CN107086685B - 一种电机磁体的设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电机磁体的设计方法，包括如下步骤：A：选定磁体的内圆偏心距h1、外圆偏心距h2、内圆半径R1和外圆半径R2；B：选定转子的轴心点O,以轴心点O引出一射线，距离h1处对应于一定点O1,距离h2处对应于一定点O2；C：以定点O1为圆心、R1为半径画圆弧，以定点O2为圆心、R2为半径画圆弧；D：以O为圆心引出两射线，分别与两圆弧相交；以两圆弧、两射线所围的区域即为磁体的截面形状，该磁体呈左右对称。本发明的有益效果是：其采用特定截面形状的磁体，得到电机的反电势波形能够趋向正弦波，降低电机转矩脉动，使得电机负载高速运行时更加平稳，噪音更低，控制精度更加精准，电机性能更优越可靠。

Description

一种电机磁体的设计方法
技术领域
本发明涉及电机领域，特别是一种电机磁体的设计方法。
背景技术
现有的电机，包括磁体和转子同心、磁体和转子单边偏心或斜槽斜极三种。
对于磁体和转子同心电机，在运行时，容易产生共振，转矩波动大，当电机负载高速运转时，抖动厉害，导致电机运行不平稳、震动噪音大、控制不精准，甚至会出现控制失步现象。
对于磁体和转子单边偏心电机，当电机负载高速运转时，电机波形运行平稳性不够理想。
这两种电机的反电势波形都不能趋向正弦波。
对于磁体和转子斜槽斜极电机，存在工艺生产困难，不利于大批量生产的问题。
发明内容
为了解决上述现有的技术问题，本发明提供一种电机磁体的设计方法，其采用特定截面形状的磁体，得到电机的反电势波形能够趋向正弦波，降低电机转矩脉动，使得电机负载高速运行时更加平稳，噪音更低，控制精度更加精准，电机性能更优越可靠。
本发明解决上述现有的技术问题，提供一种电机磁体的设计方法，包括如下步骤：A：选定磁体的内圆偏心距h1、外圆偏心距h2、内圆半径R1和外圆半径R2；B：选定转子的轴心点O,以轴心点O引出一射线，距离h1处对应于一定点O1,距离h2处对应于一定点O2；C：以定点O1为圆心、R1为半径画圆弧，以定点O2为圆心、R2为半径画圆弧；D：以O为圆心引出两射线，分别与两圆弧相交；以两圆弧、两射线所围的区域即为磁体的截面形状，该截面形状左右对称、中间厚两边薄。
本发明更进一步的改进如下所述。
在步骤F中，所述磁体具有倒角。
包括步骤E,选定磁体的长度L，在长度方向上，该磁体为等长的两段式。
相较于现有技术，本发明的有益效果是：其采用特定截面形状的磁体，得到电机的反电势波形能够趋向正弦波，降低电机转矩脉动，使得电机负载高速运行时更加平稳，噪音更低，控制精度更加精准，电机性能更优越可靠。
附图说明
图1为现有电机反电势波形示意图。
图2为本发明反电势波形示意图。
图3为本发明所述磁体的截面示意图。
图4为本发明铁心的结构示意图。
图5为本发明磁体与铁心的结构示意图。
图6为本发明磁体为两段式时结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1至图6所示，一种电机磁体的设计方法，包括步骤：
A：选定磁体的内圆偏心距h1、外圆偏心距h2、内圆半径R1和外圆半径R2；
B：选定转子的轴心点O,以轴心点O引出一射线，距离h1处对应于一定点O1,距离h2处对应于一定点O2；
C：以定点O1为圆心、R1为半径画圆弧，以定点O2为圆心、R2为半径画圆弧；
D：以O为圆心引出两射线，分别与两圆弧相交；以两圆弧、两射线所围的区域即为磁体的截面形状，该磁体呈左右对称。
该截面形状左右对称、中间厚两边薄，形成不等厚磁体。这样即得出单片的磁体截面，根据电机槽极配合的要求，磁体阵列多个，即得出转子上的多个磁体截面。采用该截面形状的磁体，经过实验，能够得到趋向正弦波的反电势波形。特别是，当通过仿真模型计算时，改变h1、h2、R1和R2的数值，能够调整波形的正弦度。
本发明在步骤F中，所述磁体具有倒角，以便于磁体的安装和生产工艺。
本发明包括步骤E,选定磁体的长度L，在长度方向上，该磁体为等长的两段式，能够减少谐波含量,该两段的长度分别是L1和L2，数值相同。
本发明采用特定截面形状的磁体，得到电机的反电势波形能够趋向正弦波。因为使用本发明磁体的电机，其气隙密度长度不等，磁体圆心与转子铁心圆心不同心，当电机运转时，减少了运转共振现象，优化磁场工作效率，磁体不等厚，使波形得到了补偿，从而获得趋向正弦波的波形，降低电机转矩脉动，使得电机负载高速运行时更加平稳，噪音更低，控制精度更加精准，电机性能更优越可靠。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种电机磁体的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
A：选定磁体的内圆偏心距h1、外圆偏心距h2、内圆半径R1和外圆半径R2；
B：选定转子的轴心点O,以轴心点O引出一射线，距离h1处对应于一定点O1,距离h2处对应于一定点O2；
C：以定点O1为圆心、R1为半径画圆弧，以定点O2为圆心、R2为半径画圆弧；
D：以O为圆心引出两射线，分别与两圆弧相交；以两圆弧、两射线所围的区域即为磁体的截面形状，该截面形状左右对称、中间厚两边薄；根据电机槽极配合的要求，该磁体以轴心O为圆心阵列分布，改变h1、h2、R1和R2的数值能够调整波形的正弦度；所述磁体具有倒角，在长度方向上，该磁体为等长的两段式。
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