一種永磁體為三角梯形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種永磁體為三角梯形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中各極永磁體為三角梯形，永磁體充磁方向厚度的最大值出現(xiàn)在一個磁極的中間，最小值出現(xiàn)在該磁極永磁體的兩邊，其永磁體充磁方向的厚度由中間充磁方向厚度最厚的地方線性的過渡到兩邊充磁方向厚度最薄的地方，過渡過程是線性過渡，氣隙磁場波形得以改善。本發(fā)明改善反電動勢波形，降低轉(zhuǎn)矩脈動，降低振動及噪聲，降低電機(jī)的渦流損耗，提高電機(jī)的效率，同時能降低電機(jī)轉(zhuǎn)子以及永磁體的溫升，提高電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高電機(jī)的綜合性能。
【專利說明】 一種永磁體為三角梯形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉屬于電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體及一種永磁體為三角梯形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)和控制技術(shù)的逐漸成熟和完備，以及永磁體在性能和產(chǎn)業(yè)化方面的不斷發(fā)展，永磁同步電機(jī)以其既具有直流電機(jī)良好的調(diào)速特性，又具有交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、運(yùn)行穩(wěn)定、性能可靠的優(yōu)點(diǎn)而在各個領(lǐng)域的需求越來越大，發(fā)展前景越來越好。目前，永磁同步電機(jī)大量應(yīng)用于各種伺服電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域、電動汽車驅(qū)動領(lǐng)域以及數(shù)控機(jī)床電主軸電機(jī)。
[0003]然而現(xiàn)階段的永磁同步電機(jī)，尤其是分?jǐn)?shù)槽永磁同步電機(jī)，其交流繞組反電動勢的諧波含量比較大，尤其是內(nèi)嵌式集中繞組的永磁同步電機(jī)，反電動勢諧波含量大會導(dǎo)致電機(jī)渦流損耗增加，溫升增加，電機(jī)效率下降，對電機(jī)性能有較為嚴(yán)重的影響。永磁同步電機(jī)繞組反電動勢諧波含量大的主要原因是電機(jī)的氣隙磁密的波形正弦性差，混入了較多的偶次諧波，使電機(jī)的氣隙磁密呈現(xiàn)為梯形波，因而繞組的反電動勢的諧波含量會比較大。在凸極感應(yīng)電機(jī)的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員往往采用不均勻氣隙的方法來得到正弦的氣隙磁密波形，然而這種方法對于永磁同步電機(jī)來說并不適用，所以尋找一種適用于永磁同步電機(jī)的改善氣隙磁密波形的方法就顯得尤為重要了。
[0004]根據(jù)磁路歐姆定理可得磁通Φ等于磁勢F除以磁阻Rm，在電機(jī)的相同磁極下，磁路基本相同，磁阻也基本相同，所以磁勢大的地方就會產(chǎn)生較大的磁通，也就會在氣隙中產(chǎn)生較大的磁密。根據(jù)這一原理只要合理控制永磁體產(chǎn)生的磁勢就可以控制空載氣隙磁密的波形。而永磁體的磁勢與永磁體充磁方向上的長度成正比，所以合理設(shè)計(jì)永磁體充磁方向上的長度就可以控制氣隙磁密的波形，達(dá)到改善氣隙磁密波形的目的。
[0005]因此，如何改善氣隙磁場波形和反電動勢波形是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]要解決的技術(shù)問題
[0007]為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種永磁體為三角梯形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，解決分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁同步電機(jī)的氣隙磁密波形正弦性差的問題。
[0008]技術(shù)方案
[0009]一種永磁體為三角梯形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)子鐵心2、永磁體3、隔磁橋4、隔磁氣隙6和轉(zhuǎn)軸5 ;其特征在于所述永磁體3 —邊為三角梯形,一邊為一字型的三角梯形磁鋼，三角梯形的開口朝著轉(zhuǎn)子鐵心的中心且三角梯形的中心與轉(zhuǎn)子鐵心2的軸心重合。
[0010]所述永磁體3弓形的充磁方向的厚度最大值Hmax和最小值Hmin滿足關(guān)系式:
【權(quán)利要求】
1.一種永磁體為三角梯形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)子鐵心(2)、永磁體(3)、隔磁橋(4)、隔磁氣隙(6)和轉(zhuǎn)軸(5);其特征在于所述永磁體(3)—邊為三角梯形，一邊為一字型的三角梯形磁鋼，三角梯形的開口朝著轉(zhuǎn)子鐵心的中心且三角梯形的中心與轉(zhuǎn)子鐵心2的軸心重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述永磁體為三角梯形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述永磁體(3)弓形的充磁方向的厚度最大值Hmax和最小值Hmin滿足關(guān)系式:
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述永磁體為三角梯形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述永磁體(3)弓形的充磁方向的厚度最小值Hmin為電機(jī)設(shè)計(jì)的路算永磁體厚度的0.6~I倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述永磁體為三角梯形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述永磁體(3)兩端的隔磁氣隙(6)的寬度為永磁體最小厚度的I~1.5倍，隔磁氣隙的長度保證電機(jī)設(shè)計(jì)的隔磁橋厚度要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述永磁體為三角梯形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述隔磁橋厚度為I~2毫米。
【文檔編號】H02K1/27GK103915926SQ201410143379
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】劉景林, 李世良, 吳增艷, 楊奔 申請人:西北工業(yè)大學(xué)