变频调速永磁同步电机和驱动装置的制作方法

本技术涉及永磁同步电机的，尤其涉及一种变频调速永磁同步电机和驱动装置。

背景技术：

1、永磁同步电机包括机壳、转子和定子，转子和定子同轴且转子套设于定子内部，转子转动连接在机壳上，定子固定支撑在机壳上。

2、同时，永磁同步电机也存在调速需求，目前调整转速的方案主要包括以下方案：

3、第一种方案，降低电机额定空载反电势大小，但是此种方案电机能耗比将很不经济。

4、第二种方案，采用耐受更高反向电压的igbt(绝缘栅双极型晶体管)，但是此种方案系统成本增加很大。

5、第三种方案，采用复杂的转子磁路结构，但是此种方案电磁仿真计算复杂、制造工艺难度大幅增加。

6、为了克服以上缺陷，可采用如公开号为cn214799253u中所公开的，通过改变电机的接线形式，实现电机的两级调节，但是此种电机转速的调节形式中，电机的调速范围较窄，只能实现电机转速的低速调节和高速调速调节，而不具备中速调节的能力，难以匹配复杂的电机的使用工况。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种变频调速永磁同步电机，其解决了现有技术中存在的电机的调速范围较窄，只能实现电机转速的低速调节和高速调速调节，而不具备中速调节的能力，难以匹配复杂的电机的使用工况的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

5、第一方面，本实用新型提供一种变频调速永磁同步电机，包括定子和定子上中心对称设置的十二个绕组，绕组均能够与三相电源电连接；每四个中心对称连接在定子的绕组形成一个绕组单元；绕组单元与三相电源的电连接形式能够使变频调速永磁同步电机在低速状态、中速状态和高速状态之间切换；在中速状态下，每个绕组单元中的两个绕组形成一个绕组总成，每个绕组单元中的两个绕组总成的两端对应连接并形成第一节点和第二结点，三个绕组单元对所对应的三个第一节点对应连接三相电源的三相电，三个绕组单元对所对应的三个第二结点相互并联。

6、在本实用新型的一个技术方案中，在低速状态下，三个绕组单元所对应的绕组相互串联后的一端对应连接三相电源的三相电，另一端相互并联。

7、在本实用新型的一个技术方案中，在高速状态下，每个绕组单元的全部绕组相互并联，三个绕组单元的一端对应连接三相电源的三相电，另一端相互并联。

8、在本实用新型的一个技术方案中，变频调速永磁同步电机还包括若干交流接触器，交流接触器与绕组电连接且能在连通状态和断开状态之间切换，以使绕组单元与三相电源的电连接形式能够使变频调速永磁同步电机在低速状态、中速状态和高速状态之间切换。

9、在本实用新型的一个技术方案中，交流接触器设置为九组，每组交流接触器均包括与三个绕组单元一一对应的三个交流接触器；每个绕组单元均包括第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组，第四绕组和第三绕组之间、第三绕组和第二绕组之间，以及第二绕组和第一绕组之间对应通过第四组交流接触器、第五组交流接触器以及第六组交流接触器电连接；第一绕组的头端均与三相电源中的一相对应电连接，第四绕组的尾端并联；第一组交流接触器的一端对应连接于第一绕组的尾端，第二组交流接触器的一端对应连接于第二绕组的尾端，第三组交流接触器的一端对应连接于第三绕组的尾端，第一组交流接触器、第二组交流接触器和第三组交流接触器的另一端均与第四绕组的尾端电连接；第七组交流接触器、第八组交流接触器和第九组交流接触器的一端均对应连接于第一绕组的头端，第七组交流接触器、第八组交流接触器和第九组交流接触器的另一端分别对应连接于第六组交流接触器的尾端、第五组交流接触器的尾端，以及第四组交流接触器的尾端；在低速状态下，第一组、第二组、第三组、第七组、第八组和第九组交流接触器切换至连通状态，第四组、第五组和第六组交流接触器切换至断开状态；在中速状态下，第一组、第三组、第五组、第七组和第九组交流接触器切换至连通状态，第二组、第八组、第四组和第六组交流接触器切换至断开状态；在高速状态下，第四组、第五组、第六组交流接触器切换至连通状态，第一组、第二组、第三组、第七组、第八组和第九组交流接触器切换至断开状态。

10、在本实用新型的一个技术方案中，变频调速永磁同步电机还包括机壳、转子和转轴，转子和定子同轴且位于定子内部，转轴和转子同轴且固定连接，定子固定在机壳内，转轴转动连接于机壳内。

11、在本实用新型的一个技术方案中，还包括磁极、隔磁套、转子卷筒支架和磁钢，转子卷筒支架连接转轴和转子，隔磁套套设在转子的内壁上，磁极和磁钢沿转子的周向间隔镶嵌于转子内。

12、第二方面，本实用新型提供一种驱动装置，包括上述技术方案中的变频调速永磁同步电机。

13、在本实用新型的一个技术方案中，还包括控制总成，全部交流接触器均设置在控制总成上。

14、(三)有益效果

15、本实用新型的有益效果是：本实用新型的变频调速永磁同步电机和驱动装置，通过设置十二个绕组，并改变绕组之间的串并联连接关系，可实现绕组与三相电源的连接的同时，还能够实现变频永磁同步电机的低速、中速和运行，相比于现有技术，能够多出一个中间的速度调整等级，进而提高了该变频永磁同步电机的灵活性，提高了其对于使用场景的匹配度。

16、上述的绕组和三相电源电连接形式，提供了一种实现三个额定频率的变频调速永磁同步电机，通过改变绕组的串并联组合形式，可实现低、中、高速运行时电压的平衡，从而解决了现有技术电机弱磁调速难，制造成本高等问题。

17、本实用新型通过绕组的串并联接法保持电压平衡，形成三种额定频率点及低中高转速的电机，从而实现弱磁扩速。包含该电机的驱动装置也能够实现三级调速，具备了良好的使用灵活性。

技术特征：

1.一种变频调速永磁同步电机，其特征在于：包括定子(1)和所述定子(1)上中心对称设置的十二个绕组(2)，所述绕组(2)均能够与三相电源(3)电连接；

2.如权利要求1所述的变频调速永磁同步电机，其特征在于：在所述低速状态下，三个所述绕组单元所对应的所述绕组(2)相互串联后的一端对应连接所述三相电源(3)的三相电，另一端相互并联。

3.如权利要求2所述的变频调速永磁同步电机，其特征在于：在所述高速状态下，每个所述绕组单元的全部所述绕组(2)相互并联，三个所述绕组单元的一端对应连接所述三相电源(3)的三相电，另一端相互并联。

4.如权利要求3所述的变频调速永磁同步电机，其特征在于：所述变频调速永磁同步电机还包括若干交流接触器(4)，所述交流接触器(4)与所述绕组(2)电连接且能在连通状态和断开状态之间切换，以使所述绕组单元与所述三相电源(3)的电连接形式能够使所述变频调速永磁同步电机在低速状态、中速状态和高速状态之间切换。

5.如权利要求4所述的变频调速永磁同步电机，其特征在于：所述交流接触器(4)设置为九组，每组所述交流接触器(4)均包括与三个所述绕组单元一一对应的三个所述交流接触器(4)；

6.如权利要求5所述的变频调速永磁同步电机，其特征在于：所述变频调速永磁同步电机还包括机壳(5)、转子(6)和转轴(7)，所述转子(6)和所述定子(1)同轴且位于所述定子(1)内部，所述转轴(7)和所述转子(6)同轴且固定连接，所述定子(1)固定在所述机壳(5)内，所述转轴(7)转动连接于所述机壳(5)内。

7.如权利要求6所述的变频调速永磁同步电机，其特征在于：还包括磁极(8)、隔磁套(9)、转子卷筒支架(10)和磁钢(11)，所述转子卷筒支架(10)连接所述转轴(7)和所述转子(6)，所述隔磁套(9)套设在所述转子(6)的内壁上，所述磁极(8)和所述磁钢(11)沿所述转子(6)的周向间隔镶嵌于所述转子(6)内。

8.一种驱动装置，其特征在于：包括如权利要求6或7所述的变频调速永磁同步电机。

9.如权利要求8所述的驱动装置，其特征在于：还包括控制总成，全部所述交流接触器(4)均设置在所述控制总成上。

技术总结本技术涉及一种变频调速永磁同步电机和驱动装置，包括定子和定子上中心对称设置的十二个绕组，绕组均能够与三相电源电连接；每四个中心对称连接在定子的绕组形成一个绕组单元；绕组单元与三相电源的电连接形式能够使变频调速永磁同步电机在低速状态、中速状态和高速状态之间切换；其有益效果是通过设置十二个绕组，并改变绕组之间的串并联连接关系，可实现绕组与三相电源的连接的同时，还能够实现变频永磁同步电机的低速、中速和运行，相比于现有技术，能够多出一个中间的速度调整等级，进而提高了该变频永磁同步电机的灵活性，提高了其对于使用场景的匹配度。技术研发人员：于永航,孙磊道,孙雪,冮明望,于创,兰景嵩受保护的技术使用者：大连钰霖电机有限公司技术研发日：20240411技术公布日：2024/12/23