CN106130220A - 一种pmsm电机的ipm转子 - Google Patents

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CN106130220A
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ipm
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王朝海
邱高峰
刘布亭
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Japan Electrical Products (jiangsu) Co Ltd
Nidec Kaiyu Auto Electric Jiangsu Co Ltd
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Japan Electrical Products (jiangsu) Co Ltd
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    • 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
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations

Abstract

本发明涉及永磁电机转子技术领域，尤其是一种PMSM电机的IPM转子，包括转子铁芯、转子转轴和永磁体，转子铁芯套设在转子转轴上并与转子转轴固定连接，转子铁芯内部设有永磁体，所述转子铁芯的表面上均匀分布有若干个圆弧形的凸起部，相邻所述凸起部之间设置直线部，所述凸起部为偏心结构，所述永磁体与凸起部对应设置，从而减小了齿槽转矩。

Description

一种PMSM电机的IPM转子
技术领域
本发明涉及永磁电机转子技术领域，尤其是一种PMSM电机的IPM转子。
背景技术
永磁电机根据槽极结构主要分为分数槽集中绕组和整数槽绕组，齿槽转矩是永磁电机天生的缺点，是电机设计需要克服并尽量减小的指标，他会造成电机转速波动（专业术语为纹波转矩）、运转噪声、运转震动。
由于分数槽的齿槽转矩与槽数和极数的最小公倍数有关，槽数和极数的最小公倍数越大齿槽转矩越小，对于槽数和极数的最小公倍数偏小的电机，其齿槽转矩偏大，导致电机运行转矩波动，进而导致电机输出转速波动。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决当槽数和极数的最小公倍数偏小时，齿槽转矩偏大的问题，本发明提供了一种PMSM电机的IPM转子，通过在转子铁芯表面设置圆弧形的凸起部和直线部，改变永磁体的磁力线走向，从而减小了齿槽转矩。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种PMSM电机的IPM转子，包括转子铁芯、转子转轴和永磁体，转子铁芯套设在转子转轴上并与转子转轴固定连接，转子铁芯内部设有永磁体，所述转子铁芯的表面上均匀分布有若干个圆弧形的凸起部，相邻所述凸起部之间设置直线部，所述凸起部为偏心结构，所述永磁体与凸起部对应设置。
具体地，所述凸起部的圆心在同一个圆上。
具体地，所述凸起部的半径小于转子铁芯的半径。
具体地，所述转子铁芯内设有8个永磁体。
具体地，所述凸起部的对称轴和与凸起部相邻的直线部的对称轴相交的夹角a为22.5度。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种PMSM电机的IPM转子，结构简单，通过凸起部和直线部的配合设置，有效的减小了齿槽转矩，也改善了永磁电机的反电动势中5次谐波的含量，减小了电机运行中转矩波动，进而减小了电机输出转速的波动，降低了电机运转噪声和运转震动。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种PMSM电机的IPM转子的结构示意图；
图2是原有技术方案与本技术方案中PMSM电机的反电势谐波含量对比图；
图3是原有技术方案与本技术方案齿槽转矩曲线对比图；
图中：1. 转子铁芯；2. 转子转轴；3. 永磁体；11. 凸起部；12. 直线部。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种PMSM电机的IPM转子，包括转子铁芯1、转子转轴2和永磁体3，转子铁芯1套设在转子转轴2上并与转子转轴2固定连接，转子铁芯1内部设有永磁体3，转子铁芯1的表面上均匀分布有若干个圆弧形的凸起部11，相邻凸起部11之间设置直线部12，凸起部11为偏心结构即凸起部11的圆心与转子铁芯1的圆心不重合，永磁体3与凸起部11对应设置。
将转子铁心1压入转子转轴2上，条形永磁体3压入到转子铁芯1，其中在转子的截面上，条形永磁体3的位置在：圆弧形凸起部11的对称轴垂直并且平分条形永磁体3的截面，且条形永磁体3的两端分别延伸至靠直线部12的对称轴。
位置为永磁体3设置在圆弧形凸起部11的弧形开口的正下方。
作为优选，凸起部11的圆心在同一个圆上。
作为优选，凸起部11的半径小于转子铁芯1的半径。
例如：对于12槽8极的PMSM电机，是永磁同步电动机中常用的一种定子槽数与转子极数。其灵活的绕组并联支路数，非常适合于汽车电机的设计选择，是汽车电机中变速箱电机，泵电机以及风机的常用槽极数配合。其槽极数最小公倍数为24，最小公倍数偏小，通过在转子铁芯1表面均匀设置8个圆弧形的凸起部11，相邻凸起部11之间设置直线部12，且永磁体3对应设置在凸起部11的正下方，凸起部11的对称轴和与凸起部11相邻的直线部12的对称轴相交的夹角a为22.5度，通过凸起部11和直线部12来改变永磁体3磁力线的走向，能够有效地使得磁极与定子齿槽作用力矩部分对消，从而显著改善永磁体电机的反电势5次谐波含量（如图2所示），也减小齿槽转矩的数值（如图3所示），从而降低电机运行时的转矩波动。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种PMSM电机的IPM转子，包括转子铁芯（1）、转子转轴（2）和永磁体（3），转子铁芯（1）套设在转子转轴（2）上并与转子转轴（2）固定连接，转子铁芯（1）内部设有永磁体（3），其特征在于：所述转子铁芯（1）的表面上均匀分布有若干个圆弧形的凸起部（11），相邻所述凸起部（11）之间设置直线部（12），所述凸起部（11）为偏心结构，所述永磁体（3）与凸起部（11）对应设置。
2.根据权利要求1所述的一种PMSM电机的IPM转子，其特征在于：所述凸起部（11）的圆心在同一个圆上。
3.根据权利要求2所述的一种PMSM电机的IPM转子，其特征在于：所述凸起部（11）的半径小于转子铁芯（1）的半径。
4.根据权利要求1所述的一种PMSM电机的IPM转子，其特征在于：所述转子铁芯（1）内设有8个永磁体（3）。
5.根据权利要求4所述的一种PMSM电机的IPM转子，其特征在于：所述凸起部（11）的对称轴和与凸起部（11）相邻的直线部（12）的对称轴相交的夹角a为22.5度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012105656A1 (ja) * 2011-02-04 2012-08-09 三菱電機株式会社 車両用永久磁石埋込型回転電機
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CN206023399U (zh) * 2016-08-04 2017-03-15 日本电产凯宇汽车电器（江苏）有限公司 一种pmsm电机的ipm转子

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