CN108471211A - 一种提高永磁同步电机弱磁扩速性能的转子结构 - Google Patents

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郭晗
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Abstract

一种提高永磁同步电机弱磁扩速性能的转子结构，包括定子冲片、转子冲片和永磁体，转子冲片上设置有V型永磁体结构，其技术要点是：在转子铁芯外表面设置有若干材料为硅钢的导磁齿，导磁齿个数与转子内置永磁体极数对应，导磁齿为月牙状，内边与转子外表面贴合，外边为圆弧，且圆弧的对称轴与转子内置V型永磁体的对称轴重合。本发明通过在转子外表面设置导磁齿减小了转子磁路的直轴磁阻，增大了电机最高机械角速度，增强了电机的弱磁扩速能力，同时，转子表面的导磁齿使定转子间的气隙变为不均匀气隙，有利于改善气隙礠密波形，降低电机的齿槽转矩，提高电机的效率。

Description

一种提高永磁同步电机弱磁扩速性能的转子结构
技术领域：
本发明涉及一种永磁电机，具体涉及一种提高永磁同步电机弱磁扩速性能的转子结构。
背景技术：
随着我国社会工业、经济的发展以及重大变革，永磁同步电动机具有广泛的应用前景，其作为各种通用机械的驱动设备，如压缩机、水泵、破碎机及切削机床等，在冶金、石油、矿山、化工、电站等各种工矿企业中作为原动机，或作为传动鼓风机、磨煤机、轧钢机、卷扬机、皮带机进行应用。在工程实际的应用中，随着永磁材料性能的不断提高和完善，特别是钕铁硼永磁材料的热稳定性和耐腐蚀性的改善和价格的逐步降低，促进了永磁同步电动机在国防、工农业生产和日常生活中的广泛应用，使永磁同步电动机的研究开发进入一个新的阶段。
驱动电机作为电动汽车的核心部件它的性能优劣直接对电动汽车的整车性能产生重要影响。传统同步电机一般采用电励磁，转子磁场易于调节。现有永磁同步电机如图1所示，永磁同步电动机采用永磁体励磁方式，转子磁场无法像电励磁一样通过改变励磁电流的大小直接进行调节，为了保证电机在恒功率区的高速稳定运行，需要通过弱磁扩速的方式来实现，即通过增加定子直轴电流分量削弱电动机气隙磁场，实现弱磁扩速。因此设计一个较为合理的转子结构使其既能满足电动机的运行要求，又能提高电动机弱磁扩速能力，同时还能够改善气隙磁密波形，降低电机齿槽转矩是非常必要的。
发明内容：
本发明为克服现有技术的不足，提供了一种具有新型转子结构的永磁同步电动机，每极磁路采用V型永磁体结构，在转子铁芯外表面设置有若干材料为硅钢的导磁齿，导磁齿个数与转子内置永磁体极数对应，导磁齿为月牙状，内边与转子外表面贴合，外边为圆弧，且圆弧的对称轴与转子内置V型永磁体的对称轴重合。从而减小了转子磁路的直轴磁阻，增大了电机最高机械角速度，增强了电机的弱磁扩速能力，同时，转子表面的导磁齿使定转子间的气隙变为不均匀气隙，有利于改善气隙礠密波形，降低电机的齿槽转矩，提高电机的效率。
本发明的具有新型转子结构的永磁同步电动机，包括转子铁芯、永磁体和导磁齿，采用的技术方案在于：每极磁路采用V型永磁体结构，在转子铁芯外表面设置有若干材料为硅钢的导磁齿，导磁齿个数与转子内置永磁体极数对应，导磁齿为月牙状，内边与转子外表面贴合，外边为圆弧，且圆弧的对称轴与转子内置V型永磁体的对称轴重合。
本发明的有益效果：本发明的每极磁路采用V型永磁体，在转子铁芯外表面设置有若干导磁齿，且导磁齿的个数和位置与每极永磁体一一对应，由于导磁齿采用导磁材料，其磁阻远小于空气与永磁体，使转子直轴磁路上的磁阻减小，直轴电感增大，电机最高机械角速度增大，增强了电机的弱磁扩速能力，同时，转子表面的导磁齿使定转子间的气隙变为不均匀气隙，有利于改善气隙礠密波形，降低电机的齿槽转矩，提高电机的效率。
附图说明：
图1为现有永磁同步电动机转子结构示意图。
图2 为本发明永磁同步电机转子结构示意图。
具体实施方式：
参照图2，该具有新型转子结构的永磁同步电动机，包括转子铁芯1、永磁体3和导磁齿2，转子铁芯1上每极磁路采用V型永磁体3结构，在转子铁芯1外表面设置有若干材料为硅钢的导磁齿2，导磁齿2个数与转子内置永磁体3极数对应，导磁齿2为月牙状，内边与转子外表面贴合，外边为圆弧，且圆弧的对称轴与转子内置V型永磁体3的对称轴重合。由于导磁齿采用导磁材料，其磁阻远小于空气与永磁体3，使转子直轴磁路上的磁阻减小，直轴电感增大，电机最高机械角速度增大，增强了电机的弱磁扩速能力，同时，转子表面的导磁齿使定转子间的气隙变为不均匀气隙，有利于改善气隙礠密波形，降低电机的齿槽转矩，提高电机的效率。

Claims (2)

1.一种提高永磁同步电机弱磁扩速性能的转子结构，包括转子铁芯（1）、永磁体（3）和导磁齿（2），转子铁芯（1）上设置V型永磁体（3），转子铁芯（1）外表面黏贴有导磁齿（2）其特征在于：导磁齿（2）个数与转子内置永磁体（3）极数对应，导磁齿（2）为硅钢材料，形状为月牙状，内边与转子外表面贴合外边为圆弧。
2.如权利要求1所述的一种具有新型永磁体转子结构的永磁同步电动机，其特征在于：导磁齿（2）个数与转子内置永磁体极数对应，导磁齿（2）圆弧侧的对称轴与转子内置V型永磁体（3）的对称轴重合。
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