專利名稱：自起動永磁同步電機v型槽轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自起動永磁同步電機的轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
近年來自起動永磁同步電機越來越受到人們的重視，與異步電機相比，運行穩(wěn)定 性高，效率和功率因數(shù)都高于相同功率等級的異步電機，經(jīng)濟運行范圍寬，在很多工業(yè)應(yīng) 用場合有望代替異步電機，但是永磁體的可靠性一直成為阻礙這種電機廣泛應(yīng)用的重要因 素。就電機本體結(jié)構(gòu)而言，已有的自起動永磁同步電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)根據(jù)永磁體的擺放可以分 為并聯(lián)式、串聯(lián)式和混合式結(jié)構(gòu)。V型槽結(jié)構(gòu)屬于串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的一種，現(xiàn)有V型槽轉(zhuǎn)子鐵心 如圖1所示(以4極電機為例)。這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子包括鐵心1、鼠籠導(dǎo)條2、永磁體4和軸5， 鐵心具有成V型排列的槽，每兩塊置于V型槽中的永磁體構(gòu)成一個磁極。這種V型轉(zhuǎn)子存在以下問題
1、起動過程中，轉(zhuǎn)子內(nèi)部磁路會發(fā)生嚴重畸變，容易造成永磁體局部發(fā)生不可逆失磁。2、轉(zhuǎn)子內(nèi)磁密變化劇烈，增大了永磁體、鼠籠和鐵心內(nèi)的渦流損耗，影響電機性 能。3、轉(zhuǎn)子硅鋼片的機械應(yīng)力較差，轉(zhuǎn)子的徑向拉力僅僅由永磁體與鼠籠條之間的隔 磁磁橋提供。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種效率高、可靠性高、機械應(yīng)力強的自起動永磁同步電機 轉(zhuǎn)子。為達上述目的，本發(fā)明有以下三種技術(shù)解決方案 方案1
自起動永磁同步電機V型槽轉(zhuǎn)子，包括鐵心、永磁體、鼠籠導(dǎo)條和軸，鐵心具有成V型排 列的槽，每兩塊置于V型槽中的永磁體構(gòu)成一個磁極，其特征在于每個V型槽的底部相隔， 形成V型槽中兩塊永磁體的磁橋，在相鄰V型槽頂部所對應(yīng)的兩根鼠籠導(dǎo)條之間設(shè)置軸向 空氣槽。方案2
自起動永磁同步電機V型槽轉(zhuǎn)子，包括鐵心、永磁體、鼠籠導(dǎo)條和軸，鐵心具有成V型排 列的槽，每兩塊置于V型槽中的永磁體構(gòu)成一個磁極，其特征在于每個V型槽的底部相隔， 形成V型槽中兩塊永磁體的磁橋。方案3
自起動永磁同步電機V型槽轉(zhuǎn)子，包括鐵心、永磁體、鼠籠導(dǎo)條和軸(6)，鐵心具有成V 型排列的槽，每兩塊置于V型槽中的永磁體構(gòu)成一個磁極，其特征在于在相鄰V型槽頂部 所對應(yīng)的兩根鼠籠導(dǎo)條之間設(shè)置軸向空氣槽。上述的空氣槽的橫截面可以為長方形、梯型或橢圓形。
3
空氣槽內(nèi)也可以有鑄鋁導(dǎo)條，鑄鋁導(dǎo)條其與鼠籠導(dǎo)條共同構(gòu)成轉(zhuǎn)子鼠籠。
一般來講，自起動永磁同步電機的起動電流倍數(shù)稍微比同功率等級的異步機大，起動 時定子電流和感應(yīng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子電流將產(chǎn)生很大的去磁磁勢，正常情況下，該去磁磁勢由一 對極下的四個永磁體均勻承擔(dān)，理想情況下永磁體是安全的，沒有退磁的風(fēng)險，但是現(xiàn)有的 V型槽結(jié)構(gòu)沒有采取磁路優(yōu)化的情況下，磁路發(fā)生畸變，導(dǎo)致該去磁磁勢直接作用在部分永 磁體的局部，起動過程中，永磁體容易發(fā)生局部失磁，并且逐步惡化直至永磁體全部失磁。 本發(fā)明通過設(shè)置空氣槽/或隔磁橋，避免了磁路發(fā)生畸變后永磁體局部失磁嚴重的現(xiàn)象。 空氣槽內(nèi)可以鑄鋁或者不鑄鋁。在空氣槽/或隔磁橋的作用下，有效減弱了起動過程中磁 路畸變的程度，抑制了永磁體內(nèi)部磁密的變化，而且保證了永磁體不會發(fā)生局部失磁的現(xiàn) 象，同時降低了轉(zhuǎn)子內(nèi)部的損耗，提高了電機的效率。隔磁磁橋不僅優(yōu)化了磁路，而且也為 轉(zhuǎn)子提供徑向拉力，從而提高了電機的機械強度。本發(fā)明的優(yōu)點是 1、機械強度高
V型槽底部設(shè)置的隔磁橋，不僅優(yōu)化了磁路，提高了永磁體的可靠性，而且機械上可以 提供徑向的拉力，增強了轉(zhuǎn)子的機械強度。2、可靠性高
通過設(shè)置空氣槽/或隔磁橋，避免了起動過程中永磁體局部失磁的現(xiàn)象，提高了電機 的可靠性。3、效率高
通過設(shè)置空氣槽/或隔磁橋，使得永磁體和轉(zhuǎn)子其他部位的磁密變化減弱，降低了轉(zhuǎn) 子渦流損耗，提高了電機的效率。


圖1現(xiàn)有V型槽轉(zhuǎn)子鐵心
圖2是本發(fā)明方案1的自起動永磁同步電機轉(zhuǎn)子徑向截面圖。圖中，1為鐵心，2為永磁體，3為鼠籠導(dǎo)條，4為空氣槽，5為磁橋，6為軸。
具體實施例方式參照圖2，自起動永磁同步電機V型槽轉(zhuǎn)子包括鐵心1、永磁體2、鼠籠導(dǎo)條3和軸 6，鐵心具有成V型排列的槽，每兩塊置于V型槽中的永磁體構(gòu)成一個磁極，圖示實例具有4 個磁極，每個V型槽的底部相隔，形成V型槽中兩塊永磁體的磁橋，在相鄰V型槽頂部所對 應(yīng)的兩根鼠籠導(dǎo)條3之間設(shè)置軸向空氣槽4。本發(fā)明的自起動永磁同步電機V型槽轉(zhuǎn)子也可以僅采用每個V型槽的底部相隔， 形成V型槽中兩塊永磁體的磁橋?；蛘邇H采用在相鄰V型槽頂部所對應(yīng)的兩根鼠籠導(dǎo)條之 間設(shè)置軸向空氣槽?？諝獠蹆?nèi)可以有鑄鋁導(dǎo)條，鑄鋁導(dǎo)條與鼠籠導(dǎo)條3共同形成轉(zhuǎn)子鼠籠。 空氣槽內(nèi)也可以不鑄鋁。
權(quán)利要求
1.自起動永磁同步電機V型槽轉(zhuǎn)子，包括鐵心(1)、永磁體(2)、鼠籠導(dǎo)條(3)、和軸 (6)，鐵心具有成V型排列的槽，每兩塊置于V型槽中的永磁體構(gòu)成一個磁極，其特征在于 每個V型槽的底部相隔，形成V型槽中兩塊永磁體(2)的磁橋(5)，在相鄰V型槽頂部所對 應(yīng)的兩根鼠籠導(dǎo)條(3)之間設(shè)置軸向空氣槽(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自起動永磁同步電機V型槽轉(zhuǎn)子，其特征在于空氣槽(4)的 橫截面為長方形、梯型或橢圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自起動永磁同步電機V型槽轉(zhuǎn)子，其特征在于空氣槽(4)內(nèi) 有鑄鋁導(dǎo)條，鑄鋁導(dǎo)條與鼠籠導(dǎo)條(3)共同構(gòu)成轉(zhuǎn)子鼠籠。
4.自起動永磁同步電機V型槽轉(zhuǎn)子，包括鐵心(1)、永磁體(2)、鼠籠導(dǎo)條(3)、和軸 (6)，鐵心具有成V型排列的槽，每兩塊置于V型槽中的永磁體構(gòu)成一個磁極，其特征在于 每個V型槽的底部相隔，形成V型槽中兩塊永磁體(2 )的磁橋(5 )。
5.自起動永磁同步電機V型槽轉(zhuǎn)子，包括鐵心(1)、永磁體(2)、鼠籠導(dǎo)條(3)、和軸 (6)，鐵心具有成V型排列的槽，每兩塊置于V型槽中的永磁體構(gòu)成一個磁極，其特征在于 在相鄰V型槽頂部所對應(yīng)的兩根鼠籠導(dǎo)條(3)之間設(shè)置軸向空氣槽(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自起動永磁同步電機V型槽轉(zhuǎn)子，其特征在于空氣槽(4)的 橫截面為長方形、梯型或橢圓形。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自起動永磁同步電機V型槽轉(zhuǎn)子，其特征在于空氣槽(4)內(nèi) 有鑄鋁導(dǎo)條，鑄鋁導(dǎo)條與鼠籠導(dǎo)條(3)共同構(gòu)成轉(zhuǎn)子鼠籠。
全文摘要
本發(fā)明公開的自起動永磁同步電機V型槽轉(zhuǎn)子包括鐵心、永磁體、鼠籠導(dǎo)條和軸，鐵心具有成V型排列的槽，每兩塊置于V型槽中的永磁體構(gòu)成一個磁極，每個V型槽的底部相隔，形成V型槽中兩塊永磁體的磁橋，在相鄰V型槽頂部所對應(yīng)的兩根鼠籠導(dǎo)條之間設(shè)置軸向空氣槽。也可以僅采用每個V型槽的底部相隔，形成V型槽中兩塊永磁體的磁橋?；蛘邇H采用在相鄰V型槽頂部所對應(yīng)的兩根鼠籠導(dǎo)條之間設(shè)置軸向空氣槽。與目前國內(nèi)外使用的V型槽轉(zhuǎn)子相比，避免了起動過程中永磁體局部退磁的現(xiàn)象，同時也減小了穩(wěn)態(tài)運行過程中轉(zhuǎn)子內(nèi)部的渦流損耗，對提高自起動永磁同步機的可靠性和穩(wěn)態(tài)性能均有一定的效果。
文檔編號H02K21/02GK102142755SQ20111005360
公開日2011年8月3日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者張江, 李鵬, 楊光, 沈建新 申請人:浙江大學(xué)