一种组合磁路永磁同步电机及组合磁路永磁同步电机转子制造技术

本实用新型专利技术涉及一种组合磁路永磁同步电机及组合磁路永磁同步电机转子，转子包括转子铁心(1)，转子铁心(1)设有多组绕转子铁心(1)中心轴呈圆周状分布的磁槽，磁槽内设有永磁体(4)，磁槽为复合磁槽，每组复合磁槽包括一个“V”型槽(2)和一个设置在“V”型槽(2)开口端内侧的“双一”型槽(3)，“双一”型槽(3)由轴线在一条直线上的两个“一”型槽组成，组合磁路永磁同步电机包括该转子及套设在转子外的定子。与现有技术相比，本实用新型专利技术的动、稳态性能更强，空载漏磁系数减小，且相比纯“V”型磁路和“一”型磁路，在异常工况时永磁体永久性退磁的风险大大减小。

【技术实现步骤摘要】
一种组合磁路永磁同步电机及组合磁路永磁同步电机转子
本技术属于电机
，尤其是涉及一种组合磁路永磁同步电机及组合磁路永磁同步电机转子。
技术介绍
永磁电机因各方面优越的性能在当今各个领域得到广泛的使用，而影响永磁同步电机寿命的最大因素就是永磁体在高温下会产生不可逆的退磁。研究表明永磁体的排列形式会对永磁体退磁具有重要影响，因此国内外学者研究出各式各样的磁路形式。在短路故障时，高矫顽力的“V”型槽内的磁钢最容易退磁，在最大转矩时，“一”型槽内的磁钢最易退磁。使永磁体退磁的原因还与电机内部的高温、电路故障、运行过负载等因素有关，并且内置式磁路的永磁体都是一块一块固定在转子内部，所以永磁体退磁严重会导致整个转子铁心报废。而现有技术防止永磁体退磁都依赖于控制器和传感器在异常情况下的保护动作，具有较大的风险。因此研究各类排列形式的磁路为防止永磁体产生不可逆退磁显得尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种动、稳态性能更强，空载漏磁系数减小，且相比纯“V”型磁路和“一”型磁路，在异常工况时永磁体永久性退磁的风险大大减小的组合磁路永磁同步电机及组合磁路永磁同步电机转子。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种组合磁路永磁同步电机转子，包括转子铁心，所述的转子铁心设有多组绕转子铁心中心轴呈圆周状分布的磁槽，所述的磁槽内设有永磁体，所述的磁槽为复合磁槽，每组复合磁槽包括一个“V”型槽和一个设置在“V”型槽开口端内侧的“双一”型槽，所述的“双一”型槽由轴线在一条直线上的两个“一”型槽组成。作为优选的实施方式，所述的“V”型槽由两个分段槽组成，两个“一”型槽和两个分段槽分别关于同一个过转子铁心中心轴的平面对称。作为优选的实施方式，”V”型槽的两个分段槽之间的夹角与转子尺寸和所选用永磁体极对数等有关。作为优选的实施方式，各分段槽和“一”型槽内均设有永磁体。作为优选的实施方式，所述的分段槽和“一”型槽均与其槽内的永磁体之间具有间隙，间隙内填充有黏合剂。作为优选的实施方式，所述的永磁体为分段永磁体。作为优选的实施方式，所述的分段永磁体为轴向分段永磁体。作为优选的实施方式，所述的分段槽和“一”型槽内的永磁体为材料相同的永磁体。作为优选的实施方式，所述的“V”型槽和“双一”型槽具有相同长度的隔磁桥。一种组合磁路永磁同步电机，包括所述的转子及套设在转子外的定子。作为优选的技术方案，所述的定子内侧面上设有用于保护永磁体的磁靴。与现有技术相比，本技术创造性的综合了“V”型磁路和“一”型磁路的优点，且将“一”型磁路一分为二形成“双一”型磁路，从而复合成一种新型磁路结构，相比于单一的内置式磁路结构具有更好的动、稳态性能；在异常工况下，能有效防止永磁体产生不可逆退磁且能有效降低永磁电机内的铁耗，并且该复合磁路的凸极率与磁阻转矩比较大，因此可利用这种特性提高永磁同步电机的功率密度和过载能力；采用“双一”型槽的目的是保证转子铁心具有足够的机械强度并提高永磁体的利用率。附图说明图1为一种现有技术的永磁同步电机转子的结构示意图；图2为本技术的结构示意图；图3为本技术实施例1的转子1/8截面示意图；图4为实施例1的永磁同步电机的仿真电机输出扭矩图；图5为实施例1的永磁同步电机的仿真转子铁心损耗曲线。图中，1为转子铁心，2为“V”型磁槽，3为“双一”型磁槽，4为永磁体，5为隔磁桥。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例1一种组合磁路永磁同步电机转子，如图2～3所示，包括转子铁心1，该转子铁心1设有多组(本实施例为八组)绕转子铁心1中心轴呈圆周状分布的磁槽，磁槽为复合磁槽，磁槽内设有永磁体4，每组复合磁槽包括一个“V”型槽2和一个设置在“V”型槽2开口端内侧的“双一”型槽3，“双一”型槽3由轴线在一条直线上的两个“一”型槽组成。“V”型槽2由两个分段槽组成，在转子铁心1的任一横截面上，“V”型槽的开口端的两个端部与转子铁心1中心轴的连线的夹角α为40.5°(如图1所示)，两个“一”型槽和两个分段槽分别关于同一个过转子铁心1中心轴的平面对称，能够降低转子的偏心。各分段槽和“一”型槽内均设有永磁体4，为防止永磁同步电机永磁体涡流损耗现象严重，永磁体4可以采用分段永磁体，具体地，本实施例采用轴向分段永磁体，并且材料相同，均为钕铁硼(N35UH)材料，“V”型槽内每段永磁体的厚度为7.9mm，宽度为35.8mm，长度为14mm。电机转子轴向长度为140mm，因此“V”型槽内共计20段永磁体(每个分段槽内10段永磁体)；“双一”型槽内每段永磁体相比于“V”型槽要小。其厚度为5mm，宽度为22.5mm，长度为28mm，共计10段。分段槽和“一”型槽均与其槽内的永磁体4之间具有间隙，间隙内填充有黏合剂，防止电机运行时永磁体脱落。“V”型槽2和“双一”型槽3具有相同长度的隔磁桥5。本技术的组合磁路永磁同步电机转子可以通过以下技术方案制作：(1)首先在转子铁心上通过开设“V”型槽和“双一”型槽，“双一”型槽由轴线在一条直线上的两个“一”型槽组成，且两个“一”型槽中间具有与“V”型槽相同的磁路，并使“V”型槽和“双一”型槽具有相同长度的隔磁桥和都具有保护永磁体的极靴；(2)将分段的永磁体按顺序依次插入“V”型槽和“双一”型槽内；(3)在永磁体与“V”型槽和“双一”型槽的间隙内注入使两者固定的胶水(黏合剂)；(4)将注入好胶水的转子铁芯置于干燥处自然风干。将本技术的永磁同步电机转子和定子组成永磁同步电机，定子内侧面上设有用于保护永磁体4的磁靴。现场实测各方面性能指标，实验选取一个额定转速为3070rad/min，额定输出扭矩为280N·m，额定输出功率为90kW的永磁同步电机。转子外径163mm，内径为100mm。图4为仿真电机输出扭矩图，将实验结果与仿真结果进行对比，在正弦与PWM供电情况下，可得输出扭矩较现有相同额定功率的同步电机提升了性能，电机输出扭矩上升了约10N·m；图5为仿真转子铁心损耗曲线，永磁同步电机在电机损耗也有较大降低，电机铁耗在额定功率下运行时降低了约40W，转子铁心损耗越低，那么永磁体产生不可逆退磁的风险将大大减小。与图1所示的现有技术的“V”型磁路的永磁同步电机转子相比，本技术的动、稳态性能更强，空载漏磁系数减小，且相比纯“V”型磁路和“一”型磁路，在异常工况时永磁体永久性退磁的风险大大减小。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合磁路永磁同步电机转子，包括转子铁心(1)，所述的转子铁心(1)设有多组绕转子铁心(1)中心轴呈圆周状分布的磁槽，所述的磁槽内设有永磁体(4)，其特征在于，所述的磁槽为复合磁槽，每组复合磁槽包括一个“V”型槽(2)和一个设置在“V”型槽(2)开口端内侧的“双一”型槽(3)，所述的“双一”型槽(3)由轴线在一条直线上的两个“一”型槽组成。

【技术特征摘要】
1.一种组合磁路永磁同步电机转子，包括转子铁心(1)，所述的转子铁心(1)设有多组绕转子铁心(1)中心轴呈圆周状分布的磁槽，所述的磁槽内设有永磁体(4)，其特征在于，所述的磁槽为复合磁槽，每组复合磁槽包括一个“V”型槽(2)和一个设置在“V”型槽(2)开口端内侧的“双一”型槽(3)，所述的“双一”型槽(3)由轴线在一条直线上的两个“一”型槽组成。2.根据权利要求1所述的一种组合磁路永磁同步电机转子，其特征在于，所述的“V”型槽(2)由两个分段槽组成，两个“一”型槽和两个分段槽分别关于同一个过转子铁心(1)中心轴的平面对称。3.根据权利要求2所述的一种组合磁路永磁同步电机转子，其特征在于，各分段槽和“一”型槽内均设有永磁体(4)。4.根据权利要求3所述的一种组合磁路永磁同步电机转子，其特征在于，所述的分段槽和“一”型槽均与其...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳荣华，师蔚，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：上海,31