CN101752921A - 用于同步电动机的转子 - Google Patents

用于同步电动机的转子 Download PDF

Info

Publication number
CN101752921A
CN101752921A CN200910179211A CN200910179211A CN101752921A CN 101752921 A CN101752921 A CN 101752921A CN 200910179211 A CN200910179211 A CN 200910179211A CN 200910179211 A CN200910179211 A CN 200910179211A CN 101752921 A CN101752921 A CN 101752921A
Authority
CN
China
Prior art keywords
permanent magnet
inductive conductor
rotor
slot
conductor slot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200910179211A
Other languages
English (en)
Inventor
朴采濠
李亨哲
成春模
安详镕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN101752921A publication Critical patent/CN101752921A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/46—Motors having additional short-circuited winding for starting as an asynchronous motor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

本发明公开一种用于同步电动机的转子，其包括：主芯，形成有设置在其中心区域的轴孔、沿着其外部区域布置的多个感应导体槽以及每个都布置在轴孔和所述感应导体槽之间的多个磁体槽；感应导体，插入到每个感应导体槽中；永久磁体单元，具有极性彼此不同的永久磁体，所述永久磁体插入到所述磁体槽中，并且所述永久磁体彼此相对地布置，轴孔介于所述永久磁体之间；磁通损失防止构件，设置在所述永久磁体单元之间，并防止磁通损失，其中，随着所述感应导体槽从永久磁体单元的中心到磁通量损失防止构件所述感应导体槽之间的间隙变小。因此防止在驱动同步电动机时在永久磁体的极性改变的部分产生转矩脉动，从而降低振动和噪声。

Description

用于同步电动机的转子
技术领域
根据本发明的设备和方法涉及一种用于同步电动机的转子，该同步电动机在感应导体槽(inductive conductor slot)的布置方面得到了改进。
背景技术
通常，电动机将电能转化成机械能并获得旋转力。
电动机可被分为交流电动机和直流电动机。
作为一种交流电动机的异步起动永磁(LSPM)同步电动机(line startpermanent magnet synchronous motor)可获得与输入频率同步的稳定的旋转特性。LSPM同步电动机改变电源频率，从而容易地改变电动机的旋转速度。
在LSPM同步电动机中，如果向定子线圈供电，则设置在定子内的转子旋转。
在电动机的起始操作中，通过在定子的导体和转子的多个感应导体之间产生的磁酌(magnetic action)使转子开始旋转。
接着，如果转子的旋转速度达到呈由定子产生的磁场的旋转速度的同步速度，则通过在定子的第一导体和转子的永久磁体之间产生的磁酌使转子按照所述同步速度旋转。
在传统的用于同步电动机的转子中，多个感应导体槽与永久磁体的位置无关地规则地布置，这样，在驱动同步电动机时，产生转矩脉动(torque ripple)，从而引起振动和噪声。此外，使从永久磁体指向定子的磁通(magnetic flux)的量减少，从而使同步电动机的效率降低。
发明内容
将在接下来的描述中部分阐述另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。
根据示例性实施例，提供一种用于同步电动机的转子，该用于同步电动机的转子包括：主芯，形成有设置在主芯的中心区域的轴孔、沿着主芯的外部区域布置的多个感应导体槽以及每个都布置在轴孔和所述感应导体槽之间的多个磁体槽；感应导体，插入到每个感应导体槽中；第一永久磁体单元和第二永久磁体单元，分别具有极性彼此不同的至少一个第一永久磁体和至少一个第二永久磁体，所述第一永久磁体和所述第二永久磁体插入到所述磁体槽中，并且所述第一永久磁体和第二永久磁体彼此相对地布置，轴孔介于所述第一永久磁体和第二永久磁体之间；磁通损失防止构件，设置在所述第一永久磁体单元和第二永久磁体单元之间，并防止磁通损失，其中，随着所述感应导体槽从第一永久磁体单元和第二永久磁体单元的中心到磁通量损失防止构件，所述感应导体槽之间的间隙变小。
所述多个感应导体槽可围绕所述轴孔按照椭圆形布置。
所述多个磁体槽可沿着由所述多个感应导体槽形成的椭圆布置。
通过所述多个感应导体槽形成的椭圆可具有位于连接第一永久磁体单元和第二永久磁体单元的中心的线上的最大半径以及位于与连接第一永久磁体单元和第二永久磁体单元的中心的线垂直的线上的最小半径。
最大半径的长度可以是主芯的半径的长度的大约0.707至大约0.861倍，最小半径的长度可以是主芯的半径的长度的大约0.631至大约0.707倍。
随着所述感应导体槽从第一永久磁体单元和第二永久磁体单元的中心到磁通量损失防止构件，所述感应导体槽的截面面积变大。
所述多个感应导体槽可具有相同的横截面形状和尺寸。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述，这些和/或其它方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：
图1是根据示例性实施例的用于同步电动机的转子的透视图；
图2是图1中的转子的截面图；
图3是图1中的转子的截面图，其中，为了示出感应导体槽的布置，未示出永久磁体单元；
图4是图2中的转子的放大图，示出了感应导体槽的布置；
图5是根据本发明的另一示例性实施例的用于同步电动机的转子的截面图；
图6是具有根据示例性实施例的转子的异步起动永磁(LSPM)同步电动机的截面图。
具体实施方式
现在将详细描述实施例，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同的元件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发明。
图1至图4示出了根据示例性实施例的用于同步电动机1的转子，图6示出了根据示例性实施例的同步电机。
根据实施例的用于同步电动机1的转子10包括主芯11、多个感应导体21、第一永久磁体单元31、第二永久磁体单元35和磁通损失防止构件41。
主芯11呈圆柱形，多个薄板层叠在该主芯11中。在主芯11中形成轴孔13、多个感应导体槽15和多个磁体槽17。
轴孔13穿过主芯11的中间区域形成。在轴孔13中插入与主芯11一起旋转的轴(未示出)。
多个感应导体槽15沿着主芯11的外部区域围绕轴孔13形成。多个感应导体槽15围绕轴孔13按照椭圆形布置。通过连接多个感应导体槽15的内端点形成的椭圆具有位于连接永久磁体单元31和35的中心的线上的最大半径Ra以及位于与连接永久磁体单元31和35的中心的线垂直的线上的最小半径Rb。最大半径Ra的长度可以是主芯的半径R的长度的大约0.707至大约0.861倍。最小半径Rb的长度可以是主芯的半径R的长度的大约0.631至大约0.707倍。
此外，多个感应导体槽15的间隔从永久磁体单元31和35的中心C朝着磁通损失防止构件41沿着主芯11的圆周方向(即，沿着图2中的方向A)逐渐变小。
此外，所述多个感应导体槽15的截面形状从永久磁体单元31和35的中心C到磁通损失防止构件41沿着主芯11的径向变大，也就是说，所述截面形状变长，截面面积增大。在这方面，感应导体槽15的布置和数量可根据同步电动机1的特性改变。
图4示出了转子的感应导体槽15的布置。
如果在第一永久磁体单元31的中心C和磁通损失防止构件41之间沿着主芯11的圆周方向(即，沿着图2中的方向A)设置有7个槽，则第n个感应导体槽15和第n+1个感应导体槽15之间的间隔Sn可以表示为下列等式：
Sn＝S1×0.9n-1
这里，S1指第一个感应导体槽15和第二个感应导体槽15之间的间隔。
因此，随着所述感应导体槽15从永久磁体单元31和35的中心C到磁通损失防止构件41所述感应导体槽15之间的间隔逐渐变小。
在所述感应导体槽15中，插有感应导体21。感应导体21能够使由定子5感应的感应电流稳定地流动。感应导体21可由具有非磁性传导性(nonmagnetic conductivity)的各种材料(例如具有良好的可成形性和可加工性的铝)制成。
如图2所示，多个磁体槽17布置在所述感应导体槽15的内部。所述多个磁体槽17彼此相对地布置，轴孔13介于所述多个磁体槽17之间，并且所述多个磁体槽17围绕所述永久磁体单元31和35的中心C对称地布置。更具体地讲，根据实施例的所述多个磁体槽17沿着由所述多个感应导体槽15形成的椭圆布置，从而增加使永久磁体33和37插入的截面面积，降低磁通的损失，并提高同步电动机1的效率。在这方面，磁体槽17的布置和数量可根据同步电动机1的特性改变。
上述磁体槽17分别对应于第一永久磁体单元31和第二永久磁体单元35。在与第一永久磁体单元31对应的磁体槽17中插入第一永久磁体33，在与第二永久磁体单元35对应的磁体槽17中插入第二永久磁体37，所述第二永久磁体37的极性与所述第一永久磁体33的极性不同。第一永久磁体33和第二永久磁体37沿着主芯11的外部区域形成磁通路径。
磁通损失防止构件41设置在第一永久磁体单元31和第二永久磁体单元35之间。空气填充在磁通损失防止构件41中，以防止永久磁体33和37磁通损失。呈近似楔形的两对磁通损失防止构件41彼此相对地布置，轴孔13位于所述两对磁通损失防止构件41之间，但是，磁通损失防止构件41的形状和数量可根据依据实施例的同步电动机1的特性改变。
在上述构造中，如果向定子5中的线圈供电，则转子10在定子5内旋转。
通过在定子5的导体和转子10的多个感应导体21之间产生的磁力使转子10开始旋转。也就是说，转子10通过感应电动机原理旋转。
在这方面，由于随着感应导体槽15从具有最强磁力的永久磁体单元31和35的中心C到具有最弱磁力的磁通量损失防止构件41，感应导体槽15之间的间隔变小，所以感应到感应导体21的二次感应电流(secondary inductivecurrent)增加，或者通过感应到感应导体21的二次感应电压与永久磁体33和37的磁通之间的相互作用而感应的二次感应电流增加。因此，感应到转子10的二次感应电压的波动根据转子10的旋转角度变得稳定，从而防止在永久磁体33和37的极性改变的部分发生转矩脉动，这样使振动和噪声降低。此外，由于随着感应导体槽15接近永久磁体单元31和35的中心C，感应导体槽15之间的间隔变大，并且随着永久磁体33和37接近永久磁体单元31和35的中心C，永久磁体33和37的布置更接近定子5，所以使定子5和转子10之间流动的磁通的量增加，从而增大同步电动机1的效率。
接着，如果转子10的旋转速度达到作为由定子5产生的磁场的旋转速度的同步速度，则转子10通过定子5的导体和转子10的永久磁体33和37之间产生的磁力按照同步速度旋转。
图5是根据另一示例性实施例的用于同步电动机1的转子10′的截面图。
根据该实施例，除了多个感应导体槽15可具有相同的截面形状和尺寸之外，该实施例的构造与上述实施例的构造相同。
此外，多个感应导体槽15围绕轴孔13的中心按照椭圆形布置，随着所述感应导体槽15从永久磁体单元31和35的中心C到磁通量损失防止构件41，感应导体槽15之间的间隔变小。
使用这种构造，根据该实施例的转子10′可防止转矩脉动并可降低振动和噪声。此外，根据该实施例的转子10′可增大用于插入永久磁体33和37的有效截面面积，从而提高同步电动机的效率。
如上所述，根据实施例，随着所述感应导体槽从永久磁体单元的中心到磁通量损失防止构件，感应导体插入到其中的感应导体槽之间的间隔变小，因此，防止在驱动同步电动机时在永久磁体的极性改变的部分发生转矩脉动，从而降低振动和噪声。
此外，多个磁体槽围绕轴孔的中心沿着按照椭圆形布置的多个感应导体槽布置，从而增大用于插入永久磁体的有效截面面积，使磁通损失最小化并提高同步电动机的效率。
虽然已表示和描述了本发明的一些示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (11)

1.一种用于同步电动机的转子，包括：
主芯，形成有设置在主芯的中心区域的轴孔、沿着主芯的外部区域布置的多个感应导体槽以及每个都布置在轴孔和所述感应导体槽之间的多个磁体槽；
感应导体，插入到每个感应导体槽中；
第一永久磁体单元和第二永久磁体单元，分别具有极性彼此不同的至少一个第一永久磁体和至少一个第二永久磁体，所述第一永久磁体和所述第二永久磁体插入到所述磁体槽中，并且所述第一永久磁体和第二永久磁体彼此相对地布置，轴孔介于所述第一永久磁体和第二永久磁体之间；
磁通损失防止构件，设置在所述第一永久磁体单元和第二永久磁体单元之间，并防止磁通损失，
其中，随着所述感应导体槽从第一永久磁体单元和第二永久磁体单元的中心到磁通量损失防止构件，所述感应导体槽之间的间隙变小。
2.如权利要求1所述的转子，其中，所述多个感应导体槽围绕所述轴孔按照椭圆形布置。
3.如权利要求2所述的转子，其中，所述多个磁体槽沿着由所述多个感应导体槽形成的椭圆布置。
4.如权利要求2所述的转子，其中，由所述多个感应导体槽形成的椭圆具有位于连接第一永久磁体单元的中心和第二永久磁体单元的中心的线上的最大半径以及位于与连接第一永久磁体单元的中心和第二永久磁体单元的中心的线垂直的线上的最小半径。
5.如权利要求4所述的转子，其中，最大半径的长度是主芯的半径的长度的0.707至0.861倍，最小半径的长度是主芯的半径的长度的0.631至0.707倍。
6.如权利要求1所述的转子，其中，随着所述感应导体槽从第一永久磁体单元和第二永久磁体单元的中心到磁通量损失防止构件，所述感应导体槽的截面面积变大。
7.如权利要求1所述的转子，其中，所述多个感应导体槽具有相同的横截面形状和尺寸。
8.如权利要求1所述的转子，其中，磁通损失防止构件具有近似楔形的形状。
9.如权利要求1所述的转子，其中，磁通损失防止构件具有相对于轴孔彼此相对地设置的两对磁通损失防止构件。
10.如权利要求1所述的转子，其中，第n个感应导体槽和第n+1个感应导体槽之间的间隔Sn表示为：
Sn＝S1×0.9n-1
其中，S1指第一个感应导体槽和第二个感应导体槽之间的间隔。
11.一种具有如权利要求1所述的转子的异步起动永磁同步电动机。
CN200910179211A 2008-12-17 2009-10-10 用于同步电动机的转子 Pending CN101752921A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2008-0128319 2008-12-17
KR1020080128319A KR20100069792A (ko) 2008-12-17 2008-12-17 동기모터의 회전자

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101752921A true CN101752921A (zh) 2010-06-23

Family

ID=42239643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910179211A Pending CN101752921A (zh) 2008-12-17 2009-10-10 用于同步电动机的转子

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20100148614A1 (zh)
KR (1) KR20100069792A (zh)
CN (1) CN101752921A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102710048A (zh) * 2012-06-13 2012-10-03 常州奥立思特电子有限公司 异步起动永磁同步电动机的转子结构
DE102013218197A1 (de) 2012-09-11 2014-03-13 Wing Leung Fok Hybridmotor
CN107196432A (zh) * 2016-03-14 2017-09-22 瑞智精密股份有限公司 自铆式马达转子铁心

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013014498A1 (en) * 2011-07-26 2013-01-31 Makwana Bharat P System and method for energy conversion with high efficiency
KR101636330B1 (ko) 2014-05-08 2016-07-06 전자부품연구원 플럭스 필터링 기능을 갖는 회전자 및 그를 포함하는 동기형 모터
CN112653268A (zh) * 2020-11-03 2021-04-13 安徽新沪屏蔽泵有限责任公司 一种转子铁芯、异步起动永磁同步电机及屏蔽泵

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2276155A1 (en) * 1999-07-16 2011-01-19 Panasonic Corporation Permanent magnet synchronous motor
DE10261760A1 (de) * 2002-12-19 2004-07-15 Danfoss Compressors Gmbh Rotor für einen Elektromotor
DE10261763B4 (de) * 2002-12-19 2005-06-09 Danfoss Compressors Gmbh Rotor für einen Elektromotor
KR101092321B1 (ko) * 2005-12-21 2011-12-09 주식회사 동서전자 Ｌｓｐｍ 동기모터의 로터
JP2007181305A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Hitachi Ltd 永久磁石式同期電動機及びこれを用いた圧縮機

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102710048A (zh) * 2012-06-13 2012-10-03 常州奥立思特电子有限公司 异步起动永磁同步电动机的转子结构
DE102013218197A1 (de) 2012-09-11 2014-03-13 Wing Leung Fok Hybridmotor
CN107196432A (zh) * 2016-03-14 2017-09-22 瑞智精密股份有限公司 自铆式马达转子铁心

Also Published As

Publication number Publication date
US20100148614A1 (en) 2010-06-17
KR20100069792A (ko) 2010-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7030528B2 (en) Dual concentric AC motor
EP2795776B1 (en) Rotor for a line start permanent magnet machine
EP1964242B1 (en) Rotor assembly for use in line start permanent magnet synchronous motor
CN100588087C (zh) 单相感应电动机
EP1501172A2 (en) Brushless permanent magnet machine with axial modules of rotor magnetization skew and method of producing the same
CN101752921A (zh) 用于同步电动机的转子
CN103929032A (zh) 旋转电机
JPWO2008090853A1 (ja) 回転電気機械
CN101980433B (zh) 周向移相轴向分段的楔形定子铁芯外永磁转子同步电机
JP2004357489A (ja) 単方向着磁の永久磁石モータ
CN102365806A (zh) 具有多向偏斜的电机
CN109412281A (zh) 一种单绕组永磁辅助式无轴承同步磁阻电机
CN109643919A (zh) 旋转电机
US20020081220A1 (en) Actuator capable of revolving
US20140265704A1 (en) Rotor including permanent magnets having different thicknesses and motor including same
CN108599500B (zh) 一种定子永磁式外转子片状无轴承异步电机
CN100423407C (zh) 用于电动机的转子及具有这种转子的电动机
CN102656773B (zh) 转子、使用有该转子的旋转电机及发电机
CN107689699A (zh) 一种新型印刷绕组的永磁无刷直流电机
US11757323B2 (en) Axial flux permanent magnet motor/generator
CN101064446B (zh) 发电机或电动机的旋转装置
US20240079922A1 (en) Axial flux electric machine pole piece with conductive ribbons
CN103730990A (zh) 一种用于电动门开合的专用电机
CN113708527B (zh) 隐极式电励磁绕线转子及其同步电机
JP7205358B2 (ja) 回転電機

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20100623