CN114400809A - 一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电机结构技术领域，具体为一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构。本发明为了解决同步磁阻电机的转矩脉动大以及永磁电机的永磁转子模块端部易漏磁的问题，故提供了一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构，包括转轴、至少一套转子模块组件，每套转子模块组件均包括一个永磁转子模块、两个同步磁阻转子模块，永磁转子模块与同步磁阻转子模块均套固于转轴上且永磁转子模块的两端被夹固于两个同步磁阻转子模块之间，这样的结构综合了永磁转子模块和同步磁阻转子模块的优点，降低了永磁转子模块端部磁漏的问题，减小了电机的转矩脉动，方便快速增容。

Description

一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构
技术领域
本发明涉及电机结构技术领域，特别涉及永磁辅助同步磁阻电机转子，具体为一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构。
背景技术
同步磁阻电机是一种根据磁阻最小路径闭合原理，产生磁阻转矩来驱动转子旋转的交流同步电机，由于同步磁阻电机转子上没有绕组线圈，结构简单，在工业领域应用前景很大，但同步磁阻电机的转矩脉动大，功率因数较低，而永磁电机的永磁转子模块端部易磁漏，且永磁电机为保证性能良好一般采用稀土永磁体，而稀土永磁体价格昂贵且制造时易污染环境。
发明内容
本发明为了解决同步磁阻电机的转矩脉动大以及永磁电机的永磁转子模块端部易漏磁的问题，故提供了一种将两者结合的轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构，包括转轴、至少一套转子模块组件，每套转子模块组件均包括一个永磁转子模块、两个同步磁阻转子模块，永磁转子模块与同步磁阻转子模块均套固于转轴上且永磁转子模块的两端被夹固于两个同步磁阻转子模块之间，这样的结构综合了永磁转子模块和同步磁阻转子模块的优点，通过在永磁转子模块两端设立同步磁阻转子模块，降低了永磁转子模块端部磁漏的问题，通过在两个同步磁阻转子模块之间设立永磁转子模块，减小了电机的转矩脉动，同时这种混合结构的转子模块组件可以一套也可以多套组合使用，方便快速增容。
本发明所产生的有益效果如下：本发明的一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构，综合了永磁电机和同步磁阻电机的优点，降低了电机转子成本，降低了永磁转子模块端部磁漏，减小了电机转矩脉动，可以方便快速增容，提高电机的功率因数和效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1的爆炸图；
图3为永磁转子模块的结构示意图；
图4为同步磁阻转子模块的结构示意图。
图中：1—转轴，2—永磁转子模块，3—同步磁阻转子模块，4—圆环形转子铁心，5—永磁体，6—磁障，7—径向隔磁桥，8—凸形转子铁心，9—第一拉杆销，10—第二拉杆销，11-切向隔磁桥。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构，包括转轴1、至少一套转子模块组件，每套转子模块组件均包括一个永磁转子模块2、两个同步磁阻转子模块3，永磁转子模块2与同步磁阻转子模块3均套固于转轴1上且永磁转子模块2的两端被夹固于两个同步磁阻转子模块3之间，这样的结构综合了永磁转子模块2和同步磁阻转子模块3的优点，通过在永磁转子模块2两端设立同步磁阻转子模块3，降低了永磁转子模块2端部磁漏的问题，通过在两个同步磁阻转子模块3之间设立永磁转子模块2，减小了电机的转矩脉动，同时这种结构的转子模块组件可以为一套也可以多套组合使用，方便快速增容。
具体实施时，所有永磁转子模块2与同步磁阻转子模块3的磁极个数相同，相同类型的转子模块的磁极中心线重合，不同类型的转子模块的d轴夹角不大于45度，提高电机的功率因素和效率。
具体实施时，如图3所示，永磁转子模块2结构的具体化：每个永磁转子模块2均包括圆环形转子铁心4、永磁体5以及磁障6，磁障6有多组且均布于永磁转子模块2的圆环形转子铁心4上，每组磁障6均为多层且每层磁障整体呈其开口方向为远离圆环形转子铁心4的圆心方向的U型结构，每组磁障6的相邻两层磁障6之间设有径向间隙，每层磁障6的底部均垂直于圆环形转子铁心4的直径，每层磁障6的U型底部内均设有永磁体5，每层磁障6的U型底部中间均设有径向隔磁桥7（径向隔磁桥为U型底部的永磁体之间的间隙），每层磁障6的开口端部与圆环形转子铁心4的边缘均设有切向隔磁桥11。磁障6为八组，每组磁障6为三层。
具体实施时，永磁体5为铁氧体材料的永磁体5，通过永磁转子模块2与同步磁阻转子模块3的结合，即使将永磁体材料更换为铁氧体材料，其性能也不会因为更换材料而使得整体性能降低很多，所以这种结构无形中也可以降低电机转子成本。
具体实施时，如图4所示，同步磁阻转子模块3由其边缘呈矩齿状的凸形转子铁心8组成，凸形转子铁心8由多个凸形硅钢片叠压而成。永磁转子模块2的外径小于同步磁阻转子模块3的外径，永磁转子模块2的轴向长度不大于同步磁阻转子模块3的轴向长度。
本具体实施方式中，永磁转子模块2的圆环形转子铁心4上沿圆周方向均布有第一拉杆销孔9，同步磁阻转子模块3上均布有与第一拉杆销孔9相适配的第二拉杆销孔10，拉杆销穿过第二拉杆销孔10、第一拉杆销孔9后将永磁转子模块2与同步磁阻转子模块3固定，结构具体化。

Claims (10)

1.一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于，包括转轴（1）、至少一套转子模块组件，每套转子模块组件均包括一个永磁转子模块（2）、两个同步磁阻转子模块（3），永磁转子模块（2）与同步磁阻转子模块（3）均套固于转轴（1）上且永磁转子模块（2）的两端被夹固于两个同步磁阻转子模块（3）之间。
2.根据权利要求1所述的一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于，所有永磁转子模块（2）与同步磁阻转子模块（3）的磁极个数相同，相同类型的转子模块的磁极中心线重合。
3.根据权利要求2所述的一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于，不同类型的转子模块的d轴夹角不大于45度。
4.根据权利要求3所述的一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于，每个永磁转子模块（2）均包括圆环形转子铁心（4）、永磁体（5）以及磁障（6），磁障（6）有多组且均布于永磁转子模块（2）的圆环形转子铁心（4）上，每组磁障（6）均为多层且每层磁障（6）整体呈其开口方向为远离圆环形转子铁心（4）的圆心方向的U型结构，每组磁障（6）的相邻两层磁障（6）之间设有径向间隙，每层磁障（6）的底部均垂直于圆环形转子铁心（4）的直径，每层磁障（6）的U型底部内均设有永磁体（5），每层磁障（6）的U型底部中间均设有径向隔磁桥（7），每层磁障（6）的开口端部与圆环形转子铁心（4）的边缘均设有切向隔磁桥（11）。
5.根据权利要求4所述的一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于，磁障（6）为八组，每组磁障（6）为三层。
6.根据权利要求5所述的一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于，永磁体（5）为铁氧体材料的永磁体（5）。
7.根据权利要求6所述的一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于，同步磁阻转子模块（3）由凸形转子铁心（8）组成，凸形转子铁心（8）由多个凸形硅钢片叠压而成。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于，永磁转子模块（2）的外径小于同步磁阻转子模块（3）的外径。
9.根据权利要求8所述的一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于，永磁转子模块（2）的轴向长度不大于同步磁阻转子模块（3）的轴向长度。
10.根据权利要求9所述的一种轴向叠加式永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于，永磁转子模块（2）的圆环形转子铁心（4）上沿圆周方向均布有第一拉杆销孔（9），同步磁阻转子模块（3）上均布有与第一拉杆销孔（9）相适配的第二拉杆销孔（10），拉杆销穿过第二拉杆销孔（10）、第一拉杆销孔（9）后将永磁转子模块（2）与同步磁阻转子模块（3）固定。
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