CN104319921A - 一种减小转矩波动的开关磁通电机转子 - Google Patents

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赵静
严雅霜
谷中鑫
刘向东
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    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors

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Abstract

本发明涉及永磁电机领域，具体涉及一种减小转矩波动的开关磁通电机转子。本发明由硅钢片叠压而成，为凸极结构，含有若干个转子齿；转子齿沿着圆周均匀分布，每个转子齿的形状相同，转子齿的顶部为阶梯形状，转子齿的左右两侧开有V型凹槽。转子齿顶部为与转子圆心同心的圆弧形结构，或为阶梯个数为3,5,7……的阶梯结构；转子齿两侧凹槽形状包括等腰三角形凹槽、直角三角形凹槽、馒头凹槽、半圆弧形凹槽和劣弧形凹槽；通过改变转子齿两侧的凹槽形状和开槽的位置，与转子齿顶部采用阶梯形状进行组合，来减小开关磁通电机的转矩波动。从而可以改善开关磁通电机的转矩性能，提高关磁通电机运行的平稳性。

Description

一种减小转矩波动的开关磁通电机转子
技术领域
本发明涉及永磁电机领域，具体涉及一种减小转矩波动的开关磁通电机转子。
背景技术
开关磁通永磁电机相当于永磁电机和开关磁阻电机的集合体。开关磁通电机定、转子都为双凸极结构，定子采用集中绕组，采用交流供电产生正弦反电动势，永磁体都嵌于定子轭部，转子上既无永磁体又无绕组，同时兼有永磁电机转矩/功率密度大的优点与开关磁阻电机转子结构简单的优点，吸引了全球研发人员的视线，具有广泛的应用前景。但是，开关磁通电机的双凸极结构、定子齿高聚磁导致的部分铁心严重饱和，会导致转矩波动很大，一定程度上影响了开关磁通电机的发展。
发明内容
本发明的目的是为了解决已有技术中的开关磁通电机的转矩波动大、定位力矩大的技术问题，提供一种减小转矩波动的开关磁通电机转子。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
一种减小转矩波动的开关磁通电机转子，具有若干个沿圆周均匀分布的转子齿，不同转子齿数与定子槽数相匹配；每个转子齿的形状相同，转子齿的顶部为阶梯形状，转子齿的左右两侧开有V型凹槽；转子铁心由硅钢片叠压而成。
转子齿顶部为与转子圆心同心的圆弧形结构，或为阶梯个数为3,5,7……的阶梯结构；
转子齿两侧凹槽形状包括等腰三角形凹槽、直角三角形凹槽、馒头形凹槽、半圆弧形凹槽和劣弧形凹槽；
通过改变转子齿两侧的凹槽形状和开槽的位置，与转子齿顶部采用阶梯形状进行组合，来减小开关磁通电机的转矩波动。
有益效果
本发明一种减小转矩波动的开关磁通电机转子，合理选择转子齿两侧的开槽位置，与转子齿顶部采用阶梯形状进行组合，可以减小定转子齿临近时因磁场畸变等引起的转矩波动，从而可以改善开关磁通电机的转矩性能，提高开关磁通电机运行的平稳性。
附图说明
图1、本发明的一种开关磁通电机转子与开关磁通电机定子整体二维示意图；
图2、本发明的一种减小转矩波动的开关磁通电机转子示意图；
图3、本发明的转子齿两侧开V形槽和齿顶部采用阶梯形状示意图；
图4、本发明的转子齿两侧开等腰三角形凹槽、直角三角形凹槽、馒头形凹槽、半圆弧形凹槽、劣弧形凹槽等不同凹槽形状示意图；
图5、常规转子开关磁通电机输出转矩示意图；
图6、本发明两侧带V形槽和齿顶部阶梯形状的开关磁通电机输出转矩示意图；
图中，1-硅钢片、2-转子齿、3-转子齿的顶部、4-V型凹槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式包括若干个沿圆周均匀分布的转子齿2，不同转子齿数与定子槽数相匹配；每个转子齿的形状完全相同，转子齿的顶部3为阶梯形状，转子齿的左右两侧开有V型凹槽4；转子铁心由硅钢片1叠压而成；
实施例2
结合图2、图3和图6说明本实施方式，与实施例1不同之处在于转子齿顶部3为与转子圆心同心的圆弧形结构，或者转子齿顶部3为阶梯个数为3,5,7……的阶梯结构，调整转子齿顶部阶梯的数量可以改善磁场畸变，有效降低转矩波动；
实施例3
结合图4和图6说明本实施方式，与实施例1和实施例2不同之处在于转子齿两侧的凹槽形状，采用等腰三角形凹槽、直角三角形凹槽、馒头形凹槽、弧形凹槽等，可以改善定转子齿临近时的磁密分布，有效降低转矩波动。
实施例4
结合图2、图3、图4和图6说明本实施方式，与实施例1不同之处在于转子齿2组合的方式，转子齿采用顶部为阶梯形状和齿两侧开凹槽的组合方式，通过调整开槽位置、选择开槽形状和阶梯数量，有效降低转矩波动。
开关磁通电机采用常规转子输出转矩示意图5和采用本发明的转子示意图6进行对比，本发明的一种减小转矩波动的开关磁通电机转子对于减小转矩波动的效果较好。

Claims (4)

1.一种减小转矩波动的开关磁通电机转子，其特征在于：包括若干个沿圆周均匀分布的转子齿(2)，不同转子齿数与定子槽数相匹配；每个转子齿的形状相同，转子齿的顶部(3)为阶梯形状，转子齿的左右两侧开有V型凹槽；转子铁心由硅钢片(1)叠压而成。 
2.根据权利要求1所述的一种减小转矩波动的开关磁通电机转子，其特征在于：所述转子齿顶部(3)为与转子圆心同心的圆弧形结构，或者转子齿顶部(3)为阶梯个数为3,5,7……的阶梯结构。 
3.根据权利要求1或2所述的一种减小转矩波动的开关磁通电机转子，其特征在于：所述转子齿(2)两侧凹槽形状包括等腰三角形凹槽、直角三角形凹槽、馒头形凹槽、半圆弧形凹槽和劣弧形凹槽。 
4.根据权利要求1、2、3所述的一种减小转矩波动的开关磁通电机转子，其特征在于：通过改变转子齿(2)两侧的凹槽形状和开槽的位置，与转子齿顶部(3)采用阶梯形状进行组合，来减小开关磁通电机的转矩波动。 
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