CN105990922B - 转子及具有其的切向式永磁同步电机 - Google Patents

转子及具有其的切向式永磁同步电机 Download PDF

Info

Publication number
CN105990922B
CN105990922B CN201510047710.4A CN201510047710A CN105990922B CN 105990922 B CN105990922 B CN 105990922B CN 201510047710 A CN201510047710 A CN 201510047710A CN 105990922 B CN105990922 B CN 105990922B
Authority
CN
China
Prior art keywords
permanent magnet
magnet body
tangential
rotor
radial
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.)
Active
Application number
CN201510047710.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105990922A (zh
Inventor
肖勇
李小飞
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.)
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Original Assignee
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Zhuhai Gree Energy Saving Environmental Protection Refrigeration Technology Research Center 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 Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai, Zhuhai Gree Energy Saving Environmental Protection Refrigeration Technology Research Center Co Ltd filed Critical Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority to CN201510047710.4A priority Critical patent/CN105990922B/zh
Publication of CN105990922A publication Critical patent/CN105990922A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105990922B publication Critical patent/CN105990922B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

本发明提供了一种转子及具有其的切向式永磁同步电机。转子，包括：转子铁芯；N个切向永磁体，沿转子铁芯的周向设置于转子铁芯上并沿转子铁芯的径向方向延伸，其中，每两个相邻的切向永磁体之间设置有径向永磁体，每两个相邻的切向永磁体的相对的一侧具有相同的极性且与径向永磁体朝向外侧方向的极性相同，切向永磁体与径向永磁体之间具有一定的间隔距离以形成导磁通道；其中，径向永磁体的末端至切向永磁体的距离G大于切向永磁体的宽度H的1/15。可以使得切向永磁体的磁通经过径向永磁体槽末端的导磁通道时，不会因为饱和导致电机磁链下降，因此，本发明的转子能够提高电机效率、提升电机永磁体抗磁能力。

Description

转子及具有其的切向式永磁同步电机
技术领域
本发明涉及一种转子及具有其的切向式永磁同步电机。
背景技术
永磁体切向磁化结构的电机由于具有“聚磁”效果，较永磁体径向磁化电机能够产生更高的气隙磁密,使得电机具有较大的转矩/电流比和转矩/体积比，越来越多地被应用于伺服系统、电力牵引、办公自动化、家用电器等场合。
现有技术的切向永磁电机由于采用单个永磁体并联的磁路结构，转子永磁体工作点较径向永磁电机低，容易引起电机效率下降，并且在恶劣环境下存在退磁的风险，使得电机无法运转。
申请号为CN200480028815.5的专利文件公开了一种具有径向永磁体和切向永磁体的电机结构，该电机运行时，切向永磁体的磁通经过径向永磁体槽末端的导磁通道时，会因为饱和导致电机磁链下降，从而影响电机效率。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种提高电机效率、提升电机永磁体抗磁能力的转子及具有其的切向式永磁同步电机。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种转子，包括：转子铁芯；N个切向永磁体，沿转子铁芯的周向设置于转子铁芯上并沿转子铁芯的径向方向延伸，其中，每两个相邻的切向永磁体之间设置有径向永磁体，每两个相邻的切向永磁体的相对的一侧具有相同的极性且与径向永磁体朝向外侧方向的极性相同，切向永磁体与径向永磁体之间具有一定的间隔距离以形成导磁通道；其中，径向永磁体的末端至切向永磁体的距离G大于切向永磁体的宽度H的1/15。
进一步地，N为大于等于4的偶数。
进一步地，径向永磁体位于切向永磁体的沿转子铁芯的径向上一半长度位置的外侧。
进一步地，径向永磁体的截面形状为矩形。
进一步地，径向永磁体的截面形状为弧形。
进一步地，径向永磁体的两个端部分别距离相邻的切向永磁体的距离不相等。
进一步地，径向永磁体的沿旋转方向的前侧端部距离相邻的切向永磁体的距离为H1，径向永磁体的沿旋转方向的后侧端部距离相邻的切向永磁体的距离为H2，其中，H1＞H2。
进一步地，径向永磁体的厚度为L，切向永磁体的厚度为M，其中，L＜M。
进一步地，径向永磁体矫顽力小于切向永磁体。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种切向式永磁同步电机，包括：定子，包括定子铁芯和设置在定子铁芯上的多个定子绕组；转子，位于定子铁芯中，转子为上述的转子。
应用本发明的技术方案转子，两个相邻的切向永磁体之间设置有径向永磁体，径向永磁体的末端至切向永磁体的距离G大于切向永磁体的宽度H的1/15。可以使得切向永磁体的磁通经过径向永磁体槽末端的导磁通道时，不会因为饱和导致电机磁链下降，因此，本发明的转子能够提高电机效率、提升电机永磁体抗磁能力。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的切向式永磁同步电机的结构示意图；
图2示出了根据本发明的转子的一种实施例的结构示意图；
图3示出了根据本发明的转子的另一种实施例的结构示意图；以及
图4示出了根据本发明的导磁通道宽度对电机磁链影响示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、定子；
11、定子铁芯；
12、定子绕组；
20、转子；
21、转子铁芯；
22、切向永磁体；
23、径向永磁体；
30、导磁通道。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1、图2、图3和图4所示，本发明提供了一种转子。
具体地，转子包括转子铁芯21、切向永磁体22和径向永磁体23。
具体地，N个切向永磁体22沿转子铁芯21的周向设置于转子铁芯21上，并沿转子铁芯21的径向方向延伸。其中，N为大于等于4的偶数。每两个相邻的切向永磁体22的相对侧具有相同的极性，每两个相邻的切向永磁体22之间设置有径向永磁体23，通过在两个切向永磁体22中间设置径向永磁体23，可以显著提高切向永磁体22的工作点，提高永磁体在定子绕组上的交链磁通，提升电机单位电流下的输出转矩，增加电机效率。每两个相邻的切向永磁体22的相对的一侧具有相同的极性且与径向永磁体23朝向外侧方向的极性相同，切向永磁体22与径向永磁体23之间具有一定的间隔距离以形成导磁通道30。其中，径向永磁体23的末端至切向永磁体22的距离G大于切向永磁体22的宽度H的1/15，由于切向永磁体产生的磁通基本与宽度H成正比，通过将导磁通道的宽度设置成大于H的1/15,使得导磁通道的硅钢片磁密设置在合理的范围内，磁阻不会显著增大，可以使得切向永磁体的磁通经过径向永磁体槽末端的导磁通道时，不会因为饱和导致电机磁链下降，切向永磁体22工作点的提升，提高了切向永磁体的抗退磁能力。因此，本发明的转子能够提高电机效率、提升电机永磁体抗磁能力。
研究发现，单个切向永磁体22磁密最低值是在永磁体沿转子径向一半长度的位置上，为了更好的通过径向永磁体23来提升切向永磁体22的工作点，将径向永磁体23放置在切向永磁体22沿转子径向上一半长度的外侧，可以取得更好的效果。
如图2所示，径向永磁体23的截面形状为弧形。当然，作为另一中变形，如图3所示，切向永磁体22的截面形状为矩形。优选地，径向永磁体23的截面形状为弧形。弧形可以通过放置更多的永磁体而到达更大提升电机效率的目的。
进一步的，本发明的径向永磁体23不需要隔磁结构，利用切向永磁体22产生的磁场来进行隔磁，这样可以使得径向永磁体23的极弧系数更大，使电机转子产生更多的磁通，在相同的电流下实现更大的转矩输出。
如图3所示，径向永磁体23的两个端部分别距离相邻的切向永磁体22的距离不相等。优选地，径向永磁体23的沿旋转方向即逆时针方向的前侧端部距离相邻的切向永磁体22的距离为H1，径向永磁体23的沿旋转方向即逆时针方向的后侧端部距离相邻的切向永磁体22的距离为H2，其中，H1＞H2。在电机带负载运转时候，切向永磁体22的磁力线更多是通过转子旋转方向前侧的导磁通道，造成这一区域非常饱和，通过将前侧导磁通道宽度设置成大于后侧导磁通道宽度，可以提高切向永磁体22在定子上交链的磁通，提升电机的输出转矩。
如图1所示，径向永磁体23的厚度为L，切向永磁体22的厚度为M，其中，L＜M。研究发现，切向永磁体22的工作点总是低于径向永磁体23，这导致两者的退磁电流不相同，降低了电机的整体退磁电流。通过将径向永磁体23的厚度L设置成小于切向永磁体22厚度M，可以使得径向永磁体23与切向永磁体22的工作点更趋于一致，使得径向永磁体23与切向永磁体22的抗退磁能力一致，提升电机的整体抗退磁能力。
在本发明的又一个实施例中，径向永磁体23矫顽力小于切向永磁体22，可以使得径向永磁体23与切向永磁体22的工作点更趋于一致，使得径向永磁体23与切向永磁体22的抗退磁能力一致，提升电机的整体抗退磁能力。
如图1所示，本发明还提供了一种切向式永磁同步电机。切向式永磁同步电机包括定子10和转子20。定子10包括定子铁芯11和设置在定子铁芯11上的多个定子绕组12，转子20位于定子铁芯11中，转子20为上述的转子。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
可以使得切向永磁体的磁通经过径向永磁体槽末端的导磁通道时，不会因为饱和导致电机磁链下降，因此，本发明的转子能够提高电机效率、提升电机永磁体抗磁能力。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种转子，其特征在于，包括：
转子铁芯(21)；
N个切向永磁体(22)，沿所述转子铁芯(21)的周向设置于所述转子铁芯(21)上并沿所述转子铁芯(21)的径向方向延伸，其中，每两个相邻的所述切向永磁体(22)之间设置有径向永磁体(23)，每两个相邻的所述切向永磁体(22)的相对的一侧具有相同的极性且与所述径向永磁体(23)朝向外侧方向的极性相同，所述切向永磁体(22)与所述径向永磁体(23)之间具有一定的间隔距离以形成导磁通道(30)；
其中，所述径向永磁体(23)的末端至所述切向永磁体(22)的距离G大于所述切向永磁体(22)的宽度H的1/15；所述径向永磁体(23)的两个端部分别距离所述相邻的所述切向永磁体(22)的距离不相等；所述径向永磁体(23)的沿旋转方向的前侧端部距离相邻的所述切向永磁体(22)的距离为H1，所述径向永磁体(23)的沿旋转方向的后侧端部距离相邻的所述切向永磁体(22)的距离为H2，其中，H1＞H2。
2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，N为大于等于4的偶数。
3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述径向永磁体(23)位于切向永磁体(22)的沿转子铁芯(21)的径向上一半长度位置的外侧。
4.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述径向永磁体(23)的截面形状为矩形。
5.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述径向永磁体(23)的截面形状为弧形。
6.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述径向永磁体(23)的厚度为L，所述切向永磁体(22)的厚度为M，其中，L＜M。
7.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述径向永磁体(23)矫顽力小于所述切向永磁体(22)。
8.一种切向式永磁同步电机，其特征在于，包括：
定子(10)，包括定子铁芯(11)和设置在所述定子铁芯(11)上的多个定子绕组(12)；
转子(20)，位于所述定子铁芯(11)中，所述转子(20)为权利要求1至7中任何一项所述的转子。
CN201510047710.4A 2015-01-29 2015-01-29 转子及具有其的切向式永磁同步电机 Active CN105990922B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510047710.4A CN105990922B (zh) 2015-01-29 2015-01-29 转子及具有其的切向式永磁同步电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510047710.4A CN105990922B (zh) 2015-01-29 2015-01-29 转子及具有其的切向式永磁同步电机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105990922A CN105990922A (zh) 2016-10-05
CN105990922B true CN105990922B (zh) 2019-05-28

Family

ID=57034360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510047710.4A Active CN105990922B (zh) 2015-01-29 2015-01-29 转子及具有其的切向式永磁同步电机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105990922B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108599418B (zh) * 2018-05-16 2020-05-19 华中科技大学 一种磁路串联型混合永磁可控磁通电机的转子铁芯及电机
CN109067045B (zh) * 2018-11-01 2024-05-17 珠海格力电器股份有限公司 电机转子及永磁电机
CN109378915B (zh) * 2018-12-04 2020-05-26 哈尔滨理工大学 一种永磁电机转子结构
CN110034622A (zh) * 2019-05-07 2019-07-19 南京航空航天大学 高强度聚磁型永磁转子及电机
CN110112850A (zh) * 2019-05-31 2019-08-09 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 电机转子、电机、压缩机和空调器
CN110739822B (zh) * 2019-11-08 2020-09-15 南京航空航天大学 一种并联磁路记忆电机及运行方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1149728C (zh) * 1997-09-29 2004-05-12 富士通将军股份有限公司 永磁转子式电动机
CN1864316A (zh) * 2003-08-02 2006-11-15 猪木宽至 旋转机械和电磁机械
CN204349624U (zh) * 2015-01-29 2015-05-20 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 转子及具有其的切向式永磁同步电机

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5398103B2 (ja) * 2005-03-01 2014-01-29 株式会社東芝 永久磁石式回転電機

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1149728C (zh) * 1997-09-29 2004-05-12 富士通将军股份有限公司 永磁转子式电动机
CN1864316A (zh) * 2003-08-02 2006-11-15 猪木宽至 旋转机械和电磁机械
CN204349624U (zh) * 2015-01-29 2015-05-20 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 转子及具有其的切向式永磁同步电机

Also Published As

Publication number Publication date
CN105990922A (zh) 2016-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105990922B (zh) 转子及具有其的切向式永磁同步电机
CN204349624U (zh) 转子及具有其的切向式永磁同步电机
US20180097412A1 (en) Permanent magnet motor rotor and permanent magnet synchronous motor
CN104539125A (zh) 一种混合励磁磁通切换电机
CN106981937B (zh) 一种转子错位结构电机
JP6356391B2 (ja) 永久磁石式回転電機
KR101332523B1 (ko) 회전자의 영구 자석 배열을 양분하는 구조의 전기 모터
IN2014DN08212A (zh)
CN204103628U (zh) 一种混合励磁双气隙爪极电机
CN106655553B (zh) 一种复合结构电机
EP2839567A1 (en) Permanent magnet electric machine
CN202374066U (zh) 一种永磁同步电机转子结构以及永磁同步电机
JP6408766B2 (ja) アキシャル立体ギャップ式回転電機
RU2012101157A (ru) Двигателеь постоянного тока
Yang et al. Study of magnet asymmetry for reduction of cogging torque in permanent magnet motors
US20150084467A1 (en) Reduced Reaction Rotary Alternating Current Generator
RU159278U1 (ru) Магнитопровод статора электрической машины
RU2603200C1 (ru) Синхронный элекродвигатель с анизотропной магнитной проводимостью ротора
Zhang et al. Electromagnetic design of a megawatt high efficiency high speed solid rotor induction motor
EP2667494A1 (en) Electrical reluctance machine with two stators
CN204349617U (zh) 一种永磁无铁芯电机的转子结构
CN203850994U (zh) 稀土永磁同步电动机
Xiaoyuan et al. The design of Halbach array permanent magnet for In-wheel motor
CN204168097U (zh) 感应子式有限转角无刷力矩电动机
CN202957734U (zh) 一种v型径向磁场式定子斜槽混合励磁发电机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20190424

Address after: No. six, Qianshan Jinji West Road, Zhuhai, Guangdong Province

Applicant after: GREE ELECTRIC APPLIANCES Inc. OF ZHUHAI

Applicant after: Zhuhai Gree Energy Saving & Refrigerating Technology Resarch Center Co., Ltd.

Address before: 519070, Jinji Hill Road, front hill, Zhuhai, Guangdong

Applicant before: Zhuhai Gree Energy Saving & Refrigerating Technology Resarch Center Co., Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant