CN103151889A - 错极结构低定位力矩内转子永磁同步电动机 - Google Patents
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Abstract
错极结构低定位力矩内转子永磁同步电动机，本发明涉及的是永磁同步电动机的技术领域。它是为了解决现有永磁同步电动机存在固有的定位力矩，而制约了永磁同步电动机在低速性能及高精度位置控制中的应用范围。它的第一内转子永磁同步电动机的内转子与第二内转子永磁同步电动机的内转子同轴连接并使其N、S磁极相互间错位40度～50度；第一内转子永磁同步电动机的外定子与第二内转子永磁同步电动机的外定子同轴心线连接并使其齿槽错位15度～25度。本发明能有效的降低永磁同步电动机固有定位力矩，降低幅度为传统电机固定定位力矩的25%-30%，并具有结构简单、成本低廉的优点。
Description
技术领域
本发明涉及的是永磁同步电动机的技术领域。
背景技术
定位力矩是永磁同步电动机固有的现象，是永磁同步电动机在未通电的状态便存在的、且与位置有关的定位力矩；定位力矩包括磁滞定位力矩以及磁阻定位力矩，主要是由于定子齿槽的存在使电机磁阻不均匀引起的。
定位力矩在直接驱动系统中直接产生波动力矩，影响较大，尤其对低速性能和位置控制系统的高精度定位有明显的影响，因而制约了永磁同步电动机在低速性能及高精度位置控制中的应用范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种错极结构低定位力矩内转子永磁同步电动机，为了解决现有永磁同步电动机存在固有的定位力矩，而制约了永磁同步电动机在低速性能及高精度位置控制中的应用范围。
所述的目的是通过以下方案实现的：所述的一种错极结构低定位力矩内转子永磁同步电动机，是由第一内转子永磁同步电动机、第二内转子永磁同步电动机组成；
第一内转子永磁同步电动机的内转子与第二内转子永磁同步电动机的内转子同轴连接并使其N、S磁极相互间错位40度～50度；第一内转子永磁同步电动机的外定子与第二内转子永磁同步电动机的外定子同轴心线连接并使其齿槽错位15度～25度。
本发明能有效的降低永磁同步电动机固有定位力矩，降低幅度为传统电机固定定位力矩的25%-30%，并具有结构简单、成本低廉的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；图2是图1中A-A向剖视结构示意图；图3是图1中B-B向剖视结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1、图2、图3所示，它是由第一内转子永磁同步电动机1、第二内转子永磁同步电动机2组成；
第一内转子永磁同步电动机1的内转子1-2与第二内转子永磁同步电动机2的内转子2-2同轴连接并使其N、S磁极相互间错位40度～50度；第一内转子永磁同步电动机1的外定子1-1与第二内转子永磁同步电动机2的外定子2-1同轴心线连接并使其齿槽错位15度～25度。
具体实施方式二：如图1、图2、图3所示，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于所述第一内转子永磁同步电动机1的内转子1-2的N、S磁极与第二内转子永磁同步电动机2的内转子2-2的N、S磁极相互间错位42度。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：如图1、图2、图3所示，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于所述第一内转子永磁同步电动机1的内转子1-2的N、S磁极与第二内转子永磁同步电动机2的内转子2-2的N、S磁极相互间错位45度。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：如图1、图2、图3所示，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于所述第一内转子永磁同步电动机1的内转子1-2的N、S磁极与第二内转子永磁同步电动机2的内转子2-2的N、S磁极相互间错位48度。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：如图1、图2、图3所示，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于所述第一内转子永磁同步电动机1的外定子1-1的齿槽与第二内转子永磁同步电动机2的外定子2-1的齿槽错位18度。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：如图1、图2、图3所示，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于所述第一内转子永磁同步电动机1的外定子1-1的齿槽与第二内转子永磁同步电动机2的外定子2-1的齿槽错位20度。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：如图1、图2、图3所示，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于所述第一内转子永磁同步电动机1的外定子1-1的齿槽与第二内转子永磁同步电动机2的外定子2-1的齿槽错位23度。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
工作原理：永磁同步电动机的定位力矩是电动机在未通电的状态便存在的，且与位置有关的力矩，从来源分析，包括磁滞定位力矩以及磁阻定位力矩。定位力矩在直接驱动系统中直接产生波动力矩，对电机的性能影响较大。
磁滞定位力矩是由于铁心材料的磁滞效应所产生的。当转子永磁磁场旋转时，主磁通在定子铁心中交变，由于铁磁材料的磁滞现象，气隙主磁通与永磁磁动势之间出现了相移变化，产生了损耗， 因此导致了磁滞转矩的产生。磁滞损耗的大小也就是磁化一周的磁滞回线的面积，由此所对应的转矩就是磁滞转矩的大小。
磁阻定位力矩即齿槽力矩，是由定子铁心开槽所引起的磁阻不均匀效应所导致的，当转子永磁磁动势作用与不均匀磁阻时所产生的磁阻转矩就是所谓的磁阻定位转矩。很明显，磁阻定位转矩大大小将随着定子齿槽的位置而变化。
采用磁极错位结构，只需在安装过程中将两个电机的定子和转子分别旋转不同的角度即可，故制作成本无增加，制造工艺复杂程度无增加，但是能有效降低永磁同步电动机定位力矩。
Claims (7)
1.错极结构低定位力矩内转子永磁同步电动机，它是由第一内转子永磁同步电动机（1）、第二内转子永磁同步电动机（2）组成；
其特征在于第一内转子永磁同步电动机（1）的内转子（1-2）与第二内转子永磁同步电动机（2）的内转子（2-2）同轴连接并使其N、S磁极相互间错位40度～50度；第一内转子永磁同步电动机（1）的外定子（1-1）与第二内转子永磁同步电动机（2）的外定子（2-1）同轴心线连接并使其齿槽错位15度～25度。
2.根据权利要求1所述的错极结构低定位力矩内转子永磁同步电动机，其特征在于所述第一内转子永磁同步电动机（1）的内转子（1-2）的N、S磁极与第二内转子永磁同步电动机（2）的内转子（2-2）的N、S磁极相互间错位42度。
3.根据权利要求1所述的错极结构低定位力矩内转子永磁同步电动机，其特征在于所述第一内转子永磁同步电动机（1）的内转子（1-2）的N、S磁极与第二内转子永磁同步电动机（2）的内转子（2-2）的N、S磁极相互间错位45度。
4.根据权利要求1所述的错极结构低定位力矩内转子永磁同步电动机，其特征在于所述第一内转子永磁同步电动机（1）的内转子（1-2）的N、S磁极与第二内转子永磁同步电动机（2）的内转子（2-2）的N、S磁极相互间错位48度。
5.根据权利要求1所述的错极结构低定位力矩内转子永磁同步电动机，其特征在于所述第一内转子永磁同步电动机（1）的外定子（1-1）的齿槽与第二内转子永磁同步电动机（2）的外定子（2-1）的齿槽错位18度。
6.根据权利要求1所述的错极结构低定位力矩内转子永磁同步电动机，其特征在于所述第一内转子永磁同步电动机（1）的外定子（1-1）的齿槽与第二内转子永磁同步电动机（2）的外定子（2-1）的齿槽错位20度。
7.根据权利要求1所述的错极结构低定位力矩内转子永磁同步电动机，其特征在于所述第一内转子永磁同步电动机（1）的外定子（1-1）的齿槽与第二内转子永磁同步电动机（2）的外定子（2-1）的齿槽错位23度。
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