本發(fā)明涉及電機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直驅(qū)式三相永磁同步電機。

技術(shù)背景

對于某些需要低速大轉(zhuǎn)矩電機的應(yīng)用場合，往往是通過異步電機配合減速機的機構(gòu)來實現(xiàn)。此種機構(gòu)結(jié)構(gòu)臃腫，維護不方便且異步電機效率在負載率較低的時候功率因數(shù)和效率偏低，不利于整個系統(tǒng)的節(jié)能。減速機要定期維護，體積較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且有一定的傳動效率損失。直驅(qū)式三相永磁同步電機具有高效率、高功率密度、過載能力強、體積小、重量輕等優(yōu)點，因此可以用直驅(qū)式三相永磁同步電機取代減速機與異步電機的結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于上述背景前提下，為了縮小低速大轉(zhuǎn)矩傳動系統(tǒng)的體積，本發(fā)明提供了一種直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機。具體內(nèi)容如下：

在直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機機身一側(cè)設(shè)有變頻器盒體，變頻器盒體內(nèi)安裝驅(qū)動器整流逆變單元。永磁同步電機的后端蓋連接編碼器盒，編碼器盒內(nèi)設(shè)有編碼器，編碼器安裝在電機輸出軸上并通過螺絲固定在電機后端蓋上，編碼器位置信號反饋線連入驅(qū)動器整流逆變單元。編碼器位置信號反饋線將轉(zhuǎn)子位置反饋給驅(qū)動器整流逆變單元，驅(qū)動器整流逆變單元對給定三相電進行處理，控制電機運行。驅(qū)動器整流逆變單元可以通過上位機的控制，調(diào)節(jié)電機速度及運行方式。變頻器盒體設(shè)置在永磁同步電機的右側(cè)。永磁同步電機的定子鐵芯采用分布式短距繞組。永磁同步電機采用中空式轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子采用多極少槽結(jié)構(gòu)。永磁同步電機后端蓋與編碼器盒相連并有空隙，定子鐵芯出線和編碼器位置信號反饋線都從編碼器盒和后端蓋的空隙中一并出線連入變頻器盒體。永磁同步電機的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子芯、轉(zhuǎn)子銜鐵和磁鋼組成，三個轉(zhuǎn)子銜鐵過盈壓緊并焊接到直驅(qū)式三相永磁同步電機輸出軸上，轉(zhuǎn)子芯與轉(zhuǎn)子銜鐵焊接相連，轉(zhuǎn)子銜鐵有減重孔，轉(zhuǎn)子芯上設(shè)有螺紋孔，磁鋼上有沉頭螺絲孔，磁鋼通過沉頭螺絲與轉(zhuǎn)子芯相連。永磁同步電機的電機殼體與前端蓋之間、電機殼體與后端蓋之間分別通過止口和螺絲相連。永磁同步電機采用正弦波驅(qū)動控制。

本發(fā)明的有益效果是：驅(qū)動器整流逆變單元與電機集成在一體，大大減少了整體系統(tǒng)的體積，提高整個傳動系統(tǒng)的集成度，不僅可以節(jié)約能源，還能夠節(jié)省成本和空間，提高系統(tǒng)的可靠性，省去了很多不必要的中間環(huán)節(jié)。

附圖說明

圖1直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機側(cè)面圖，

圖2直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機軸向圖，

圖3直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機剖分圖，

圖4直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機接線盒圖，

圖5直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機轉(zhuǎn)子組裝圖，

圖6直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機磁鋼圖，

圖中1.直驅(qū)式三相永磁同步電機輸出軸，2.變頻器殼體，3.編碼器，4.編碼器位置信號反饋線，5.外接電源線，6.定子鐵芯，7.轉(zhuǎn)子芯，8.轉(zhuǎn)子銜鐵，9.磁鋼，10.電機三相輸入電，11.電機殼體，12.前端蓋，13后端蓋，14.編碼器盒，15.驅(qū)動器整流逆變單元。

具體實施方式

在直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機機身右側(cè)設(shè)有變頻器盒體2，方便接線，變頻器盒體2內(nèi)安裝驅(qū)動器整流逆變單元15。永磁同步電機的后端蓋13連接編碼器盒14，編碼器盒14內(nèi)設(shè)有編碼器3，編碼器3為中空型大口徑編碼器，編碼器3安裝在輸出軸1上并通過螺絲固定在電機后端蓋13上，編碼器位置信號反饋線4連入驅(qū)動器整流逆變單元15。電機接線盒直接與三相外接電源線5相連，經(jīng)過驅(qū)動器整流逆變單元15處理后給電機三相供電。電機控制算法需要電機的轉(zhuǎn)子位置信號，編碼器位置信號反饋線4直接連入驅(qū)動器整流逆變單元15進行運算處理。運算處理后給電機通入三相電，經(jīng)過編碼器位置信號反饋線4反饋轉(zhuǎn)子位置，驅(qū)動器整流逆變單元通過對給定三相電進行處理進而控制電機進行運行，調(diào)速以及運行方式可以通過上位機對驅(qū)動器逆變單元15進行編程處理，實現(xiàn)不同工況的要求。所述直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機的定子鐵芯采用分布式短距繞組，極數(shù)根據(jù)轉(zhuǎn)速進行優(yōu)化設(shè)計，滿足節(jié)距y=2，y=3等，大大降低了電機輸出端部尺寸，減少了整體體積。所述直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機采用中空式轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子采用多極少槽結(jié)構(gòu)。所述三相永磁同步電機后端蓋13與編碼器盒14相連并有空隙，定子鐵芯6出線和編碼器位置信號反饋線4都從編碼器盒14和后端蓋13的空隙中一并出線連入變頻器盒體2。所述直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子芯7、轉(zhuǎn)子銜鐵8和磁鋼9組成，三個轉(zhuǎn)子銜鐵8過盈壓緊并焊接到直驅(qū)式三相永磁同步電機輸出軸1上，轉(zhuǎn)子芯7與轉(zhuǎn)子銜鐵8焊接相連，轉(zhuǎn)子銜鐵8有減重孔，降低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量、減輕重量。轉(zhuǎn)子芯7上設(shè)有螺紋孔，磁鋼9上有沉頭螺絲孔，磁鋼9通過沉頭螺絲與轉(zhuǎn)子芯7相連。所述永磁同步電機的電機殼體11與前端蓋12之間、電機殼體11與后端蓋13之間分別通過止口和螺絲相連。所述永磁同步電機采用正弦波驅(qū)動控制。

本發(fā)明的有益效果是：對于低速大轉(zhuǎn)矩工況場合，驅(qū)動器整流逆變單元與電機集成在一體，大大減少了整體系統(tǒng)的體積，提高整個傳動系統(tǒng)的集成度，不僅可以節(jié)約能源，還能夠節(jié)省成本和空間。編碼器反饋信號直接接入驅(qū)動器整流逆變單元中，可以通過上位機對驅(qū)動器整流逆變單元進行控制算法轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)不同工況的要求。直驅(qū)式低速大轉(zhuǎn)矩三相永磁同步電機采用中空式轉(zhuǎn)子，多極少槽的優(yōu)化設(shè)計，能夠降低齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動慣量，提高電機的啟動性能，提高系統(tǒng)的運行精度和相應(yīng)速度。變頻器盒體在整個電機的右側(cè)安裝，定子出線可以直接連入驅(qū)動器整流逆變單元中，不在電機后端蓋加工多余的出線孔，提高了整個系統(tǒng)的可靠性。此類電機可以應(yīng)用在低轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩大，負載變化率大，以及有精度要求的場合。直驅(qū)式三相永磁同步電機采用編碼器反饋位置信號，更具有智能性，相比永磁無刷直流電機的霍爾傳感器來說有更高的精度，傳統(tǒng)永磁無刷直流電機則不能達到高精度的要求。直驅(qū)式三相永磁同步電機采用正弦波驅(qū)動控制，相比永磁無刷直流電機具有轉(zhuǎn)矩波動小，響應(yīng)快等特點，對于一些在低頻的運行狀態(tài)以及堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，此類直驅(qū)式三相永磁同步電機有更大的優(yōu)勢。對于大功率低速大轉(zhuǎn)矩的負載工況，可以大大降低整個傳動系統(tǒng)的體積，提高系統(tǒng)的可靠性，省去了很多不必要的中間環(huán)節(jié)。