CN108011487A - 一种卡丁车用内置式永磁同步电机 - Google Patents
一种卡丁车用内置式永磁同步电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108011487A CN108011487A CN201810094278.8A CN201810094278A CN108011487A CN 108011487 A CN108011487 A CN 108011487A CN 201810094278 A CN201810094278 A CN 201810094278A CN 108011487 A CN108011487 A CN 108011487A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic pole
- permanent magnet
- type magnetic
- kart
- rotor core
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
- H02K21/16—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having annular armature cores with salient poles
-
- 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
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/14—Stator cores with salient poles
-
- 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
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
- H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
-
- 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
- H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/02—Details
- H02K21/021—Means for mechanical adjustment of the excitation flux
- H02K21/028—Means for mechanical adjustment of the excitation flux by modifying the magnetic circuit within the field or the armature, e.g. by using shunts, by adjusting the magnets position, by vectorial combination of field or armature sections
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
- H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
Abstract
本发明涉及一种卡丁车用内置式永磁同步电机，包括定子铁芯、转子铁芯和转子轴,定子铁芯设有若干个定子齿，相邻的定子齿之间形成定子槽，定子齿的齿端开设有拱形虚槽；转子铁芯上沿周向设置若干对面向转子外周面的V型磁极；各对V型磁极以位于该对磁极之间的对称中线为轴对称设置；各个V型磁极的极内隔磁桥和极间隔磁桥的宽度均相等；转子铁芯的外径包括与V型磁极对应设置的偏心圆弧，偏心圆弧的圆心与转子轴的圆心之间设置偏心距，且每一个偏心圆弧的圆心相对于转子轴的圆心之间的偏心距相同；转子铁芯开设有若干个与每对V型磁极对应设置的通风孔；转子铁芯开设有若干个位于V型磁极和转子轴之间，沿环形分布的铆钉孔。
Description
技术领域
本发明涉及永磁同步电机领域，更具体地，涉及一种卡丁车用内置式永磁同步电机。
背景技术
永磁电机具有高功率密、高效率、高可靠性等特点，在工业生产及家居生活领域中得到了广泛的应用。目前，在永磁电机的成本中，永磁材料占据很大的比例，这造成永磁电机在中低端应用中竞争力下降。为提高永磁利用率和永磁电机价格竞争力，对永磁电机的结构进行优化设计，提高其功率和转矩密度成为国内外专家和学者们重要的研究课题。
内置式永磁电机是一种转子内嵌永磁转矩和磁阻转矩的合成。因此，通过对转子磁路结构及内嵌永磁体槽的优化设计，实现永磁转矩和磁阻转矩的合理配置，提高永磁电机功率密度、转矩密度及效率具有重要的理论意义和经济价值。
永磁同步电机结构简单、损耗小、功率因数高、效率高等一系列优点，然而永磁同步电机存在一些缺陷，如转矩波动，会影响系统的控制精度，引起振动和噪声，对于工作性能要求高的场所，其转矩波动标准要求较高。为削弱电机的转矩波动，在电机本体设计方面，现有的表贴式永磁电机转子一般采用不等厚磁钢，或分断斜极或斜槽；而对于内置式转子结构，由于磁路的漏磁较大而使磁钢的利用率偏低，加之转子结构设计不合理，往往造成电机的过载能力差、功率密度偏低、杂散损耗及转子涡流损耗偏大等。怎样降低磁钢的漏磁，提高磁钢的利用率来提高电机的功率密度和过载能力成为内置式永磁同步电机设计的一个关键点。
发明内容
本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种使主磁路的磁场增强、减小转子铁芯的漏磁、减小空载反电动势谐波含量、改善电动机性能的卡丁车用内置式永磁同步电机。
本发明目的通过以下技术方案实现：
提高一种卡丁车用内置式永磁同步电机，包括定子铁芯、转子铁芯和转子轴,所述定子铁芯套在转子铁芯的外侧，所述转子铁芯套在转子轴的外侧，所述定子铁芯设有若干个定子齿，相邻的所述定子齿之间形成定子槽，所述定子齿的齿端开设有拱形虚槽；
所述转子铁芯上沿周向设置若干对面向转子外周面的V型磁极；各对所述V型磁极以位于该对磁极之间的对称中线为轴对称设置；所述各个V型磁极的极内隔磁桥的宽度均相等；所述各个V型磁极的极间隔磁桥的宽度均相等；
所述转子铁芯的外径包括与V型磁极对应设置的偏心圆弧，所述偏心圆弧的圆心与所述转子轴的圆心之间设置偏心距，且每一个偏心圆弧的圆心相对于转子轴的圆心之间的偏心距相同；
所述转子铁芯开设有若干个与每对V型磁极对应设置的通风孔；
所述转子铁芯开设有若干个位于V型磁极和转子轴之间，沿环形分布的铆钉孔。
进一步地，所述偏心圆弧的圆心角范围为135-155度。
进一步地，所述极间隔磁桥的宽度范围为0.6-1毫米。
进一步地，所述偏心距的长度范围为15-18毫米。
进一步地，所述通风孔为正多边形。
进一步地，所述内置式永磁同步电机具体为24槽8极电机。
进一步地，所述通风孔的数量为8个。
进一步地，所述各个通风孔的对称轴分别与一对V型磁极的对称中线重合。
进一步地，所述转子铁芯还包括位于正中心的用于与转子轴匹配安装的轴孔，所述轴孔的侧壁设有用于与转子轴定位固定的键槽。
进一步地，所述转子铁芯由硅钢片叠压而成。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、通过设置极间隔磁桥和极内隔磁桥，能够在不影响主磁路的情况下，有效减小极间和极内的漏磁，使主磁路的磁场增强，减小了转子铁芯的漏磁，增大电机的功率密度。
2）对转子铁芯进行偏心处理，可以降低空载气隙磁场谐波含量，提高空载气隙磁密正弦度，减小空载反电动势谐波含量，减小空载磁密谐波大小，提高基波分量，改善电动机性能。
3）转子铁芯增设通风孔，不仅可以优化磁路，而且可以减轻转子铁芯重量。
4）通过在定子齿根部增设拱形虚槽，从而使气隙磁密波形接近正弦波，达到削弱齿槽转矩的目的，减少电机的转矩脉动，使电机工作更加平稳，优化了电机的工作特性。
附图说明
图1为一种卡丁车用内置式永磁同步电机的结构示意图；
图2为一种卡丁车用内置式永磁同步电机的定子铁芯的结构示意图；
图3为一种卡丁车用内置式永磁同步电机的转子铁芯的结构示意图。
其中，1-定子铁芯，2-转子铁芯，3-转子轴，4-轴孔，5-键槽，6-定子齿，7-定子槽，8-虚槽，9-永磁体槽，10-隔磁槽，11-极内隔磁桥，12-极间隔磁桥，13-偏心圆弧，14-通风孔，15-铆钉孔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例
如图1～3所示的一种卡丁车用内置式永磁同步电机，包括定子铁芯、转子铁芯和转子轴,定子铁芯套在转子铁芯的外侧，转子铁芯套在转子轴的外侧，定子铁芯由矽钢片叠压而成，转子铁芯由硅钢片叠压而成；转子铁芯包括位于正中心的轴孔，轴孔的侧壁设有与转子轴平键匹配设置的键槽。定子铁芯设有24个定子齿，相邻的定子齿之间形成定子槽，定子齿和定子槽在径向方向呈对称结构，定子齿朝向转子的一端为定子齿的齿端，定子齿的齿端中心部位开设有拱形虚槽。转子铁芯上沿周向设置4对面向转子外周面的V型磁极，每两个V型磁极为一对，其中每对V型磁极的大小，形状，尺寸完全相同，各对V型磁极以位于该对磁极之间的对称中线为轴对称设置，每个V型磁极包括两个形状相同的永磁体槽，每个永磁体槽的两端设有隔磁槽，两个永磁体槽相连的部位设有极内隔磁桥，每个V型磁极的极内隔磁桥宽度相同，每个V型磁极的两个永磁体槽以极内隔磁桥为轴对称设置；两个永磁体槽非连接的一端分别与转子外径设有宽度相等的极间隔磁桥，各个V型磁极的极间隔磁桥的宽度相等，隔磁桥的宽度范围在0.6-1毫米之间，优选地0.8毫米；转子铁芯的外径包括与V型磁极对应设置的偏心圆弧，每个偏心圆弧的圆心与转子轴的圆心之间设置偏心距，且每一个偏心圆弧的圆心相对于转子轴的圆心之间的偏心距相同，范围在15-18毫米之间，优选16.75毫米；其中偏心圆弧的圆心角范围在135-155度之间，优选150度。转子铁芯在V型磁极与转子轴之间开设有与V型磁极数量相同的正多边形通风孔，如图2所示的正五边形，每个正多边形通风孔以相邻两个V型磁极的对称中线为对称轴设置。转子铁芯还开设有沿环形分布，位于V型磁极和转子轴之间，与通风孔间隔设置的铆钉孔。
本发明的有益效果：通过设置极间隔磁桥和极内隔磁桥，能够在不影响主磁路的情况下，有效减小极间和极内的漏磁，使主磁路的磁场增强，减小了转子铁芯的漏磁，增大电机的功率密度。对转子铁芯进行偏心处理，可以降低空载气隙磁场谐波含量，提高空载气隙磁密正弦度，减小空载反电动势谐波含量，减小空载磁密谐波大小，提高基波分量，改善电动机性能。转子铁芯增设通风孔，不仅可以优化磁路，而且可以减轻转子铁芯重量。通过在定子齿的齿端增设拱形虚槽，从而使气隙磁密波形接近正弦波，达到削弱齿槽转矩的目的，减少电机的转矩脉动，使电机工作更加平稳，优化了电机的工作特性。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种卡丁车用内置式永磁同步电机，包括定子铁芯、转子铁芯和转子轴,所述定子铁芯套在转子铁芯的外侧，所述转子铁芯套在转子轴的外侧，其特征在于，所述定子铁芯设有若干个定子齿，相邻的所述定子齿之间形成定子槽，所述定子齿的齿端开设有拱形虚槽；
所述转子铁芯上沿周向设置若干对面向转子外周面的V型磁极；各对所述V型磁极以位于该对磁极之间的对称中线为轴对称设置；所述各个V型磁极的极内隔磁桥的宽度均相等；所述各个V型磁极的极间隔磁桥的宽度均相等；
所述转子铁芯的外径包括与V型磁极对应设置的偏心圆弧，所述偏心圆弧的圆心与所述转子轴的圆心之间设置偏心距，且每一个偏心圆弧的圆心相对于转子轴的圆心之间的偏心距相同；
所述转子铁芯开设有若干个与每对V型磁极对应设置的通风孔；
所述转子铁芯开设有若干个位于V型磁极和转子轴之间，沿环形分布的铆钉孔。
2.根据权利要求1所述的卡丁车用内置式永磁同步电机，其特征在于，所述偏心圆弧的圆心角范围为135-155度。
3.根据权利要求1所述的卡丁车用内置式永磁同步电机，其特征在于，所述极间隔磁桥的宽度范围为0.6-1毫米。
4.根据权利要求1所述的卡丁车用内置式永磁同步电机，其特征在于，所述偏心距的长度范围为15-18毫米。
5.根据权利要求1所述的卡丁车用内置式永磁同步电机，其特征在于，所述通风孔为正多边形。
6.根据权利要求5所述的卡丁车用内置式永磁同步电机，其特征在于，所述内置式永磁同步电机具体为24槽8极电机。
7.根据权利要求6所述的卡丁车用内置式永磁同步电机，其特征在于，所述通风孔的数量为8个。
8.根据权利要求5-7任一项所述的卡丁车用内置式永磁同步电机，其特征在于，所述各个通风孔的对称轴分别与一对V型磁极的对称中线重合。
9.根据权利要求1-7任一项所述的卡丁车用内置式永磁同步电机，其特征在于，所述转子铁芯还包括位于正中心的用于与转子轴匹配安装的轴孔，所述轴孔的侧壁设有用于与转子轴定位固定的键槽。
10.根据权利要求1-7所述的卡丁车用内置式永磁同步电机，其特征在于，所述转子铁芯由硅钢片叠压而成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810094278.8A CN108011487A (zh) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | 一种卡丁车用内置式永磁同步电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810094278.8A CN108011487A (zh) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | 一种卡丁车用内置式永磁同步电机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108011487A true CN108011487A (zh) | 2018-05-08 |
Family
ID=62066668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810094278.8A Pending CN108011487A (zh) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | 一种卡丁车用内置式永磁同步电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108011487A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108599407A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-09-28 | 浙江达可尔汽车电子科技有限公司 | 高效永磁新能源汽车动力电机电磁冲片 |
| CN108616177A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-10-02 | 广东美芝制冷设备有限公司 | 旋转式压缩机及制冷系统 |
| CN108718145A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-10-30 | 沈阳工业大学 | 一种削弱内置式永磁电机齿槽转矩的永磁同步电动机 |
| CN110504772A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-11-26 | 宁波安信数控技术有限公司 | 一种内置式永磁电机转子冲片 |
| CN110635594A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-12-31 | 杭州电子科技大学 | 一种新型电动汽车车用永磁同步电机转子结构 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN200983519Y (zh) * | 2006-11-01 | 2007-11-28 | 宁波骏腾国际工贸有限公司 | 聚磁型低波动永磁无刷电机 |
| CN102820721A (zh) * | 2012-08-22 | 2012-12-12 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 高速永磁风力发电机转子冲片 |
| CN208128106U (zh) * | 2018-01-31 | 2018-11-20 | 株洲罗伯特电机有限公司 | 一种卡丁车用内置式永磁同步电机 |
-
2018
- 2018-01-31 CN CN201810094278.8A patent/CN108011487A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN200983519Y (zh) * | 2006-11-01 | 2007-11-28 | 宁波骏腾国际工贸有限公司 | 聚磁型低波动永磁无刷电机 |
| CN102820721A (zh) * | 2012-08-22 | 2012-12-12 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 高速永磁风力发电机转子冲片 |
| CN208128106U (zh) * | 2018-01-31 | 2018-11-20 | 株洲罗伯特电机有限公司 | 一种卡丁车用内置式永磁同步电机 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108599407A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-09-28 | 浙江达可尔汽车电子科技有限公司 | 高效永磁新能源汽车动力电机电磁冲片 |
| CN108616177A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-10-02 | 广东美芝制冷设备有限公司 | 旋转式压缩机及制冷系统 |
| CN108718145A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-10-30 | 沈阳工业大学 | 一种削弱内置式永磁电机齿槽转矩的永磁同步电动机 |
| CN108718145B (zh) * | 2018-08-30 | 2024-03-19 | 沈阳工业大学 | 一种削弱内置式永磁电机齿槽转矩的永磁同步电动机 |
| CN110504772A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-11-26 | 宁波安信数控技术有限公司 | 一种内置式永磁电机转子冲片 |
| CN110635594A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-12-31 | 杭州电子科技大学 | 一种新型电动汽车车用永磁同步电机转子结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108011487A (zh) | 一种卡丁车用内置式永磁同步电机 | |
| EP2418756B1 (en) | Permanent magnet rotating electric machine | |
| CN104578661A (zh) | 一种轴向分布的双凸极无刷直流电机 | |
| WO2023284219A1 (zh) | 一种车用永磁电机转子冲片及其斜极结构 | |
| CN102255460A (zh) | 具有聚磁作用的永磁同步电机 | |
| CN208128106U (zh) | 一种卡丁车用内置式永磁同步电机 | |
| CN113178961B (zh) | 一种轴向模块化磁通反向电机 | |
| CN204858923U (zh) | 一种用于锻压机的直驱式永磁交流伺服电机 | |
| CN113131700B (zh) | 一种高功率密度轮毂电机结构 | |
| CN101951105A (zh) | 模块化永磁同步发电机 | |
| CN114172286A (zh) | 一种基于气隙谐波的永磁游标电机低交流铜耗设计方法 | |
| CN109245411A (zh) | 一种低振噪的永磁同步电机 | |
| CN109672288A (zh) | 一种表面-内置式永磁电机转子 | |
| CN217882984U (zh) | 一种磁通反向横向磁通永磁电机 | |
| CN115940559A (zh) | 一种定子偏置式双凸极永磁电机 | |
| CN114069924A (zh) | 转子结构、电机和电器设备 | |
| CN212381007U (zh) | 内置式电机转子及电机 | |
| CN201846157U (zh) | 一种低磁阻发电机 | |
| CN113193670B (zh) | 一种模块化磁通反向电机 | |
| CN220368532U (zh) | 一种永磁电机转子 | |
| CN109768681B (zh) | 一种永磁齿轮复合电机 | |
| CN217282408U (zh) | 一种抑制力矩波动铁芯及永磁同步电机 | |
| CN219458763U (zh) | 转子冲片、转子铁心、转子结构及永磁同步电机 | |
| CN108336835A (zh) | 一种横向磁通永磁电机 | |
| CN115955029B (zh) | 一种电机转子单元 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180508 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |