CN110289714A - 一种电机转子及电机 - Google Patents
一种电机转子及电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110289714A CN110289714A CN201910500406.9A CN201910500406A CN110289714A CN 110289714 A CN110289714 A CN 110289714A CN 201910500406 A CN201910500406 A CN 201910500406A CN 110289714 A CN110289714 A CN 110289714A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotor
- electrical conductor
- main body
- motor
- arc groove
- 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
- 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]
- H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
一种电机转子及具有该转子的电机，转子包括主体，主体包括多个转子槽，多个转子槽沿主体周向分布，在主体的轴向方向贯穿，部分转子槽或全部转子槽内部设有通电导体。通过将转子槽内的永磁体部分或全部替换成通电导体，在保证隔磁桥的厚度的条件下，可有效降低退磁风险，方便对电机磁场的调节，保证电机转子的强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机转子及电机，具体而言，涉及一种磁阻电机转子及磁阻电机。
背景技术
现有的电机，对于永磁体转子结构，其中的永磁体存在退磁风险，且为了防止磁流失，隔磁桥常做的非常薄，由于转子高速旋转，此种结构，难以保证其强度。尤其对于磁阻电机，上述问题更为明显。
内置式永磁同步电机的转矩由永磁转矩和磁阻转矩两部分构成；磁阻电机是一种“利用磁阻转矩”运行的电机，磁阻转矩大小与电机交直轴电感的凸极比有关。为提高磁阻电机性能在于提高电机凸极比，电机中交- 直轴电枢反应电抗对电机性能的影响称为凸极效应。效应可用凸极比大小标示。凸极比常用交轴电感Lq与直轴电感Ld的比值标示，现有技术中对凸极比的提高一般采用减薄磁桥、在转子槽内增加磁铁(图1)等方法，如图1所示，为了提高凸极比，隔磁桥300的厚度仅设为H1，0.4mm,H2， 0.6mm。上述结构存在如下问题：转子机械强度不够、转子槽2内磁铁4 产生磁场强度不可调、退磁等风险，导致凸极比不高等问题。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种电机转子，可以防止退磁的风险，同时保证转子的结构强度。同时本发明尤其是用于磁阻电机转子，解决了电机凸极比和转子机械强度的矛盾。不减薄磁桥让磁桥充分饱和的方法。在该磁桥处转子槽内增加通电导体，形成的磁场使得磁桥处的硅钢片工作在高饱和区域，由于这些区域的磁导率降低，使得阻碍磁场的能力增强，提高了电机凸极比。增加了磁阻转矩，进而提高了电机性能。
同时，由于转子槽内磁场大小由通电电流决定，磁场可以调节，使电机在低速和高速时都能获得饱满性能。即在低速时大磁场，转矩系数上升，定子电流下降，定子发热减少，转矩极限提高；在低速时弱磁场，反电动势下降，不需要弱磁电流，定子发热减少，效率提高。
具体地：一种电机转子，所述转子包括主体(1)，主体(1)上形成有多个转子槽(2)，多个转子槽(2)沿主体(1)的周向分布，且每个转子槽(2)沿主体(1)轴向形成，部分或全部转子槽(2)内部设有通电导体(4)。
优选地，设有通电导体(4)的转子槽(2)内部仅设有通电导体(4)。
优选地，设有通电导体(4)的转子槽(2)内部除了设有通电导体(4) 外还设有磁体。
优选地，当部分转子槽(2)内部设有通电导体(4)时，其余未设有通电导体(4)的转子槽(2)内部设有磁体。
优选地，主体(1)上还设有用于降低漏磁系数的隔磁桥(3)。
优选地，通过滑环与电刷配合的方式向所述通电导体(4)供电。
优选地，多个转子槽(2)包括至少一个第一弧形槽(201)和至少一个第二弧形槽(202)。
优选地，所述第一弧形槽(201)和第二弧形槽(202)的弯曲方向背向主体(1)的轴心位置设置，第一弧形槽(201)距离轴心的位置大于第二弧形槽(201)距离轴心的位置，所述第一弧形槽(201)和第二弧形槽 (202)的两端均和主体(1)的周向外周面形成有隔磁桥(3)，第一弧形槽(201)和第二弧形槽(202)的内部设有通电导体(4)。
另外本发明还提供一种电机，其特征在于包括本发明任一个所述的电机转子。
优选地，所述电机是磁阻电机。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1现有技术中的电机转子示意图。
图2本发明的电机转子示意图。
图3本发明的电机示意图。
图4本发明的电机转子的磁密云图。
图中：100-现有技术中的主体，200-现有技术中的转子槽，300-现有技术中的隔磁桥，400-现有技术中的磁体，500-现有技术中的转子轴，H1， H2-现有技术中的隔磁桥厚度
1-主体，2-转子槽，201-第一转子槽，202-第二转子槽，3-隔磁桥， 4-通电导体，5-转子轴，6-转子，H3-第一转子槽处隔磁桥厚度，H4-第二转子槽处隔磁桥厚度，A-磁桥处的磁密
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。
应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本公开概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。
本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本公开所必须的，因此不能用于限制本公开的保护范围。
下面结合附图2-4对本发明中的具体实施方式的内容进行详细描述：
如图2-3所示，一种电机转子，所述转子包括主体1，主体1上形成有多个转子槽2，多个转子槽2沿主体1的周向分布，且每个转子槽2沿主体1轴向形成，部分或全部转子槽2内部设有通电导体4。
优选地，设有通电导体4的转子槽2内部仅设有通电导体4。
优选地，设有通电导体4的转子槽2内部除了设有通电导体4外还设有磁体。例如，可在转子槽2的两端部设有导体4，而中间部分还保留原来的磁体，永磁体。
优选地，当部分转子槽2内部设有通电导体4时，其余未设有通电导体4的转子槽2内部设有磁体，永磁体。
优选地，主体1上还设有用于降低漏磁系数的隔磁桥3。隔磁桥可采用硅钢片制成。
优选地，通过滑环与电刷配合的方式向所述通电导体4供电。其为电机中供电方式的一种。
优选地，多个转子槽2包括至少一个第一弧形槽201和至少一个第二弧形槽202。
优选地，所述第一弧形槽201和第二弧形槽202的弯曲方向背向主体 1的轴心位置设置，第一弧形槽201距离轴心的位置大于第二弧形槽201 距离轴心的位置，所述第一弧形槽201和第二弧形槽202的两端均和主体 1的周向外周面形成有隔磁桥3，第一弧形槽201和第二弧形槽202的内部设有通电导体4。
如图3所示，另外本发明还提供一种电机，其包括本发明任一个所述的电机转子，其中定子6环绕转子设置。
优选地，所述电机是磁阻电机。
下面结合图2-4对本发明的工作原理和过程作一描述：
在电机，尤其是磁阻电机磁路计算、设计过程中，为减少磁场所必须的磁化力或励磁磁势，提高电机凸极比，电机中交-直轴电枢反应电抗对电机性能的影响称为凸极效应，效应可用凸极比大小标示。凸极比常用交轴电感Lq与直轴电感Ld的比值标示，提高其输出性能，需要寻找最优的磁路设计。
为提高磁阻电机性能，在于提高电机凸极比，而凸极比的提高一般采用减薄磁桥、在转子槽内增加磁铁(图1)等方法，但这种方法会带来转子机械强度不够、转子槽内磁铁产生磁场强度不可调、退磁等风险，导致凸极比不高等问题。在冲片处设计隔磁桥300，隔磁桥300虽然已经减小到H1，0.4-H2，0.6mm，但电机凸极比还是不理想，磁阻转矩利用率不够，同时由于隔磁桥宽度较窄，有转子结构强度不足隐患。
如图2结构图所示。本发明的优选方式，转子铁芯冲片：在距离中心位置19mm处的第一弧形槽201和25.7mmm处的第二弧形槽202，转子槽2 内增加通电导体4，或将转子槽2内的磁体全部替换成本发明的通电导体 4，主体1的中心形成孔，可与转子轴5通过键槽形成配合，转子轴为凸轴。通过通电导体4电流的控制，其磁场强度可以根据电机转速进行调节，可充分保证磁阻电机凸极比，提高了输出性能。隔磁桥3可达到0.8mm， 1mm保证电机转子结构强度。以上结构解决了电机凸极比和转子机械强度的矛盾。不减薄隔磁桥3，让隔磁桥3的磁路充分饱和的方法。
如图3所示的电机，其包括本发明的电机转子，转子槽2内增加通电导体4，形成的磁场使得隔磁桥3处的硅钢片工作在高饱和区域(如图4)，图4可明确看出隔磁桥3处的硅钢片处于饱和区，由于这些区域的磁导率降低，使得阻碍磁场的能力增强，提高了电机凸极比。增加了磁阻转矩，进而提高了电机性能。
同时，当采用本发明其中的优选技术方案，采用通电导体4全部替换原来的磁体时，由于无永磁体，不存在失磁等风险，质量更加可靠。
关于导体4的通电方式，通过滑环，电刷配合的方式可以实现通电导体4的通断电，亦可通过无线通电方式。
关于导体4的设置，可采用导体4在各个槽内折弯叠放的方式，也可采用在相邻槽交叉缠绕的方式，或类似于常用的定子绕组的缠绕方式，只要能形成导体4的回路即可。如图3所示，示意出了一种缠绕方式，其中示意了左外槽与右外槽形成通电回路的缠绕方式，从图看×标示通电线进入，·标示通电线引出。
可选的，可在转子槽2内不同地方增加通电导体4等方式，达到提高电机凸极比的目的，进而提高了电机性能，增加了磁阻转矩，提高电机带载能力等目的。
本发明具有以下有益效果：
本发明电机转子，在保证电机结构强度前提下,降低退磁风险，提高了电机凸极比，进而提高了电机性能，增加了磁阻转矩，提高电机带载能力。本发明转子槽内磁场可以调节，电机在低速和高速时性能更加饱满。该磁阻电机无失磁风险，确保电机安全稳定运行。磁阻电机转子，通过在转子磁桥处转子槽内增加通直流电导体，形成的磁场使磁桥处的硅钢片工作在高饱和区域，降低了该区域的磁导率，增强了阻碍磁场的能力，提高了电机凸极比，增加了磁阻转矩，提高了电机性能。保证电机转子结构强度。不同转速下，转子槽内磁场可调节，达到最优输出性能。
以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。
Claims (10)
1.一种电机转子，所述转子包括主体(1)，其特征在于：主体(1)上形成有多个转子槽(2)，多个转子槽(2)沿主体(1)周向分布，且每个转子槽(2)沿主体(1)轴向形成，部分或全部转子槽(2)内部设有通电导体(4)。
2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于：设有通电导体(4)的转子槽(2)内部仅设有通电导体(4)。
3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于：设有通电导体(4)的转子槽(2)内部除了设有通电导体(4)外还设有磁体。
4.根据权利要求1-3任一项所述的转子，其特征在于：当部分转子槽(2)内部设有通电导体(4)时，其余未设有通电导体(4)的转子槽(2)内部设有磁体。
5.根据权利要求1-3任一项所述的转子，其特征在于：主体(1)上还设有用于降低漏磁系数的隔磁桥(3)。
6.根据权利要求1-3任一项所述的转子，其特征在于：通过滑环与电刷配合的方式向所述通电导体(4)供电。
7.根据权利要求1-3任一项所述的转子，其特征在于：多个转子槽(2)包括至少一个第一弧形槽(201)和至少一个第二弧形槽(202)。
8.根据权利要求7所述的转子，其特征在于：所述第一弧形槽(201)和第二弧形槽(202)的弯曲方向背向主体(1)的轴心位置设置，第一弧形槽(201)距离轴心的位置大于第二弧形槽(201)距离轴心的位置，所述第一弧形槽(201)和第二弧形槽(202)的两端均和主体(1)的周向外周面形成有隔磁桥(3)，第一弧形槽(201)和第二弧形槽(202)的内部设有通电导体(4)。
9.一种电机，其特征在于：包括权利要求1-8任一个所述的电机转子。
10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于：所述电机是磁阻电机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910500406.9A CN110289714A (zh) | 2019-06-11 | 2019-06-11 | 一种电机转子及电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910500406.9A CN110289714A (zh) | 2019-06-11 | 2019-06-11 | 一种电机转子及电机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110289714A true CN110289714A (zh) | 2019-09-27 |
Family
ID=68003501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910500406.9A Pending CN110289714A (zh) | 2019-06-11 | 2019-06-11 | 一种电机转子及电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110289714A (zh) |
-
2019
- 2019-06-11 CN CN201910500406.9A patent/CN110289714A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7719153B2 (en) | Permanent magnet machine and method with reluctance poles and non-identical PM poles for high density operation | |
| US7919900B2 (en) | Motor apparatus including Lundell motor having Lundell-type rotor | |
| US7902700B1 (en) | Low harmonic loss brushless motor | |
| US7969057B2 (en) | Synchronous motor with rotor having suitably-arranged field coil, permanent magnets, and salient-pole structure | |
| CN110707841B (zh) | 一种聚磁式双凸极混合永磁记忆电机 | |
| JP2009219331A (ja) | 永久磁石式ジェネレータとそれを用いたハイブリッド車両 | |
| US10749385B2 (en) | Dual magnetic phase material rings for AC electric machines | |
| CN106787562A (zh) | 交替极混合励磁直驱游标电机 | |
| CN103490583A (zh) | 定子分割式轴向磁通切换型混合励磁同步电机 | |
| CN103560637A (zh) | 一种高功率密度的混合励磁同步发电机 | |
| CN104883019A (zh) | 一种定子永磁型混合励磁游标电机 | |
| CN110838779B (zh) | 一种混合励磁绕线转子及混合励磁绕线式同步电机 | |
| CN209805521U (zh) | 直接起动同步磁阻电机转子结构、电机 | |
| CN108288881B (zh) | 一种永磁电机 | |
| JP2011103769A (ja) | 永久磁石式ジェネレータとそれを用いたハイブリッド車両 | |
| CN105337434A (zh) | 电动汽车用组合励磁永磁无刷电机 | |
| CN104184284B (zh) | 双磁路异步起动永磁同步电动机转子 | |
| US20130082564A1 (en) | Alternator for vehicle | |
| CN112787476B (zh) | 基于交替极转子的集成式直流感应混合励磁无刷电机 | |
| US20170353074A1 (en) | Rotor for rotating electric machine | |
| CN213602457U (zh) | 一种新型混合励磁电机定子结构 | |
| CN110289714A (zh) | 一种电机转子及电机 | |
| WO2012001817A1 (ja) | 車両用交流発電機 | |
| JP6473567B2 (ja) | 回転電機 | |
| GB2494898A (en) | Field weakening in permanent magnet rotor |
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 |