一种降低内置式永磁电机磁钢涡流损耗的电机结构制造技术

本发明专利技术提供了一种降低内置式永磁电机磁钢涡流损耗的电机结构，包括转子和定子。其中，所述转子包括周向上分隔开的多个永磁体，每个永磁体的周向侧壁上布置有隔磁桥，其中隔磁桥的周向侧壁上形成有周向延伸的磁阻条。所述定子包括绕组以及在周向上处于绕组之间的齿部，其中所述齿部为偏心齿。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及永磁电机领域，更具体地说，本专利技术涉及一种降低内置式永磁电机磁钢涡流损耗的电机结构。
技术介绍
近年来，内置式永磁同步电机，由于其具有高效率，高功率密度等优点，已经被广泛运用于新能源汽车行业。但是，对于内置式电机，永磁体一般为全封闭结构，转子散热条件不好；在高速运行时，由于齿谐波和磁路结构不对称等原因所产生的永磁体涡流损耗将导致永磁体升温，影响传感器的工作精度和转子的结构强度，使得电机的效率降低，严重时甚至会造成永磁体的不可逆失磁，这对于永磁电机来说是致命的。其中集中式绕组的内置式永磁同步电机，由于其具有较大的定子槽距，因此磁钢涡流损耗问题最为严重。所以有必要探索降低磁钢涡流损耗的方法。对此，国内外学者都做了不少研宄。对于永磁电机来说，减小转子磁钢涡流损耗最常用的方法就是磁钢分段，磁钢分段可以分为永磁体的轴向分段和周向分段。然而，定转子结构以及定子槽数、槽口宽度、气隙长度、屏蔽层、定子齿开辅助槽气隙、转子表面开辅助槽、永磁体摆放方式等等因素的变化也可以影响转子磁钢涡流损。例如，针对集中式绕组的内置式永磁电机，可以通过增大定转子之间磁路磁阻的方法来降低磁钢涡流损耗的办法，但磁路磁阻增大的同时，电机转矩也有所降低。电机转矩是电机的重要性能之一，转矩降低会影响电机的性能。所以，现有技术中还没有提出一种特别有效的能够降低内置式永磁电机磁钢涡流损耗的方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够在不影响电机的性能的情况下降低内置式永磁电机磁钢涡流损耗的电机结构，从而使得能够提升电机效率，减少电机转子温升。其中，通过定子偏心齿设计和转子内部磁阻条设计增大磁路磁阻的方法来降低磁钢涡流损耗，达到减少电机温升和提升电机效率的目的。为了实现上述技术目的，根据本专利技术，提供了一种降低内置式永磁电机磁钢涡流损耗的电机结构，包括:转子和定子；其中所述转子包括周向上分隔开的多个永磁体，每个永磁体的周向侧壁上布置有隔磁桥，其中隔磁桥的周向侧壁上形成有周向延伸的磁阻条。优选地，所述定子包括绕组以及在周向上处于绕组之间的齿部，其中所述齿部为偏心齿。优选地，磁阻条的延伸长度介于永磁体的长度的十分之一至三十分之一之间。优选地，磁阻条的延伸长度介于永磁体10的长度的十五分之一至二十分之一之间。优选地，磁阻条固定于隔磁桥的周向侧壁的中央位置。优选地，磁阻条的形状是矩形条状。优选地，磁阻条的形状是圆柱形状。优选地，永磁体为矩形结构。【附图说明】结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本专利技术有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中:图1示意性地示出了电机磁链分布。图2示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的电机结构的六分之一电机3D模型。图3示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的电机结构的部分电机2D模型。图4示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的隔磁桥优化的局部平面结构图。图5示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的定子齿部偏心设计的局部结构图。图6示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的定子齿部偏心设计的原理解释平面结构图。图7示意性地示出了根据现有技术的均匀气隙平面结构图。图8示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的不均匀气隙平面结构图。需要说明的是，附图用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。【具体实施方式】为了使本专利技术的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本专利技术的内容进行详细描述。本专利技术的专利技术人根据研宄发现，可以通过定子偏心齿设计和转子内部磁阻条设计以增大磁路磁阻的方法来降低磁钢涡流损耗，并且使得电机转矩没有明显降低。具体地，永磁体涡流损耗来源为:(I)PWM(脉冲宽度调制)逆变器所携带的谐波电流；(2)定子齿谐波；(3)转子旋转造成的永磁体上磁链的变化。对于集中式绕组的内置式永磁电机来说，磁钢涡流损耗主要来自于转子旋转造成的永磁体上磁链的变化。如图1所示，其中示出了电机六分之一 maxwell 2D模型磁链分布图，如图1中箭头所示，可以看出磁链从定子穿过永磁体间的隔磁桥进入转子。因此，考虑可以通过增大这条磁路的磁阻来减小永磁体上的涡流损耗。由上述叙述可知，只要增加磁路磁阻就可以降低永磁体涡流损耗，但磁阻增大的同时电机转矩也随之降低了。图2示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的电机结构的六分之一电机3D模型，图3示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的电机结构的六分之一电机2D模型。而且图4示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的隔磁桥优化示意平面结构图。如图2、图3和图4所示，在本专利技术优选实施例中，可以在原有的隔磁桥上加了一条磁阻条，解决了转矩降低的冋题。S卩，根据本专利技术优选实施例的电机结构包括转子100和定子200，其中所述转子100包括周向上分隔开的多个永磁体10，每个永磁体10的周向侧壁上布置有隔磁桥20，其中隔磁桥20的周向侧壁上形成有周向延伸的磁阻条30。当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低内置式永磁电机磁钢涡流损耗的电机结构，其特征在于包括：转子和定子；其中所述转子包括周向上分隔开的多个永磁体，每个永磁体的周向侧壁上布置有隔磁桥，其中隔磁桥的周向侧壁上形成有周向延伸的磁阻条。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐守杰，邹海荣，王朋，刘婉，杨凤惠，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：上海;31