摘要：永磁同步电机相比一些传统的三相异步电机具有体积小、效率高、过载能力强等显著的优势特点。特别是现在能效问题及国家的碳中和目标的背景下，高效率的永磁同步电机就更加具备良好的工业应用前景，可替代一些效率较低的传统异步电机，提高设备的整体效率，助力企业节能减排。永磁同步电机的基本结构与传统异步电机基本一致，分为定子，转子和端盖等部件；最主要的不同点是电机的转子是由高性能永磁体材料组成磁极[1]。本文以永磁同步电机为主要研究对象，讨论了永磁同步电机结构及一些适合生产制作的公差尺寸配合方案。 关键词：永磁同步电机；电机结构；公差配合；
带风扇的安全帽
永磁同步电机在国内的发展非常迅猛，普及的行业也越来越广。在传统的工业行业，许多设备厂家的动力源也从传统的三相异步电机更换为高效的永磁同步电机。例如注塑机、挤出机、油压机、机床等行业基本都采用了高效的永磁同步电机作为设备的主要动力源。特别在注塑机行业，由于永磁同步电机具备调频变速和超宽的效率平台，尤其适合作为注塑机设备的液压系统动力元件。特别在注塑机的保压工况下，在保持转矩输出的同时，调频降速使得
此工况可以以较低的功率进行运作，降低了此时的工作电流，有效地提高了设备的节电率。本文主要以注塑机使用的液压伺服永磁同步电机为例进行主要结构介绍及相关的配合公差建议，以便可以给大家在进行永磁同步电机设计时提供一点建议和参考。
1 永磁同步电机结构
永磁同步电机为了防止运行温升过高和结合成本经济性等各方面的综合考虑，会选择一种合适的冷却方式来帮助电机进行散热降温，避免电机内部的绕组、永磁体及轴承等部件在长时间高温状况下损坏。
当下主流的电机冷却方式有以下几类：1、自冷式：即电机不添加任何冷却措施，让电机在自然环境条件下，依靠自身和环境进行热交换来实现电机的冷却。2、风冷冷却：风冷冷却方式又可分为他扇冷式和自扇冷式，现较多的异步电机就是采用后者冷却方式，而永磁同步电机因其体积控制和为了经济性等考虑会选择前者作为冷却方式。一般会在电机的尾部配置一个轴流风机或者涡流离心风机进行强制吹风冷却。3、内部冷却：这种冷却方式是在
电机的机壳或者铁芯和转轴等内部布置一个管道式的冷却系统，由此可以向电机内部通入油、水或者其他介质的冷却液体来带走电机产生的热量实现电机的散热降温 光伏组件检测[2]。当下较多的新能源汽车使用的驱动电机一般会采取此类冷却方式，特别是国外的特斯拉新能源汽车内部的驱动电机更是将此冷却方式运用地非常极致，极大地提高了电机的功率密度。
减温减压装置撬装重心综合来说，这几种冷却方式各有优势利弊，设计者可以根据使用环境和设备的安装结构等条件去选择合适的冷却方式。在本文中主要讲解第2种适用于较多注塑机设备的强制风冷式永磁同步电机为主。
1.2永磁同步电机的结构
永磁同步电机根据转子内部磁钢的位置可以分为内嵌式电机和表贴式电机，其中表贴式的转子结构还因为旋转部位的区分可以分为外转子式和内转子式。本文主要介绍内嵌式永磁同步电机的结构为主。
如下图1所示的，永磁同步电机主要由定子、转子、前后端盖及前后轴承还有编码器反馈元件组成，另外在电机尾部装有强制冷切风机，在电机的定子外表面布有风罩板形成一个散
热风道。当电机运行时，冷却风机通电开始工作，可在机座与风罩板之间的风道形成一个强力的风流，对电机进行散热降温。使得电机整体的温升可以控制在使用要求范围内，确保电机稳定运行。
此外，附图所示的电机前端轴承处设计了一个比较巧妙的结构，在电机的轴承前端增加了一个轴承紧固挡圈，同时在轴承后端设有一个轴承内盖，通过图示可以看到，电机前轴承的内外圈均被部件牢牢固定，这样可以有效防止电机的转子前后窜动。此结构有两方面的好处：一是可以防止电机的转子窜动，确保电机在运行过程中定转子铁芯在轴向方向对齐，使得实际使用的铁芯有效长与设计值一致。二是防止因电机转子窜动，导致后端的编码器转子位置改变而出现报警的情况，确保电机平稳运行。母线排
图1 永磁同步电机结构
msinfo1.3永磁同步电机的材料选择
随着市场环境的竞争性越来越大，许多客户对于电机外观和经济性的要求也越来越高，因此选择合适的材料来制作电机的零部件也是电机设计者需要慎重考虑的。
激光内雕在电机的定子方面，定子铁芯的材料以硅钢片为主，对于普通注塑机使用的电机来说，选择50DW600或者50DW470等牌号的硅钢片较为合适，绕组选择漆包圆铜线绕制后嵌入定子铁芯处，绝缘材料根据注塑机的工况选择F级绝缘材料，其经济性较为符合。机座的材料可以选择铝材，设计者可以根据结构要求设计合适的机座外框，然后采用挤拉工艺制作出铝型材机座后，再采用机加工的方式制成合适尺寸。采用挤拉铝型材作为定子外壳的一大优点是可以自由选择所需的机座长度，可以一个模具通用整个机座号系列产品；同时挤拉铝型材的密度较好，没有任何气隙缩孔等，导热性能更加优越。另外风罩板也可以采用此工艺选择铝材制作。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议