CN110797999A - 一种磁钢及具有其的同步电机转子和同步电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种同步电机转子磁钢及具有其的同步电机转子和同步电机，涉及电机技术领域，解决了现有技术中存在的磁钢为直方形结构会产生电机齿槽转矩较大，转矩波动大进而使电机电磁噪声问题较为突出的技术问题。同步电机转子磁钢包括磁钢本体，所述磁钢本体为轴向对称正弦结构，能够提高电机的反电动势波形正弦度，使电机的反电动势波形正弦度越优，谐波含量低，有效降低电机齿槽转矩与转矩波动，改善电机电磁噪声问题，降低电机噪音与振动。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及一种磁钢及具有其的同步电机转子和同步电机。
背景技术
现有变频压缩机电机多为永磁同步电机，该种电机在转子铁芯插入永磁体(即磁钢)，永磁同步电机的转矩脉动主要来自三个方面：齿槽转矩、磁阻转矩脉动、电磁转矩脉动，永磁体和有槽电枢铁心相互作用，产生齿槽转矩，齿槽转矩产生于转子永磁体与定子齿之间的切向力，是永磁体磁极与定子槽相互作用的结果，齿槽转矩会引起输出转矩的脉动和噪声，影响位置控制系统以及速度控制系统特别是低速系统的性能和精度。而现有变频压缩机电机磁钢均为直方形结构，该种结构下会产生电机齿槽转矩较大，转矩波动大，电机电磁噪声问题较为突出，影响电机的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁钢及具有其的同步电机转子和同步电机，以解决现有技术中存在的磁钢为直方形结构会产生电机齿槽转矩较大，转矩波动大进而使电机电磁噪声问题较为突出的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供一种同步电机转子磁钢，包括磁钢本体，所述磁钢本体为轴向对称正弦结构，能够提高电机的反电动势波形正弦度。
可选地，所述磁钢本体呈椭圆形结构。
可选地，所述椭圆形结构的短轴尺寸为a，则a＜k，其中k为α所对应的转子外径的弦长且
α为转子端面上弦长k所对应的圆心角且α＝360/n，n为极数，R为转子半径。
可选地，所述椭圆形结构的长轴尺寸为b，则b＝L-(1～2)d，其中L为转子铁芯高度，d为单片硅钢厚度。
可选地，所述磁钢本体包括多个磁钢单片，多个磁钢单片拼合形成所述磁钢本体。
可选地，多个所述磁钢单片沿长轴方向拼合成所述磁钢本体。
可选地，多个所述磁钢单片沿短轴方向拼合成所述磁钢本体。
一种同步电机转子，包括转子本体和以上所述的同步电机转子磁钢，所述转子本体上开设有磁钢槽，所述磁钢本体嵌设于所述磁钢槽内。
可选地，所述磁钢槽为一字型磁钢槽，多个所述磁钢槽均匀分布于所述转子本体。
一种同步电机，包括以上所述的同步电机转子。
本发明提供一种同步电机转子磁钢，包括磁钢本体，所述磁钢本体为轴向对称正弦结构，能够提高电机的反电动势波形正弦度，使电机的反电动势波形正弦度越优，谐波含量低，有效降低电机齿槽转矩与转矩波动，改善电机电磁噪声问题，降低电机噪音与振动。
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，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明同步电机转子的剖视图；
图2为同步电机转子的俯视图；
图3为同步电机转子端面上的相关尺寸示意图；
图4为同步电机转子磁钢的第一组合示意图；
图5为同步电机转子磁钢的第二组合示意图；
图6为同步电机转子磁钢的第三组合示意图。
图中1、磁钢本体；2、转子本体；3、磁钢槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
反电势中的齿谐波和相带谐波导致电磁转矩脉动；电机的转矩波动、径向电磁力与气隙磁密波形密切相关，其谐波含量影响电机的振动和噪声；
本发明提供一种同步电机转子磁钢，如图1所示，包括磁钢本体1，所述磁钢本体1为轴向对称正弦结构，能够提高电机的反电动势波形正弦度，使电机的反电动势波形正弦度越优，谐波含量低，有效降低电机齿槽转矩与转矩波动，改善电机电磁噪声问题，降低电机噪音与振动；
同时，本发明能够适用于任意极数变频转子，极数可以为4极、6极、8极等，通过使用正弦结构磁钢使电机运行时形成的感应电动势正弦度高，有效抑制齿谐波磁场产生的谐波电动势，从而削弱谐波磁场所引起的附件转矩，降低电机齿槽转矩与转矩波动，优化电机电磁噪声。
作为可选地实施方式，所述磁钢本体1呈椭圆形结构。
作为可选地实施方式，如图1、图2和图3所示，所述椭圆形结构的短轴尺寸为a，则a＜k，其中k为α所对应的转子外径的弦长且
α为转子端面上弦长k所对应的圆心角且α＝360/n，n为极数，R为转子半径。
作为可选地实施方式，所述椭圆形结构的长轴尺寸为b，则b＝L-(1～2)d，其中L为转子铁芯高度，d为单片硅钢厚度。
作为可选地实施方式，所述磁钢本体1包括多个磁钢单片，多个磁钢单片拼合形成所述磁钢本体1。
本发明所述磁钢本体1包括多个磁钢单片，多个磁钢单片拼合形成所述磁钢本体1，根据加工装配工艺决定磁钢最终形式。
作为可选地实施方式，如图4和图5所示，多个所述磁钢单片沿长轴方向拼合成所述磁钢本体1。
本发明多个所述磁钢单片沿长轴方向拼合成所述磁钢本体1，具体为两个或者四个磁钢单片沿长轴方向拼合而成磁钢本体1。
作为可选地实施方式，如图6所示，多个所述磁钢单片沿短轴方向拼合成所述磁钢本体1。
本发明多个所述磁钢单片沿短轴方向拼合成所述磁钢本体1，具体为两个磁钢单片沿短轴拼合而成磁钢本体1。
一种同步电机转子，包括转子本体2和以上所述的同步电机转子磁钢，所述转子本体2上开设有磁钢槽3，所述磁钢本体1嵌设于所述磁钢槽3内。
上述同步电机转子能够使电机的反电动势波形正弦度越优，谐波含量低，有效降低电机齿槽转矩与转矩波动，改善电机电磁噪声问题，降低电机噪音与振动；
本发明同步电机转子还包括转子本体2，所述转子本体2上开设有磁钢槽3，所述磁钢本体1嵌设于所述磁钢槽3内，在转子本体2上下两端用挡板夹紧磁钢本体1，挡板通过铆接固定于转子本体2。
作为可选地实施方式，所述磁钢槽3为一字型磁钢槽3，多个所述磁钢槽3均匀分布于所述转子本体2。
一种同步电机，包括以上所述的同步电机转子。
上述同步电机能够使电机的反电动势波形正弦度越优，谐波含量低，有效降低电机齿槽转矩与转矩波动，改善电机电磁噪声问题，降低电机噪音与振动。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种同步电机转子磁钢，包括磁钢本体，其特征在于：所述磁钢本体为轴向对称正弦结构，能够提高电机的反电动势波形正弦度。
2.按照权利要求1所述的同步电机转子磁钢，其特征在于：所述磁钢本体呈椭圆形结构。
3.按照权利要求2所述的同步电机转子磁钢，其特征在于：所述椭圆形结构的短轴尺寸为a，则a＜k，其中k为α所对应的转子外径的弦长且k＝2Rsinα，2α为转子端面上弦长k所对应的圆心角且α＝360/n，n为极数，R为转子半径。
4.按照权利要求2所述的同步电机转子磁钢，其特征在于：所述椭圆形结构的长轴尺寸为b，则b＝L-(1～2)d，其中L为转子铁芯高度，d为单片硅钢厚度。
5.按照权利要求1-4任一所述的同步电机转子磁钢，其特征在于：所述磁钢本体包括多个磁钢单片，多个磁钢单片拼合形成所述磁钢本体。
6.按照权利要求5所述的同步电机转子磁钢，其特征在于：多个所述磁钢单片沿长轴方向拼合成所述磁钢本体。
7.按照权利要求5所述的同步电机转子磁钢，其特征在于：多个所述磁钢单片沿短轴方向拼合成所述磁钢本体。
8.一种同步电机转子，其特征在于：包括转子本体和权利要求1-7任一项所述的同步电机转子磁钢，所述转子本体上开设有磁钢槽，所述磁钢本体嵌设于所述磁钢槽内。
9.按照权利要求8所述的同步电机转子，其特征在于：所述磁钢槽为一字型磁钢槽，多个所述磁钢槽均匀分布于所述转子本体。
10.一种同步电机，其特征在于：包括权利要求8或9所述的同步电机转子。
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