专利名称：低转速大转矩永磁同步电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动机，尤其是一种低转速大转矩永磁同步电机。
背景技术：
现有的永磁同步电机大都是转速在300-3000r/min，当用在低转速大转矩的场合 时需要减速装置，这样就降低了整个系统的传动效率，增加了整个系统的功耗，使得整个系 统的耗电量增加，增加了其运行成本。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种低转速大转矩永磁同步电机，可无需减速 装置即可实现低转速大转矩转动，提高了在低转速大转矩场合下的传动效率，减少整个系 统的运行成本。本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是一种低转速大转矩永磁同步电机，包括电机端盖、定子部分和转子部分，所述转子 部分可转动置于定子部分中，所述定子部分包括电机外壳、定子铁芯和线圈，所述线圈嵌于 所述定子铁芯的线槽中，所述电机外壳两侧固定盖合有所述电机端盖；所述转子部分包括 转子支架、转轴、转子铁芯和若干磁钢，所述转子铁芯嵌于所述转子支架外表面的凹槽上， 所述转轴压装于转子支架的中心孔中，所述定子铁芯固定压装于电机外壳的内圈上，该定 子铁芯由两定子端板和夹装于该两定子端板之间轴向叠压成型的多片定子冲片组成，所述 定子冲片由多片硅钢片连接成封闭式环型，定子铁芯采用此种多片连接方式，解决了电机 直径受到硅钢片最大宽度的限制问题；所述转子铁芯由轴向叠压成型的多片转子冲片组 成，所述转子冲片由多片硅钢片连接成封闭式环型，所述转子铁芯的外表面上设有若干凹 形定位槽，所述若干磁钢对应嵌于所述转子铁芯的凹形定位槽上，所述转子支架、转子铁芯 和若干磁钢之间紧压固定，所述转轴两端伸出所述电机端盖而形成双轴头输出。作为本发明的进一步改进，所述定子铁芯固定压装于电机外壳的内圈上的结构 是所述定子部分还包括机壳内挡块和两定子挡圈，其中一定子挡圈固定压装于所述定子 铁芯一侧的电机外壳内且始终止挡所述定子铁芯一侧，所述定子铁芯另一侧依次压设有另 一定子挡圈和机壳内挡块，所述机壳内挡块与电机外壳固连。作为本发明的进一步改进，设有若干紧定螺钉，所述紧定螺钉将所述定子铁芯与 所述电机外壳的内圈固定钉合。作为本发明的进一步改进，所述转子支架、转子铁芯和若干磁钢之间紧压固定的 结构是所述转子支架的轴向两侧分别设有转子硅钢片压板和若干压紧螺栓，所述若干压 紧螺栓将所述转子支架、转子铁芯和若干磁钢固定压紧于所述两转子硅钢片之间。作为本发明的进一步改进，所述转子铁芯的凹形定位槽沿圆周方向均勻间隔分布。作为本发明的进一步改进，所述磁钢为与所述转子铁芯同心的瓦片形磁极，该瓦片形磁极轴向两侧矩形面上开设有半圆形键槽，所述转子铁芯的凹形定位槽对应所述半圆 形键槽的槽壁部位形成凸出的卡键，所述半圆形键槽恰可卡制住所述卡键，从而使磁钢稳 固卡制于转子铁芯的凹形定位槽中，以提高磁钢的抗拉强度，解决了用胶等粘结方法固定 磁钢不牢靠的缺陷。作为本发明的进一步改进，所述转轴两端伸出所述电机端盖而形成双轴头输出的 结构是所述转轴对应所述电机端盖的两端外侧活动套设有轴承和轴承端盖，该轴承端盖 固连电机端盖，所述轴承设于轴承端盖内。本发明的电机采用大直径大宽度，以解决由于励磁不足造成的转矩不足的问题。本发明的有益效果是磁钢为同心式瓦片形磁极，在同心式瓦片形磁极两侧矩形 面上开有半圆形键槽，使磁钢稳固卡制于转子铁芯的凹形定位槽中，提高了磁钢的抗拉强 度，解决了用胶等粘结方法固定磁钢不牢靠的缺陷；定子铁芯采用多片连接的方式，解决了 电机直径受到硅钢片最大宽度的限制问题；配合电机采用大直径大宽度方案还可解决由于 励磁不足造成的转矩不足的问题，本发明功率密度大、效率高和功率因素高，噪声低、运行 平稳、调速性能优良、故障率低、运行维护成本低，启动转矩大和运行转矩大，且特别适合在 低转速、转矩范围变化大的场合下使用，攻破了长期以来在低转速大转矩场合下使用多级 减速的课题，减少了中间传动的能量消耗，提高了整个系统的传动效率。
图1为本发明的示意图；图2为图1的剖面图；图3为本发明所述定子部分的剖面示意图；图4为本发明所述转子部分的示意图；图5为本专利所述磁钢的结构示意图；图6为图5的侧视图；图7位本发明所述转轴的示意图。
具体实施例方式实施例一种低转速大转矩永磁同步电机，包括电机端盖4、定子部分20和转子部 分30，所述转子部分30可转动置于定子部分20中，所述定子部分20包括电机外壳5、定子 铁芯6和线圈12，所述线圈12嵌于所述定子铁芯6的线槽中，所述电机外壳5两侧固定盖 合有所述电机端盖4 ；所述转子部分30包括转子支架9、转轴1、转子铁芯8和若干磁钢7， 所述转子铁芯8嵌于所述转子支架9外表面的凹槽上，所述转轴压装于转子支架9的中心 孔中，所述定子铁芯6固定压装于电机外壳5的内圈上，该定子铁芯6由两定子端板15和 夹装于该两定子端板之间轴向叠压成型的多片定子冲片组成，所述定子冲片由多片硅钢片 连接成封闭式环型，定子铁芯采用此种多片连接方式，解决了电机直径受到硅钢片最大宽 度的限制问题；所述转子铁芯8由轴向叠压成型的多片转子冲片组成，所述转子冲片由多 片硅钢片连接成封闭式环型，所述转子铁芯8的外表面上设有若干凹形定位槽，所述若干 磁钢7对应嵌于所述转子铁芯8的凹形定位槽上，所述转子支架9、转子铁芯8和若干磁钢 7之间紧压固定，所述转轴1两端伸出所述电机端盖4而形成双轴头输出。
所述定子铁芯6固定压装于电机外壳5的内圈上的结构是所述定子部分20还包 括机壳内挡块13和两定子挡圈16，其中一定子挡圈16固定压装于所述定子铁芯6 —侧的 电机外壳5内且始终止挡所述定子铁芯6 —侧，所述定子铁芯6另一侧依次压设有另一定 子挡圈16和机壳内挡块13，所述机壳内挡块13与电机外壳5固连。设有若干紧定螺钉14，所述紧定螺钉14将所述定子铁芯6与所述电机外壳5的内 圈固定钉合。所述转子支架9、转子铁芯8和若干磁钢7之间紧压固定的结构是所述转子支架 9的轴向两侧分别设有转子硅钢片压板10和若干压紧螺栓11，所述若干压紧螺栓将所述转 子支架9、转子铁芯8和若干磁钢7固定压紧于所述两转子硅钢片之间。所述转子铁芯8的凹形定位槽沿圆周方向均勻间隔分布。所述磁钢7为与所述转子铁芯8同心的瓦片形磁极，该瓦片形磁极轴向两侧矩形 面上开设有半圆形键槽13，所述转子铁芯8的凹形定位槽对应所述半圆形键槽13的槽壁部 位形成凸出的卡键，所述半圆形键槽13恰可卡制住所述卡键，从而使磁钢7稳固卡制于转 子铁芯8的凹形定位槽中，以提高磁钢的抗拉强度，解决了用胶等粘结方法固定磁钢不牢 靠的缺陷。所述转轴1两端伸出所述电机端盖4而形成双轴头输出的结构是所述转轴1对 应所述电机端盖4的两端外侧活动套设有轴承3和轴承端盖2，该轴承端盖2固连电机端盖 4，所述轴承3设于轴承端盖2内。本发明的电机采用大直径大宽度，以解决由于励磁不足造成的转矩不足的问题。本发明专利安装过程为首先将转轴1压入转子支架9的中心孔上，然后将叠装好 的转子铁芯8镶嵌到转子支架9外表面的凹槽中，之后将若干形成同心式瓦片形磁极的磁 钢7沿凹形定位槽安装在转子铁芯8上，并用转子硅钢片压板10和压紧螺栓11将其压紧， 以完成转子部分(图幻的装配。在电机外壳5内压装一个定子挡圈16，然后将叠装完成的 定子铁芯6压装进电机外壳5上，在外侧依次压入定子挡圈16、机壳内挡块13，并焊接好； 然后将线圈12嵌入定子铁芯6的线槽中，扎线完成后，完成定子部分(图3)的装配。将转 子部分30装入定子部分20中，在转轴1上装入轴承3、轴承端盖2然后把电机端盖4装到 电机外壳5上完成电机的安装。磁钢7为同心式瓦片形磁极，在同心式瓦片形磁极两侧矩形面上开有半圆形键槽 13，使磁钢7稳固卡制于转子铁芯8的凹形定位槽中，提高了磁钢7的抗拉强度，解决了用 胶等粘结方法固定磁钢7不牢靠的缺陷；定子铁芯6采用多片连接的方式，解决了电机直径 受到硅钢片最大宽度的限制问题；若配合电机采用大直径大宽度方案还可解决由于励磁不 足造成的转矩不足的问题，本发明功率密度大、效率高和功率因素高，噪声低、运行平稳、调 速性能优良、故障率低、运行维护成本低，启动转矩大和运行转矩大，且特别适合在低转速、 转矩范围变化大的场合下使用，攻破了长期以来在低转速大转矩场合下使用多级减速的课 题，减少了中间传动的能量消耗，提高了整个系统的传动效率。
权利要求
1.一种低转速大转矩永磁同步电机，包括电机端盖G)、定子部分00)和转子部分 (30)，所述转子部分(30)可转动置于定子部分00)中，所述定子部分00)包括电机外壳 (5)、定子铁芯(6)和线圈(12)，所述线圈(12)嵌于所述定子铁芯(6)的线槽中，所述电机 外壳( 两侧固定盖合有所述电机端盖(4)；所述转子部分(30)包括转子支架(9)、转轴 (1)、转子铁芯(8)和若干磁钢(7)，所述转子铁芯(8)嵌于所述转子支架(9)外表面的凹槽 上，所述转轴压装于转子支架(9)的中心孔中，其特征在于所述定子铁芯(6)固定压装于 电机外壳(5)的内圈上，该定子铁芯(6)由两定子端板(1 和夹装于该两定子端板之间轴 向叠压成型的多片定子冲片组成，所述定子冲片由多片硅钢片连接成封闭式环型；所述转 子铁芯(8)由轴向叠压成型的多片转子冲片组成，所述转子冲片由多片硅钢片连接成封闭 式环型，所述转子铁芯(8)的外表面上设有若干凹形定位槽，所述若干磁钢(7)对应嵌于所 述转子铁芯(8)的凹形定位槽上，所述转子支架(9)、转子铁芯(8)和若干磁钢(7)之间紧 压固定，所述转轴(1)两端伸出所述电机端盖(4)而形成双轴头输出。
2.根据权利要求1所述的低转速大转矩永磁同步电机，其特征在于所述定子铁芯(6) 固定压装于电机外壳(5)的内圈上的结构是所述定子部分00)还包括机壳内挡块(13) 和两定子挡圈(16)，其中一定子挡圈(16)固定压装于所述定子铁芯(6) —侧的电机外壳 (5)内且始终止挡所述定子铁芯(6) —侧，所述定子铁芯(6)另一侧依次压设有另一定子挡 圈(16)和机壳内挡块(13)，所述机壳内挡块(13)与电机外壳(5)固连。
3.根据权利要求2所述的低转速大转矩永磁同步电机，其特征在于设有若干紧定螺 钉(14)，所述紧定螺钉(14)将所述定子铁芯(6)与所述电机外壳(5)的内圈固定钉合。
4.根据权利要求1所述的低转速大转矩永磁同步电机，其特征在于所述转子支架 (9)、转子铁芯(8)和若干磁钢(7)之间紧压固定的结构是所述转子支架(9)的轴向两侧 分别设有转子硅钢片压板(10)和若干压紧螺栓(11)，所述若干压紧螺栓将所述转子支架 (9)、转子铁芯(8)和若干磁钢(7)固定压紧于所述两转子硅钢片之间。
5.根据权利要求1或4所述的低转速大转矩永磁同步电机，其特征在于所述转子铁 芯(8)的凹形定位槽沿圆周方向均勻间隔分布。
6.根据权利要求1或4所述的低转速大转矩永磁同步电机，其特征在于所述磁钢(7) 为与所述转子铁芯(8)同心的瓦片形磁极，该瓦片形磁极轴向两侧矩形面上开设有半圆形 键槽(13)，所述转子铁芯(8)的凹形定位槽对应所述半圆形键槽(1 的槽壁部位形成凸出 的卡键，所述半圆形键槽(1 恰可卡制住所述卡键。
7.根据权利要求1所述的低转速大转矩永磁同步电机，其特征在于所述转轴(1)两 端伸出所述电机端盖(4)而形成双轴头输出的结构是所述转轴(1)对应所述电机端盖 ⑷的两端外侧活动套设有轴承⑶和轴承端盖O)，该轴承端盖⑵固连电机端盖，所 述轴承(3)设于轴承端盖O)内。
全文摘要
本发明公开了一种低转速大转矩永磁同步电机，定子铁芯固定压装于电机外壳的内圈上，该定子铁芯由两定子端板和夹装于该两定子端板之间轴向叠压成型的多片定子冲片组成，而定子冲片由多片硅钢片连接成封闭式环型；转子铁芯由轴向叠压成型的多片转子冲片组成，而转子冲片由多片硅钢片连接成封闭式环型，转子铁芯外表面上设有若干凹形定位槽，若干磁钢对应嵌于凹形定位槽上，转子支架、转子铁芯和若干磁钢之间紧压固定，转轴两端伸出电机端盖而形成双轴头输出。定子铁芯采用多片连接方式，解决了电机直径受硅钢片最大宽度的限制问题；本发明功率密度大，效率和功率因素高，启动转矩和运行转矩大，适合在低转速、转矩范围变化大的场合下使用。
文档编号H02K1/17GK102111047SQ20091026468
公开日2011年6月29日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者刘惠香, 刘永恒, 孙玉泉 申请人:昆山永恒盛工业技术有限公司