一种永磁体为弓形的永磁同步电机转子结构制造技术

技术编号:10217137 阅读:193 留言:0更新日期:2014-07-16 14:28
本发明专利技术涉及一种永磁体为弓形的永磁同步电机转子结构,其弓形磁钢一边为弧形,另一边为一字型。其中弧形的开口朝着转子铁心的中心,可以较明显的改善气隙磁场和绕组反电动势波形。同时该转子结构每个磁极的两边分别设有隔磁桥,该隔磁桥的设置可以减少漏磁通。从本质上改善了永磁同步电机的气隙磁密波形,从而改善了永磁同步电机反电动势波形,降低了涡流损耗,降低了转矩脉动,降低电机的振动及噪声,降低了电机的温升,提高了电机的效率,提高了电机运行的稳定性,提高了电机的整体性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种永磁体为弓形的永磁同步电机转子结构,其弓形磁钢一边为弧形,另一边为一字型。其中弧形的开口朝着转子铁心的中心,可以较明显的改善气隙磁场和绕组反电动势波形。同时该转子结构每个磁极的两边分别设有隔磁桥,该隔磁桥的设置可以减少漏磁通。从本质上改善了永磁同步电机的气隙磁密波形,从而改善了永磁同步电机反电动势波形,降低了涡流损耗,降低了转矩脉动,降低电机的振动及噪声,降低了电机的温升,提高了电机的效率,提高了电机运行的稳定性,提高了电机的整体性能。【专利说明】—种永磁体为弓形的永磁同步电机转子结构
本专利技术属于电机
,具体涉及一种永磁体为弓形的永磁同步电机转子结构。
技术介绍
随着永磁同步电机设计开发和控制技术的逐渐成熟和完备,以及永磁体在性能和产业化方面的不断发展,永磁同步电机以其既具有直流电机良好的调速特性,又具有交流电机结构简单、维修方便、运行稳定、性能可靠的优点而在各个领域的需求越来越大,发展前景越来越好。目前,永磁同步电机大量应用于各种伺服电机、风力发电领域、电动汽车驱动领域以及数控机床电主轴电机。然而现阶段的永磁同步电机,尤其是分数槽永磁同步电机,其交流绕组反电动势的谐波含量比较大,尤其是内嵌式集中绕组的永磁同步电机,反电动势谐波含量大会导致电机涡流损耗增加,温升增加,电机效率下降,对电机性能有较为严重的影响。永磁同步电机绕组反电动势谐波含量大的主要原因是电机的气隙磁密的波形正弦性差,混入了较多的偶次谐波,使电机的气隙磁密呈现为梯形波,因而绕组的反电动势的谐波含量会比较大。在凸极感应电机的设计中,设计人员往往采用不均匀气隙的方法来得到正弦的气隙磁密波形,然而这种方法对于永磁同步电机来说并不适用,所以寻找一种适用于永磁同步电机的改善气隙磁密波形的方法就显得尤为重要了。根据磁路欧姆定理可得磁通Φ等于磁势F除以磁阻Rm,在电机的相同磁极下,磁路基本相同,磁阻也基本相同,所以磁势大的地方就会产生较大的磁通,也就会在气隙中产生较大的磁密。根据这一原理只要合理控制永磁体产生的磁势就可以控制空载气隙磁密的波形。而永磁体的磁势与永磁体充磁方向上的长度成正比,所以合理设计永磁体充磁方向上的长度就可以控制气隙磁密的波形,达到改善气隙磁密波形的目的。因此,如何改善气隙磁场波形和反电动势波形是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处,本专利技术提出一种永磁体为弓形的永磁同步电机转子结构,解决分数槽集中绕组永磁同步电机的气隙磁密波形正弦性差的问题。技术方案—种永磁体为弓形的永磁同步电机转子结构,包括转子铁心2、永磁体3、隔磁桥4、隔磁气隙6和转轴5 ;其特征在于:所述永磁体3为一边为弧形,一边为一字型的弓形磁钢,弧形的开口朝着转子铁心的中心且弧形的中心与转子铁心2的轴心重合。所述永磁体3弓形的充磁方向的厚度最大值Hmax和最小值Hmin满足关系式:【权利要求】1.一种永磁体为弓形的永磁同步电机转子结构,包括转子铁心(2)、永磁体(3)、隔磁桥(4 )、隔磁气隙(6 )和转轴(5 );其特征在于:所述永磁体(3 )为一边为弧形,一边为一字型的弓形磁钢,弧形的开口朝着转子铁心的中心且弧形的中心与转子铁心(2)的轴心重合。2.根据权利要求1所述永磁体为弓形的永磁同步电机转子结构,其特征在于:所述永磁体(3)弓形的充磁方向的厚度最大值Hmax和最小值Hmin满足关系式: 3.根据权利要求1或2所述永磁体为弓形的永磁同步电机转子结构,其特征在于:所述永磁体(3)弓形的充磁方向的厚度最小值Hniin为电机设计的路算永磁体厚度的0.6~I倍。4.根据权利要求1或2所述永磁体为弓形的永磁同步电机转子结构,其特征在于:所述永磁体(3)两端的隔磁气隙(6)的宽度为永磁体最小厚度的I~1.5倍,隔磁气隙的长度保证电机设计的隔磁桥厚度要求。5.根据权利要求1或4所述永磁体为弓形的永磁同步电机转子结构,其特征在于:所述隔磁桥厚度为I~2毫米。【文档编号】H02K21/02GK103929033SQ201410143377【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日 【专利技术者】刘景林, 吴增艳, 李世良, 杨奔 申请人:西北工业大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种永磁体为弓形的永磁同步电机转子结构,包括转子铁心(2)、永磁体(3)、隔磁桥(4)、隔磁气隙(6)和转轴(5);其特征在于:所述永磁体(3)为一边为弧形,一边为一字型的弓形磁钢,弧形的开口朝着转子铁心的中心且弧形的中心与转子铁心(2)的轴心重合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘景林吴增艳李世良杨奔
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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