磁钢、电机外转子及电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种磁钢、电机外转子及电机，其中，所述磁钢内壁沿轴向方向设置有第一组辅助槽和第二组辅助槽，其中第二组辅助槽在第一组辅助槽内侧，且第一组辅助槽和第二组辅助槽均各包括两个对称的辅助槽。本实用新型专利技术能有针对性的抑制掉某些气隙幅值较大的谐波磁场分量，同时并不会较大范围降低基波磁场；且能大大降低外转子表贴式永磁电机转矩脉动、噪声与振动。噪声与振动。噪声与振动。

【技术实现步骤摘要】
磁钢、电机外转子及电机


[0001]本技术涉及电机
，特别是涉及一种磁钢、电机外转子及电机。

技术介绍

[0002]外转子表贴式永磁电机具有结构简单、功率密度高、运行转速范围等优点，被广泛的应用于各种不同的工业领域。为了增大外转子表贴式永磁电机磁场强度，在磁钢牌号与磁钢厚度的固定的情况下，只能是增大磁钢的极弧系数。当磁钢的极弧系数最大值为1的时候，此时磁钢产生的气隙磁场趋近方波，谐波分量很大，造成电机谐波损耗大，同时转矩波动大，运行噪音高。
[0003]目前极弧系数为1的外转子表贴式永磁电机转子会采用准梯形永磁体转子形成不均匀气隙，从而优化气隙磁场、降低电机运行噪声。但是采用该方法优化谐波磁场的同时也会降低基波磁场，违背了尽量增大外转子表贴式永磁电机磁场强度的初衷。
[0004]因此本领域技术人员致力于开发一种不降低基波磁场同时振动、运行噪声低的磁钢、电机外转子及电机。

技术实现思路

[0005]有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是提供一种不降低基波磁场同时振动、运行噪声低的磁钢、电机外转子及电机。
[0006]为实现上述目的，本技术提供了一种磁钢，所述磁钢内壁沿轴向方向设置有第一组辅助槽和第二组辅助槽，其中第二组辅助槽在第一组辅助槽内侧，且第一组辅助槽和第二组辅助槽均各包括两个对称的辅助槽。本技术在磁钢内弧表面开设双辅助槽，这样的外转子表贴式永磁电机，能够筛选出具体气隙幅值较大的谐波磁场分量；通过在磁钢内弧表面开设4个、共2组辅助槽的方式，有针对性的抑制掉具体某些气隙幅值较大的谐波磁场分量，同时并不会较大范围降低基波磁场，从而解决目前极弧系数为1的外转子表贴式永磁电机准梯形磁钢优化了谐波磁场的同时也弱化了基气隙基波磁场的不足。
[0007]较佳的，所述第一组辅助槽和第二组辅助槽内的辅助槽均沿磁极中心线对称分布。
[0008]较佳的，所述第一组辅助槽与磁极中心线位置电角度角差为θ1，所述第二组辅助槽与磁极中心线位置电角度角差为θ2，0
°
≤θ2＜θ1≤90
°
。
[0009]较佳的，所述磁钢的极弧系数为1。
[0010]较佳的，所述第一组辅助槽与磁极中心线位置电角度角差θ1为78
°
，所述第二组辅助槽与磁极中心线位置电角度角差θ2为11
°
。
[0011]较佳的，所述第一组辅助槽和第二组辅助槽的为轮廓为椭圆弧，且圆弧角度小于或等于90
°
。
[0012]较佳的，所述第一组辅助槽短轴长度与长轴长度之比为λ1，所述第二组辅助槽短轴长度与长轴长度之比为λ2，其中λ1为0.5，λ2为0.25。
[0013]较佳的，所述第一组辅助槽短轴长度与长轴长度之比λ1为0.5，所述第二组辅助槽短轴长度与长轴长度之比λ2为0.25。
[0014]本技术还提供一种电机外转子，包括如上所述的磁钢，所述磁钢设于转子铁芯内壁，所述磁钢整体为块状弧形。
[0015]本技术还提供一种电机，包括如上所述的磁钢或上所述的电机外转子。
[0016]较佳的，所述电机包括2P块所述磁钢，其定子槽数为Ns，所述磁钢的块数和定子槽数Ns满足以下关系：Ns＝2P
±
2。
[0017]本技术的有益效果是：本技术能有针对性的抑制掉某些气隙幅值较大的谐波磁场分量，同时并不会较大范围降低基波磁场；且能大大降低外转子表贴式永磁电机转矩脉动、噪声与振动。
附图说明
[0018]图1是本技术一具体实施方式中电机外转子的结构示意图。
[0019]图2是本技术一具体实施方式中磁钢的俯视结构示意图。
[0020]图3是电机磁钢采用本技术前后径向气隙磁密对比图。
[0021]图4是电机磁钢采用本技术前后径向气隙磁密傅里叶分析对比图。
[0022]图5是电机磁钢采用本技术前后转矩对比图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明，需注意的是，在本技术的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0024]如图1和图2所示，一种磁钢1，磁钢材料为铁氧体、钕铁硼、钐钴。其极弧系数为1。磁钢1内壁沿轴向方向设置有第一组辅助槽11和第二组辅助槽12，其中第二组辅助槽12在第一组辅助槽11内侧，且第一组辅助槽11和第二组辅助槽12均各包括两个对称的辅助槽。具体的，第一组辅助槽11和第二组辅助槽12内的辅助槽均沿磁极中心线Y对称分布。
[0025]第一组辅助槽11与磁极中心线位置电角度角差为θ1，第二组辅助槽12与磁极中心线位置电角度角差为θ2，具体为第一组辅助槽11槽口中点和电机中心圆点连线与磁极中心线位置电角度角差为θ1，第二组辅助槽12槽口中点与电机中心圆点连线与磁极中心线位置电角度角差为θ2，0
°
≤θ2＜θ1≤90
°
。本实施例中，第一组辅助槽11与磁极中心线位置电角度角差θ1为78
°
，第二组辅助槽12与磁极中心线位置电角度角差θ2为11
°
。
[0026]第一组辅助槽11和第二组辅助槽12的为轮廓为椭圆弧形，且圆弧角度小于或等于90
°
。本实施例中，圆弧角度为90
°
，即为半椭圆形，第一组辅助槽11短轴长度与长轴长度之比为λ1，第二组辅助槽12短轴长度与长轴长度之比为λ2，其中0≤λ1≤3，0≤λ2≤3，本实施例中λ1为0.5，λ2为0.25。本实施例中，长轴与磁钢的径向方向一致。
[0027]本技术还提供一种电机外转子，包括如上所述的磁钢1，磁钢1设于转子铁芯2
内壁，磁钢1整体为块状弧形。具体在使用过程中，电机外转子为空心圆柱状(图1中仅示出部分外转子结构)，包括转子铁芯2，磁钢1的弧度贴于转子铁芯2内壁，根据实际情况，转子铁芯2内部可设多个磁钢1，使多块钢1均贴于转子铁芯2的内部，优选2P块磁钢，其中，Ns为定子槽数，Ns＝2P
±
2，形成一种拼接式的电子外转子。
[0028]一种电机，包括如上所述的磁钢1或电机外转子。包括2P块磁钢1，其定子槽数为Ns，磁钢1的块数和定子槽数Ns满足以下关系：Ns＝2P
±
2。本技术中的电机，能有针对性的抑制掉具体某些气隙幅值较大的谐波磁场分量，同时并不会较大范围降低基波磁场，降低了电机转矩脉动、噪声与振动。
[0029]本实施例中，采用有限元分析软件Maxwell，分别测试普通外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁钢，其特征是：所述磁钢内壁沿轴向方向设置有第一组辅助槽(11)和第二组辅助槽(12)，其中第二组辅助槽(12)在第一组辅助槽(11)内侧，且第一组辅助槽(11)和第二组辅助槽(12)均各包括两个对称的辅助槽。2.如权利要求1所述的磁钢，其特征是：所述第一组辅助槽(11)和第二组辅助槽(12)内的辅助槽均沿磁极中心线对称分布。3.如权利要求1所述的磁钢，其特征是：所述第一组辅助槽(11)与磁极中心线位置电角度角差为θ1，所述第二组辅助槽(12)与磁极中心线位置电角度角差为θ2，0
°
≤θ2＜θ1≤90
°
。4.如权利要求1所述的磁钢，其特征是：所述磁钢的极弧系数为1。5.如权利要求3所述的磁钢，其特征是：所述第一组辅助槽(11)与磁极中心线位置电角度角差θ1为78
°
，所述第二组辅助槽(12)与磁极中心线位置电角度角差θ2为11
°
。6.如权利要求1所述的磁钢，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐伟，李东虎，米红湖，
申请(专利权)人：重庆帝勒金驰通用机械股份有限公司，
类型：新型
国别省市：