一种永磁辅助同步磁阻式的电机转子结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种永磁辅助同步磁阻式的电机转子结构，转子铁芯设有若干个内、外层对应设置的U型槽；每个内层U型槽通过加强筋分成两个L型槽；每两个外层U型槽组成一组与一个内层U型槽对应设置形成一个磁力空间；内、外U型槽的左侧分别设有第二、第一永磁体，使得转子磁链偏移，其中内层U型槽的第二永磁体起到导磁作用，修正穿过第一永磁体之后的磁力线偏移角度。提高了永磁转矩，同时第一、第二永磁体的长度和宽度都相同，这样增大了永磁体的利用率将磁力线都聚拢到左侧，实现了转子磁链的偏移，增加磁阻转矩，在相同的转矩要求下，会大幅度的降低电机的材料成本。

A permanent magnet assisted synchronous reluctance motor rotor structure

【技术实现步骤摘要】
一种永磁辅助同步磁阻式的电机转子结构
本技术涉及同步磁阻电机的
，具体地说是一种永磁辅助同步磁阻式的电机转子结构，尤其涉及一种通过偏移永磁磁链相位角提高电机永磁转矩输出的电子转子结构。
技术介绍
目前,同步磁阻电机以其低成本、较好的电磁性能在交流调速领域得到了关注，但其转矩密度和效率一般低于相同功率等级的永磁同步电机。由于同步磁阻电机转子没有励磁源，其励磁磁场来源于定子电枢电流，完全工作在感性状态，因而功率因数小于异步电机和永磁同步电机。通过在同步磁阻电机的转子磁障中插入辅助永磁体，不仅可以提高电机的转矩密度、效率，还可以改善磁阻电机功率因数，提高电机最大输出功率。由于插入的永磁体用量有限，主要起到辅助改善电机性能，电磁转矩中虽然同时含有磁阻转矩和永磁转矩，但是磁阻转矩的分量更大，这一类电机称作永磁辅助同步磁阻电机。传统的同步磁阻电机的转矩密度、效率和功率因数都偏低，而且由于同步磁阻电机转子(一般指TLA结构)多采用多层磁障结构，其磁桥连接部位承受较大的离心力，所以同步磁阻电机的机械性能较差，一般用于转速较低，定子外径在200mm以内的电机结构中。目前电机行业对电机成本的把控越来越重要，在永磁同步磁阻电机中，提高永磁体的利用率，提高永磁转矩，是一直需要攻关的难题。因此，市场上急需要一种，可以充分利用转子永磁体性能，降低电机成本的转子结构。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种改进永磁辅助同步磁阻式的电机转子结构，通过内、外层U型槽的结构变化，同时设置左偏置的永磁体,提高永磁转矩，增大永磁体的利用率。为了实现上述目的，本技术的技术方案是：一种永磁辅助同步磁阻式的电机转子结构，包括转子铁芯，其特征在于：转子铁芯设有若干个内、外层对应设置的U型槽；内层U型槽的数量为2P个，P为转子的极对数，每个内层U型槽通过加强筋分成两个L型槽；外层U型槽数量为4P个，P为转子极对数，每两个外层U型槽组成一组与一个内层U型槽对应设置形成一个磁力空间；内、外U型槽的左侧分别设有第二、第一永磁体，使得转子磁链偏移，其中内层U型槽的第二永磁体起到导磁作用，修正穿过第一永磁体之后的磁力线偏移角度。这里的偏移角度是指：机械角度(α1+θ3)/2，32°/P≤α1≤48°/P，θ3为2°-4°，电角度：22.5°-67.5°，修正到第一永磁体中心处的空载磁密为1.0T左右。优选的，两个L型槽沿加强筋左右对称设置，两个L型槽的底边互相平行，加强筋宽度b1为1.2mm-1.5mm。进一步，内层U型槽的两侧端和外层U型槽的两侧端与转子铁芯的外表面之间设有隔磁桥，每个外层U型槽的中心线均穿过转子铁芯的圆心点；外层U型槽级弧为α1，32°/P≤α1≤48°/P；外层U型槽左边线与中心线夹角θ1为20°-30°；每组内的两个外层U型槽之间的夹角θ3为2°-4°，外层U型槽隔磁桥长度w1为0.8mm-1mm。外层U型槽隔磁桥距离第一永磁体径向2-3mm，周向1mm，隔磁桥长度w1为0.8mm-1mm，宽2-3mm，作用：通过磁桥部位漏磁通的饱和限制永磁体的漏磁，隔磁磁桥宽度越小,磁桥部位磁通越饱和，限制漏磁效果越好；但是其宽度不能过小,否则将使冲片机械强度变差,缩短冲模的使用寿命。更进一步，每个转子磁极内，外层2个U型槽的左侧U型槽内插设有第一永磁体，第一永磁体的宽度h1为2.5mm-3mm；内层U型槽的左侧L型槽内插设有第二永磁体，第二永磁体的长度L2和宽度h2与第一永磁体的长度L1、宽度h1分别相同。相对于现有技术，本技术的技术方案除了整体技术方案的改进，还包括很多细节方面的改进，具体而言，具有以下有益效果：1、本技术所述的改进方案，在转子铁芯上设有内、外层U型槽，每两个外层U型槽组成一组与一个内层U型槽对应设置形成一个磁力空间，内、外U型槽的分别设有向左偏置的第二、第一永磁体，使得转子磁链偏移，从而实现永磁转矩的提高，进一步提高了电机的输出转矩；2、本技术的技术方案的中，外层2个U型槽的左侧U型槽内插设有第一永磁体；内层U型槽的左侧L型槽内插设有第二永磁体，第一、第二永磁体的长度和宽度都相同，这样增大了永磁体的利用率将磁力线都聚拢到左侧，实现了转子磁链的偏移；3、本技术的技术方案中，内层U型槽的两侧端和外层U型槽的两侧端与转子铁芯的外表面之间设有隔磁桥，起到进一步隔磁的作用，同时减少磁力线穿过和防止永磁体漏磁；4、本技术的局部设置合理，使用效果良好，便于推广和利用。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的转子冲片结构示意图。图3为本技术的转子冲片又一结构示意图。图4为现有技术的永磁磁阻电机结构示意图。图5为现有技术转子结构永磁转矩和磁阻转矩关于位置的曲线图6为本技术转子结构永磁转矩和磁阻转矩关于位置的曲线与传统对比图图7为现有技术中转子的转矩矢量图图8为本技术转子结构的转矩矢量图图9为本技术电机空载磁力线示意图图10为本技术加铆钉孔的又一实例示意图附图标记：1、转子铁芯；3、内层U型槽；4、外层U型槽；5、隔磁桥；6、加强筋；7、铆钉孔；21、第一永磁体；22、第二永磁体；31、L型槽；32、L型槽底边；41、凸角。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术提供了一种永磁辅助同步磁阻式的电机转子结构，具体参见图1，包括转子铁芯，其与现有技术的区别在于：转子铁芯设有若干个内、外层对应设置的U型槽；内层U型槽的数量为2P个，P为转子的极对数，每个内层U型槽通过加强筋分成两个L型槽；外层U型槽数量为4P个，P为转子极对数，每两个外层U型槽组成一组与一个内层U型槽对应设置形成一个磁力空间；内、外U型槽的左侧分别设有第二、第一永磁体，使得转子磁链偏移，其中内层U型槽的第二永磁体起到导磁作用，修正穿过第一永磁体之后的磁力线偏移角度，使得偏移的角度更为精准。进一步而言，每个转子磁极中，内、外U型槽都是沿着磁力空间的中心线对称设置的，也就是内、外层U型槽都分成左右对称的两个部分，内层U型槽分为左右对称的L型槽，外层U型槽则包括左右对称的两个外层U型槽。这里的内层两个L型槽恰能把外层的两个U型槽半包围起来。使用时，内、外U型槽的左侧分别设有第二、第一永磁体，使得转子磁链偏移，从而实现永磁转矩的提高，进一步提高了电机的输出转矩。在一个实施例中，参见图1中，内层U型槽的数量为8个，转子的极对数为4，每个内层U型槽通过加强筋分成两个L型槽；外层U型槽数量为16个，每两个外层U型槽组成一组与一个内层U型槽对应设置形成一个磁力空间。两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁辅助同步磁阻式的电机转子结构，包括转子铁芯，其特征在于：转子铁芯设有若干个内、外层对应设置的U型槽；内层U型槽的数量为2P个，P为转子的极对数，每个内层U型槽通过加强筋分成两个L型槽；外层U型槽数量为4P个，每两个外层U型槽组成一组与一个内层U型槽对应设置形成一个磁力空间；内、外U型槽的左侧分别设有第二、第一永磁体，使得转子磁链偏移，其中内层U型槽的第二永磁体起到导磁作用，修正穿过第一永磁体之后的磁力线偏移角度。/n

【技术特征摘要】
1.一种永磁辅助同步磁阻式的电机转子结构，包括转子铁芯，其特征在于：转子铁芯设有若干个内、外层对应设置的U型槽；内层U型槽的数量为2P个，P为转子的极对数，每个内层U型槽通过加强筋分成两个L型槽；外层U型槽数量为4P个，每两个外层U型槽组成一组与一个内层U型槽对应设置形成一个磁力空间；内、外U型槽的左侧分别设有第二、第一永磁体，使得转子磁链偏移，其中内层U型槽的第二永磁体起到导磁作用，修正穿过第一永磁体之后的磁力线偏移角度。


2.根据权利要求1所述的一种永磁辅助同步磁阻式的电机转子结构，其特征在于：两个L型槽沿加强筋左右对称设置，两个L型槽的底边互相平行，加强筋宽度b1为1.2mm-1.5mm。


3.根据权利要求1所述的一种永磁辅助同步磁阻式的电机转子结构，其特征在于：内层U型槽的两侧端和外层U型槽的两侧端与转子铁芯的外表面之间设有隔磁桥，每个外层U型槽的中心线均穿过转子铁芯的圆心点；外层U型槽级弧为α1，32°/P≤α1≤48°/P；外层U型槽左边线与中心线夹角θ1为20°-30°；...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴瑞琳，郑杭兵，徐佳伟，
申请(专利权)人：苏州英磁新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32