CN110556946B - 一种永磁辅助同步磁阻电机转子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种永磁辅助同步磁阻电机转子装置，属于电机结构技术领域。永磁辅助同步磁阻电机转子装置包括：铁心、多层空气磁障结构、主永磁体、辅助永磁体、U型槽，铁心为铁心冲片叠压后经铆钉固定形成；多层空气磁障结构内装有主永磁体和/或辅助永磁体；U型槽的数量与电机的极数相同，开口角度和开口方向与多层空气磁障结构的开口角度和开口方向相同。本发明提供的永磁辅助同步磁阻电机转子装置，可以获得较低的转矩脉动，使反电动势更趋于正弦化，有效的减小谐波，具有更优的弱磁性能及更低的铁损。

Description

一种永磁辅助同步磁阻电机转子装置
技术领域
本发明涉及电机结构技术领域，具体涉及到一种永磁辅助同步磁阻电机转子装置。
背景技术
同步磁阻电机转子上无绕组，效率高、价格低廉、加工简单、结构可靠且控制起来较为简单，与感应电机相比，其耗材更少，且启动转矩较大，可以应用于起重、运输的领域。同步磁阻电机与开关磁阻电机相比，其噪声较小。这些优点使同步磁阻电机在一些领域具有独特的优势，因此受到广泛的关注，并具有很好的发展和应用潜力。
但由于同步磁阻电机的功率因数和效率仍需要提高，在此基础上，提出了永磁辅助同步磁阻电机这一新型电机。永磁辅助同步磁阻电机的转子内置永磁材料，有较大的凸极比的同时又能保证较低的转矩脉动，因此永磁辅助同步磁阻电机已成为当下新型电机的研究焦点。
发明内容
本发明的目的是提供一种永磁辅助同步磁阻电机转子装置，以解决永磁辅助同步磁阻电机转矩脉动高、谐波含量高、铁损大、弱磁性能差的问题，并使反电动势更趋于正弦化。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种永磁辅助同步磁阻电机转子装置，包括铁心和U型槽；
所述铁心外围开有U型槽；
所述铁心包括多个铁心冲片，每个所述铁心冲片镶嵌有多层空气磁障结构；所述多层空气磁障结构中的每层空气磁障内装有主永磁体和/或辅助永磁体；
所述U型槽的数量与电机的极数相同，且所述U型槽的开口角度和开口方向与所述多层空气磁障结构的开口角度和开口方向相同。
可选的，所述多层空气磁障结构的数量为多个，均匀镶嵌在所述铁心冲片中。
可选的，所述多层空气磁障结构内的所有的空气磁障的开口角度和开口方向均相同。
可选的，所述多层空气磁障结构的第一层空气磁障和第二层空气磁障内装有主永磁体和辅助永磁体，第三层空气磁障内装有主永磁体。
可选的，所述第一层空气磁障与所述第二层空气磁障的结构相同；所述第一层空气磁障包括两个未接触的第一主永磁体和第二主永磁体，且在第一主永磁体与第二主永磁体的相邻端设置有辅助永磁体；第三层空气磁障包括两个接触的主永磁体。
可选的，所述铁心是由所述铁心冲片经过叠压工艺后再通过铆钉连接而成。
可选的，每个所述多层空气磁障结构分别对应电机的一个极。
可选的，所述主永磁体的材料为钕铁硼材料。
可选的，所述辅助永磁体的材料为铁氧体材料。
可选的，所述辅助永磁体的体积小于所述主永磁体的体积的二分之一。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供的一种永磁辅助同步磁阻电机转子装置，可以获得良好的运行性能。U型槽及对其数量的限定可保证磁场的对称性，减少铁损；特定的多层空气磁障结构可获得较低的转矩脉动，使反电动势更趋于正弦化；U型槽开口角度设定可以有效的减小谐波，获得更优的弱磁性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种永磁辅助同步磁阻电机转子装置的示意图。
符号说明：1铁心冲片，2第一层空气磁障，3第二层空气磁障，4第三层空气磁障，5主永磁体，6辅助永磁体，7U型槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种永磁辅助同步磁阻电机转子装置，以解决永磁辅助同步磁阻电机转矩脉动高、谐波含量高、铁损大、弱磁性能差的问题，并使反电动势更趋于正弦化。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本实施例提供的一种永磁辅助同步磁阻电机转子装置包括铁心1、第一层空气磁障2、第二层空气磁障3、第三层空气磁障4、主永磁体5、辅助永磁体6和U型槽7。其中，第一层空气磁障2、第二层空气磁障3和第三层空气磁障4组成多层空气磁障结构。
铁心1外围开有U型槽7。U型槽7的数量和电机的极数相同，且U型槽7的开口角度和开口方向与第三层空气磁障4的开口角度和开口方向相同。其中，铁心1是由铁心冲片经过叠压工艺后通过铆钉连接而成。
铁心1包括多个铁心冲片，每个铁心冲片镶嵌有多个多层空气磁障结构；每个多层空气磁障结构分别对应电机的一个极。优选地，多层空气磁障结构的数量为4个，均匀镶嵌在铁心冲片中。
多层空气磁障结构中的每层空气磁障内装有主永磁体5和/或辅助永磁体6。具体地，第一层空气磁障2、第二层空气磁障3和第三层空气磁障4的开口角度和开口方向均相同。第一层空气磁障2和第二层空气磁障3内装有主永磁体5和辅助永磁体6，第三层空气磁障内装有主永磁体5。其中，第一层空气磁障2与第二层空气磁障3的结构完全相同；第一层空气磁障2包括两个未接触的第一主永磁体和第二主永磁体，且在第一主永磁体与第二主永磁体的相邻端设置有辅助永磁体；第三层空气磁障4包括两个接触的主永磁体。
主永磁体5的材料为钕铁硼材料。辅助永磁体6的材料为铁氧体材料。辅助永磁体6的体积小于主永磁体5的体积的二分之一。
本发明的永磁辅助同步磁阻电机转子装置中，U型槽及对其数量的限定可保证磁场的对称性，减少铁损；特定的多层空气磁障结构可获得较低的转矩脉动，使反电动势更趋于正弦化；U型槽开口角度设定可以有效的减小谐波，获得更优的弱磁性能。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种永磁辅助同步磁阻电机转子装置，其特征在于，所述永磁辅助同步磁阻电机转子装置包括铁心和U型槽；
所述铁心外围开有U型槽；
所述铁心包括多个铁心冲片，每个所述铁心冲片镶嵌有多层空气磁障结构；所述多层空气磁障结构中的每层空气磁障内装有主永磁体和/或辅助永磁体；所述多层空气磁障结构的第一层空气磁障和第二层空气磁障内装有主永磁体和辅助永磁体，第三层空气磁障内装有主永磁体；所述第一层空气磁障与所述第二层空气磁障的结构相同；所述第一层空气磁障包括两个未接触的第一主永磁体和第二主永磁体，且在第一主永磁体与第二主永磁体的相邻端设置有辅助永磁体；第三层空气磁障包括两个接触的主永磁体；所述辅助永磁体的体积小于所述主永磁体的体积的二分之一；
所述主永磁体的材料为钕铁硼材料；所述辅助永磁体的材料为铁氧体材料；
所述U型槽的数量与电机的极数相同，且所述U型槽的开口角度和开口方向与所述多层空气磁障结构的开口角度和开口方向相同。
2.根据权利要求1所述一种永磁辅助同步磁阻电机转子装置，其特征在于，所述多层空气磁障结构的数量为多个，均匀镶嵌在所述铁心冲片中。
3.根据权利要求1所述一种永磁辅助同步磁阻电机转子装置，其特征在于，所述多层空气磁障结构内的所有的空气磁障的开口角度和开口方向均相同。
4.根据权利要求1所述一种永磁辅助同步磁阻电机转子装置，其特征在于，所述铁心是由所述铁心冲片经过叠压工艺后再通过铆钉连接而成。
5.根据权利要求1所述一种永磁辅助同步磁阻电机转子装置，其特征在于，每个所述多层空气磁障结构分别对应电机的一个极。
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