供的變磁橋異步啟動(dòng)永磁同步電機(jī)的實(shí)施例中轉(zhuǎn)子鐵芯結(jié)構(gòu)，為三段式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子鐵芯第一段1與轉(zhuǎn)子鐵芯第三段3隔磁磁橋?qū)挾认嗤?，均?mm，轉(zhuǎn)子鐵芯第二段2的隔磁磁橋?qū)挾葹?mm。

圖3為本發(fā)明提供的變磁橋異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的實(shí)施例中轉(zhuǎn)子鐵芯的截面圖，圖中b表示的是隔磁磁橋的寬度，沿著虛線G-G方向?qū)D(zhuǎn)子鐵芯進(jìn)行剖分，可以得到如圖4所示的變磁橋異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯的剖視圖。

本發(fā)明實(shí)施例中轉(zhuǎn)子鐵芯采用沖片結(jié)構(gòu)，在加工轉(zhuǎn)子鐵芯沖片時(shí)，需加工隔磁磁橋?qū)挾葹?mm和隔磁磁橋?qū)挾葹?mm的轉(zhuǎn)子鐵芯沖片，將隔磁磁橋?qū)挾葹?mm的轉(zhuǎn)子鐵芯沖片等分為兩組，第一組用于形成轉(zhuǎn)子鐵芯的第一段1，第二組用于形成轉(zhuǎn)子鐵芯的第三段3，磁橋?qū)挾葹?mm的轉(zhuǎn)子鐵芯沖片形成轉(zhuǎn)子鐵芯的第二段2。轉(zhuǎn)子鐵芯采用沖片結(jié)構(gòu)，易于將轉(zhuǎn)子鐵芯加工成變磁橋結(jié)構(gòu)，將各沖片按順序疊成一體后，再進(jìn)行鋁水澆鑄成型轉(zhuǎn)子鼠籠，使二者聯(lián)結(jié)為一體，這樣轉(zhuǎn)子鐵芯在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所受電磁力能傳遞給結(jié)構(gòu)堅(jiān)固的轉(zhuǎn)子鼠籠，使得變磁橋轉(zhuǎn)子具備較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，能在較大容量的電動(dòng)機(jī)上使用。此處轉(zhuǎn)子鐵芯的隔磁磁橋?qū)挾炔捎昧穗A梯的變化規(guī)律，這種轉(zhuǎn)子鐵芯結(jié)構(gòu)將使整個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯平均隔磁磁橋?qū)挾扔行p小，以使整個(gè)軸向上的隔磁磁橋磁阻有效增大，從而提高磁橋的隔磁效果，有效減小永磁體的漏磁。

隔磁磁橋?qū)挾仍谳S向的變化規(guī)律可根據(jù)加工工藝盡量簡(jiǎn)單來確定，可以采用上述多級(jí)階梯變化規(guī)律，也可以采用弧線式變化規(guī)律，即隔磁磁橋的寬度在轉(zhuǎn)軸方向?yàn)檫B續(xù)變化，采用弧線式變化的有利于將轉(zhuǎn)子鐵芯所受拉力分散。

本發(fā)明提供的變磁橋異步啟動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)，通過在轉(zhuǎn)軸方向上由兩端向中間規(guī)律減小隔磁磁橋的寬度，增大磁阻，達(dá)到有效減小永磁體漏磁，提高永磁體利用率，進(jìn)而改善啟動(dòng)品質(zhì)因數(shù)，減少單位功率永磁體用量，同時(shí)能保證轉(zhuǎn)子鐵芯有高的機(jī)械強(qiáng)度。能夠采用轉(zhuǎn)子鐵芯沖片方式加工變磁橋的轉(zhuǎn)子鐵芯，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，易于大規(guī)模生產(chǎn)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原理上所作的任何修改，等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。