【技术实现步骤摘要】
本技术属于永磁同步电机，具体的说，涉及一种反凸极比永磁同步电机转子铁芯。
技术介绍
1、随着社会的进步，对能源的需求日益增大，能源焦虑日益显现，所以不管是在工业生产还是日常生活中，高效的永磁同步电机应用日益广泛，对传统电机的替代趋势日益明显。
2、虽然永磁同步电机具有良好的调频调速特性，但是基速以上的扩速范围受到电机固有的空载反电势影响扩展空间有限，导致传统的凸极电机使用场合受限，如果对传统的凸极永磁同步电机进行弱磁扩速，由于磁场不可调节，需要施加一个其它轴的弱磁电流来消弱气隙磁场，以达到扩速的目的，但是弱磁电流带来的附加铜耗，甚至会导致永磁体不可逆退磁。
3、另外在超调或变频器逆变失败的情况下，很容易发生瞬间馈电的情况而损坏变频系统。如果仅仅通过改变电动机设计参数，比如降低电动机空载反电势等手段来调节电动机基速以达到扩速目的，那必须要保证电动机额定扭矩，这无疑增加了电机体积和制造成本。所以，本技术的背景源于解决传统永磁同步电动机扩速范围太窄的问题。
技术实现思路
1、本技术要解决的主要技术问题是提供一种整体结构简单，能够通过反凸极比的设计提高永磁同步电动机的弱磁扩速能力，即实现直轴电感大于交轴电感，在增加气隙磁密正弦性的同时，提高了直轴电流的弱磁能力，在不增加永磁同步电机体积的情况下提高了其扩速能力，同时电机需要的直轴电流更小，还能降低永磁体退磁的风险，提高使用效果的反凸极比永磁同步电机转子铁芯。
2、为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案
3、一种反凸极比永磁同步电机转子铁芯，包括转子基体，所述转子基体边缘处环形阵列有多个凸块，转子基体边缘处位于多个凸块之间设置有交轴主磁障，凸块上靠近中间位置设置有磁极隔磁磁障，凸块上靠近外侧位置且位于磁极隔磁磁障两侧对称布设有矩形聚磁永磁体，凸块上位于磁极隔磁磁障两侧且靠近矩形聚磁永磁体设置有弧形聚磁永磁体，凸块上靠近内侧位置且位于磁极隔磁磁障两侧对称布设有磁极主磁体，所述转子基体外侧设置为定子。
4、以下是本技术对上述技术方案的进一步优化：
5、所述转子基体上相对两凸块的中间位置设置为直轴。
6、进一步优化：所述转子基体上相对两交轴主磁障中间位置设置为交轴。
7、进一步优化：所述凸块与定子之间设置为直轴气隙。
8、进一步优化：所述交轴主磁障与定子之间设置为交轴气隙。
9、进一步优化：所述磁极隔磁磁障在直轴上，并且和直轴磁路平行。
10、进一步优化：所述直轴与交轴之间分别为定子与转子基体耦合的磁感线。
11、进一步优化：所述矩形聚磁永磁体与弧形聚磁永磁体分别垂直于磁感线的方向。
12、进一步所述：转子基体上靠近交轴主磁障中间位置处环形阵列有多个通风孔，且每个通风孔分别位于交轴上。
13、本技术采用上述技术方案，构思巧妙，结构合理，通过电机反凸极结构设计，在直轴上通过增设磁极隔磁磁障，把同极磁钢均匀隔开，磁极隔磁磁障在直轴上，并且和直轴磁路平行，此时对直轴磁通没有阻碍作用，增强直轴的磁感强度，另外，矩形和弧形磁钢的分布垂直于磁感线方向，和磁极隔磁磁障相互配合，通过一定的布局结构，可以非均匀减小气隙长度，增加了直轴电磁阻，增大了直轴电感，增加反凸极比，能够增强在直轴的磁感应强度，实现提高永磁同步电机弱磁扩速的能力，并且整体结构简单，方便制造和生产，能够降低生产和使用成本，提高经济收益。
14、并且为了能够达到直轴方向电感大于交轴方向电感，实现提高永磁同步电机弱磁扩速的能力，在交轴方向适当的降低电感。因此第二通过设计增大交轴气隙长度，同时在交轴上增设交轴磁障兼通风孔，由于空气的磁阻远大于转子基体所用材料的磁阻，从而增加了交轴方向的磁阻，降低交轴方向的电感，大大增加了永磁同步电机直轴电流的弱磁扩速能力。
15、由于通过切除交轴转子基体部分硅钢和增设交轴磁障兼通风孔增加交轴气隙长度，不但减小了转子基体的使用量，还增加交轴气隙长度。再合理布局磁钢和隔磁屏障，利用聚磁原理增加磁感方法，在与传统永磁同步电动机相比，其交轴电感能相较于直轴电感降低很大，并且扩速范围得到了很大提升，理论上使用该种转子结构的永磁同步电动机恒功率扩速范围可达基速的2倍，以4000r/min 的永磁同步电机为例，可以稳定扩速至12000r/min,所以在弱磁扩速阶段变频器不需输出太大的直轴电流，而且在较小电流角的控制下，能显著改善电机的功率因数，减少电流带来的铜耗，提高弱磁扩速的稳定性，对外表现是整个永磁同步电机系统所需的电力负荷明显降低了。
16、下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
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1.一种反凸极比永磁同步电机转子铁芯，包括转子基体（1），其特征在于：所述转子基体（1）边缘处环形阵列有多个凸块（2），转子基体（1）边缘处位于多个凸块（2）之间设置有交轴主磁障（3），凸块（2）上靠近中间位置设置有磁极隔磁磁障（23），凸块（2）上靠近外侧位置且位于磁极隔磁磁障（23）两侧对称布设有矩形聚磁永磁体（22），凸块（2）上位于磁极隔磁磁障（23）两侧且靠近矩形聚磁永磁体（22）设置有弧形聚磁永磁体（21），凸块（2）上靠近内侧位置且位于磁极隔磁磁障（23）两侧对称布设有磁极主磁体（24），所述转子基体（1）外侧设置为定子（4）。
2.根据权利要求1所述的一种反凸极比永磁同步电机转子铁芯，其特征在于：所述转子基体（1）上相对两凸块（2）的中间位置设置为直轴（5）。
3.根据权利要求2所述的一种反凸极比永磁同步电机转子铁芯，其特征在于：所述转子基体（1）上相对两交轴主磁障（3）中间位置设置为交轴（6）。
4.根据权利要求3所述的一种反凸极比永磁同步电机转子铁芯，其特征在于：所述凸块（2）与定子（4）之间设置为直轴气隙（51）。
...【技术特征摘要】
1.一种反凸极比永磁同步电机转子铁芯，包括转子基体（1），其特征在于：所述转子基体（1）边缘处环形阵列有多个凸块（2），转子基体（1）边缘处位于多个凸块（2）之间设置有交轴主磁障（3），凸块（2）上靠近中间位置设置有磁极隔磁磁障（23），凸块（2）上靠近外侧位置且位于磁极隔磁磁障（23）两侧对称布设有矩形聚磁永磁体（22），凸块（2）上位于磁极隔磁磁障（23）两侧且靠近矩形聚磁永磁体（22）设置有弧形聚磁永磁体（21），凸块（2）上靠近内侧位置且位于磁极隔磁磁障（23）两侧对称布设有磁极主磁体（24），所述转子基体（1）外侧设置为定子（4）。
2.根据权利要求1所述的一种反凸极比永磁同步电机转子铁芯，其特征在于：所述转子基体（1）上相对两凸块（2）的中间位置设置为直轴（5）。
3.根据权利要求2所述的一种反凸极比永磁同步电机转子铁芯，其特征在于：所述转子基体（1）上相对两交轴主磁障（3）中间位置设置为交轴（6）。
4.根据权利要求3所述的一种反凸极比永磁同步电...
【专利技术属性】
技术研发人员：李永胜，刘明波，徐世超，李致宇，张永莲，
申请(专利权)人：山东天瑞重工有限公司，
类型：新型
国别省市：
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