一種大功率爪極式永磁同步電機的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于機械技術領域,涉及一種大功率爪極式永磁同步電機。
【背景技術】
[0002]電機包括定子、轉子等部件,在定子上裝設成對的直流勵磁的靜止的磁極并在轉子上裝設電樞繞組,電機工作時由直流供電的勵磁磁場與電樞的旋轉磁場相互作用而產生轉矩。同步電機則是以同步轉速旋轉的交流電機,即是轉子轉速與定子旋轉磁場的轉速相同的交流電機。
[0003]永磁同步電機屬于同步電機的一種,其采用永久磁鋼作為轉子來取代轉子直流繞組。永磁同步電機具有結構簡單、體積小、重量輕、損耗小、效率高、功率因數高等優點,主要用于要求響應快速、調速范圍寬、定位準確的高性能伺服傳動系統和直流電機的更新替代電機。
[0004]定子部分的磁極的形狀結構以及尺寸等對電機的正常工作會產生一定的影響,現有的永磁同步電機采用的是矩形狀設置的磁極,這樣的結構在電機工作時往往會引起電機起動不良、振動大的問題,此外,在電機負載時還可能會導致電機反轉,電機工作錯誤,甚至損壞電機。
[0005]綜上所述,為解決現有的永磁同步電機結構上的不足,需要設計一種設計合理、起動效果好且不易反轉的大功率爪極式永磁同步電機。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題,提出了一種設計合理、起動效果好且不易反轉的大功率爪極式永磁同步電機。
[0007]本發明的目的可通過下列技術方案來實現:一種大功率爪極式永磁同步電機,包括:
[0008]殼體;
[0009]轉子,豎直插設在殼體中部;
[0010]線圈,設置為兩個且兩線圈由上至下疊合套設在轉子外周側面上,每個線圈的內側面上均固設有呈類等腰三角形設置的若干極爪,兩線圈分別與外界電源聯通并驅動轉子轉動。
[0011]在上述的一種大功率爪極式永磁同步電機中,所述極爪包括豎直向下設置的若干第一極爪以及豎直向上設置的若干第二極爪,且第一極爪、第二極爪間隔設置,各極爪沿著對應線圈的內側面均勻分布。
[0012]在上述的一種大功率爪極式永磁同步電機中,每個極爪均包括頭部、尾部且極爪的寬度由頭部至尾部逐漸增加。
[0013]在上述的一種大功率爪極式永磁同步電機中,相鄰的第一極爪、第二極爪呈相向錯開設置,且第一極爪的尾部靠近對應線圈的上端面設置,第二極爪的尾部靠近對應線圈的下端面設置。
[0014]在上述的一種大功率爪極式永磁同步電機中,相鄰的第一極爪、第二極爪之間留有間隙且相鄰的間隙等寬設置。
[0015]在上述的一種大功率爪極式永磁同步電機中,兩個線圈上對應設置的極爪呈同向錯開設置,且其中一個線圈上的第一極爪的尾部的一端位于另一個線圈上對應設置的第一極爪的中心線上。
[0016]在上述的一種大功率爪極式永磁同步電機中,所述頭部呈銳角設置且該銳角的角度為<1,23°(3<€^25°(3。
[0017]在上述的一種大功率爪極式永磁同步電機中,兩線圈緊密相連且每個線圈的外側面均與殼體內壁緊密貼合。
[0018]與現有技術相比,本發明結構設計合理、工作效果好;第一極爪、第二極爪間隔設置有利于磁場的生成,便于轉子轉動;極爪采用類等腰三角形的結構設置能夠增大扭矩,便于電機的起動且能保持電機的穩定;此外,有利于降低電機正反轉過程中的力矩偏差,提高電機的工作效果。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明一較佳實施例的結構示意圖。
[0020]圖2是圖1的部分結構示意圖。
[0021]圖3是本發明一較佳實施例中線圈的結構示意圖。
[0022]圖4是本發明一較佳實施例的電路示意圖。
[0023]圖中,10、殼體;20、轉子;30、線圈;31、第一極爪;32、第二極爪。
【具體實施方式】
[0024]以下是本發明的具體實施例并結合附圖,對本發明的技術方案作進一步的描述,但本發明并不限于這些實施例。
[0025]如圖1和圖2所示,本大功率爪極式永磁同步電機包括:
[0026]殼體10;
[0027]轉子20,豎直插設在殼體10中部;
[0028]線圈30,設置為兩個且兩線圈30由上至下疊合套設在轉子20外周側面上,每個線圈30的內側面上均固設有呈類等腰三角形設置的多個極爪,兩線圈30分別與外界電源聯通并驅動轉子20轉動。
[0029]同步電機中定子部分的磁極的形狀結構以及尺寸等對電機的正常工作會產生一定的影響,現有的永磁同步電機采用的是矩形狀設置的磁極,矩形狀磁極扭矩相對較小,電機起動不良,且在電機正反轉時產生的力矩偏差大,電機工作行程不一致,影響電機工作正常進行。
[0030]除此之外,這樣的結構在電機工作時往往會引起振動大的問題,在電機負載時還可能會導致電機反轉,致使電機工作錯誤,甚至損壞電機。
[0031 ]為此,本發明設計了一種大功率爪極式永磁同步電機,將磁極改良成類等腰三角形設置的極爪,通過改變磁極的形狀結構,增大扭矩,便于電機的起動,減少振動,同時也避免在電機負載時發生反轉的現象。
[0032]由于一個線圈30容易發生不定向轉動,輕易導致電機反轉,因此,本發明中設置了兩個線圈30,這樣的設置有利于增大起動力矩,保證轉子20在轉動過程中無外力作用下保持定向轉動。
[0033]如圖2和圖3所示,優選地,極爪包括豎直向下設置的多個第一極爪31以及豎直向上設置的多個第二極爪32,且第一極爪31、第二極爪32間隔設置,各極爪沿著對應線圈30的內側面均勻分布。
[0034]將極爪分成第一極爪31、第二極爪32,便于磁場的生成,第一極爪31、第二極爪32呈反向間隔設置,且各極爪沿著對應線圈30的內側面均勻分布,確保磁場分布均勻,有利于轉子20轉動。
[0035]優選地,每個極爪均包括頭部、尾部且極爪的寬度由頭部至尾部逐漸增加。由于極爪呈類等腰三角形設置,因此,極爪的頭部對應等腰三角形頂角所在的部分,極爪的尾部對應等腰三角形底邊所在的部分。
[0036]進一步優選地,相鄰的第一極爪31、第二極爪32呈相向錯開設置,且第一極爪31的尾部靠近對應線圈30的上端面設置,第二極爪32的尾部靠近對應線圈30的下端面設置。
[0037]值得一提的是,在線圈30的上端面、下端面分別固設有金屬片,每個金屬片上均設置有均勻分布的多個凸起,其中,各凸起朝著線圈30內側面彎折并緊密貼合在線圈30的內側面上形成上述對應的各個極爪,這樣一來每個極爪的尾部均與對應的金屬片相連。
[0038]本實施例中,位于線圈30上端面的金屬片為第一金屬片,各第一極爪31與第一金屬片連為一體;位于線圈30下端面的金屬片為第二金屬片,各第二極爪32與第二金屬片連為一體。因此,第一極爪31的尾部靠近對應線圈30的上端面設置,第二極爪32的尾部靠近對應線圈30的下端面設置,且相鄰的第一極爪31、第二極爪32呈相向錯開設置,有利于磁場的分