CN114696495B - 一种提高永磁体工作点稳定性的混合叠片式转子结构 - Google Patents

一种提高永磁体工作点稳定性的混合叠片式转子结构 Download PDF

Info

Publication number
CN114696495B
CN114696495B CN202210492276.0A CN202210492276A CN114696495B CN 114696495 B CN114696495 B CN 114696495B CN 202210492276 A CN202210492276 A CN 202210492276A CN 114696495 B CN114696495 B CN 114696495B
Authority
CN
China
Prior art keywords
shaped
groove
permanent magnet
grooves
axial lamination
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.)
Active
Application number
CN202210492276.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114696495A (zh
Inventor
孔永�
刘强
张磊
赵勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Xiaozhuang University
Original Assignee
Nanjing Xiaozhuang University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Xiaozhuang University filed Critical Nanjing Xiaozhuang University
Priority to CN202210492276.0A priority Critical patent/CN114696495B/zh
Publication of CN114696495A publication Critical patent/CN114696495A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114696495B publication Critical patent/CN114696495B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种提高永磁体工作点稳定性的混合叠片式转子结构，包括中心转轴、转子铁心，中心转轴和转子铁心同中心轴线安装；所述转子铁心上围绕中心轴线均匀设置多个U形通槽；所述U形通槽的底部槽体上设有永磁体，U形通槽的两侧槽体上设有若干个相互之间不连通的T形轴向叠片组。本发明的技术方案能够在保证不明显降低电机输出能力的前提下，有效地提高电机永磁体工作点稳定性。

Description

一种提高永磁体工作点稳定性的混合叠片式转子结构
技术领域
本发明涉及永磁电机领域，具体涉及一种提高永磁体工作点稳定性的混合叠片式转子结构。
背景技术
在电枢磁场作用下，永磁体的工作点会沿退磁曲线移动，并随着电枢磁场的变化沿回复线往复运动。永磁体的退磁曲线并非完全线性，在永磁体工作点低于某个值时，也就是退磁曲线的膝点时，会进入到退磁曲线的非线性段。当采用弱磁控制策略或驱动器发生故障时，永磁体承受较大的去磁磁场，易导致永磁体工作点运动至低于退磁曲线膝点的情况，即使将电枢磁场撤除，永磁体将沿新的回复线运动至新的剩磁状态，新的剩磁低于原剩磁，损失了永磁体磁能积，发生不可逆的退磁故障，降低了电机运行的稳定性和可靠性。
对可靠性和稳定性有较高要求的应用场合中，永磁体工作点的稳定性是电机设计的重要指标，在提高电机永磁体工作点稳定性的同时要考虑到电机转矩密度和转矩脉动等输出性指标不受影响，是现代电机设计领域的一大技术难题。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种提高永磁体工作点稳定性的混合叠片式转子结构，能够在保证不降低电机输出能力的前提下，有效地提高电机永磁体工作点稳定性。
技术方案：本发明包括中心转轴、转子铁心，中心转轴和转子铁心同中心轴线安装；所述转子铁心上围绕中心轴线均匀设置多个U形通槽；所述U形通槽的底部槽体上设有永磁体，U形通槽的两侧槽体上设有若干个相互之间不连通的T形轴向叠片组。
所述T形轴向叠片组沿垂直于U形通槽内壁的方向设置；所述U形通槽的厚度为h，T形轴向叠片组垂直于U形通槽内壁方向上的长度l1满足
Figure BDA0003632101260000011
所述永磁体磁化方向上的长度为hPM，T形轴向叠片组垂直于U形通槽内壁方向上的宽度d1满足/>
Figure BDA0003632101260000012
所述T形轴向叠片组平行于U形通槽内壁方向上的长度l2满足/>
Figure BDA0003632101260000013
T形轴向叠片组平行于U形通槽内壁方向上的宽度d2满足2d1≤d2≤4d1。通过这些尺寸的约束，可以提高永磁体工作点的稳定性，当转子承受较大的电枢去磁磁场时可以保护永磁体免于发生不可逆去磁。
所述U形通槽的一侧槽体上设有T形轴向叠片组的组数n≥1，所述n个T形轴向叠片组中，相邻两个T形轴向叠片组的间距w≥d1，这样设置的技术效果是保证每个T形轴向叠片组都能发挥作用，避免因两组之间距离过近而导致功能折扣和失效。
所述U形通槽的层数为至少一层，当U形通槽的层数大于1时，相邻两层U形通槽的T形轴向叠片组之间的距离b应满足b≤y；通过约束该尺寸，使相邻层的T形轴向叠片组的磁路互通，更好地发挥作用。
所述转子铁芯由径向转子冲片叠压而成，U形通槽沿冲片径向设置。
有益效果：本发明的技术方案与现有技术相比，其有益效果在于：通过在U形通槽的两侧槽体上设置T形轴向叠片组结构，在保证不明显降低电机输出能力的前提下，有效提高了电机永磁体工作点的稳定性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本发明的实施例1中转子的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和说明书附图对本发明的技术方案进行详细介绍。
如图1所示，包括中心转轴1、转子铁心2，转子铁芯2由径向转子冲片叠压而成，中心转轴1和转子铁心2同中心轴线安装；围绕中心轴线，在转子铁心2上均匀设有多个形状、大小相同的U形通槽4，U形通槽4的底部槽体上设有永磁体3，U形通槽4的两侧槽体上设有若干个相互之间不连通的T形轴向叠片组5。
如图2所示，T形轴向叠片组5沿垂直于U形通槽4内壁的方向设置，U形通槽4的厚度为h，T形轴向叠片组5垂直于U形通槽4内壁方向上的长度l1满足
Figure BDA0003632101260000021
永磁体磁化方向上的长度为hPM，T形轴向叠片组5垂直于U形通槽4内壁方向上的宽度d1满足/>
Figure BDA0003632101260000022
T形轴向叠片组5平行于U形通槽4内壁方向上的长度l2满足/>
Figure BDA0003632101260000023
T形轴向叠片组5平行于U形通槽4内壁方向上的宽度d2满足2d1≤d2≤4d1。U形通槽4的一侧槽体上设有T形轴向叠片组5的组数n≥1，所述n个T形轴向叠片组5中，相邻两个T形轴向叠片组5的间距w≥d1。
实施例1：
本实施例为一个4极的永磁磁阻同步电机。如图3所示，转子铁心中共有两层U形通槽，沿中心转轴轴向依次为内层和外层。其中，内层U形通槽厚度h和永磁体沿磁化方向的厚度lPM分别为h＝4.5mm和hPM＝4mm，设置于内层U形通槽的T形轴向叠片组垂直于U形通槽内壁方向上的长度l1＝6mm，满足
Figure BDA0003632101260000031
T形轴向叠片组垂直于U形通槽内壁方向上的宽度d1＝1.5mm，满足/>
Figure BDA0003632101260000032
T形轴向叠片组平行于U形通槽内壁方向上的长度l2＝1.5mm，满足/>
Figure BDA0003632101260000033
T形轴向叠片组平行于U形通槽内壁方向上的宽度d2＝5mm，满足2d1≤d2≤4d1；外层U形通槽厚度h和永磁体沿磁化方向的厚度lPM分别为h＝3.5mm和hPM＝3mm，设置于内层U形通槽的T形轴向叠片组垂直于U形通槽内壁方向上的长度l1＝5mm，满足/>
Figure BDA0003632101260000034
T形轴向叠片组垂直于U形通槽内壁方向上的宽度d1＝1.5mm，满足/>
Figure BDA0003632101260000035
T形轴向叠片组平行于U形通槽内壁方向上的长度l2＝1.5mm，满足/>
Figure BDA0003632101260000036
T形轴向叠片组平行于U形通槽内壁方向上的宽度d2＝4.5mm，满足2d1≤d2≤4d1。本实施例中在内层和外层U形通槽中均设置一个T形轴向碟片组，n＝1，满足n≥1。内、外层之间距离y＝6mm，内、外层T形轴向叠片组之间的距离b＝4.5mm满足b≤y。/>

Claims (5)

1.一种提高永磁体工作点稳定性的混合叠片式转子结构，其特征在于：包括中心转轴(1)、转子铁心(2)，中心转轴(1)和转子铁心(2)同中心轴线安装；所述转子铁心(2)上围绕中心轴线均匀设置多个U形通槽(4)；所述U形通槽(4)的底部槽体上设有永磁体(3)，U形通槽(4)的两侧槽体上设有若干个相互之间不连通的T形轴向叠片组(5)；
所述T形轴向叠片组(5)沿垂直于U形通槽(4)内壁的方向设置；所述U形通槽(4)的厚度为h，T形轴向叠片组(5)垂直于U形通槽(4)内壁方向上的长度l1满足
Figure FDA0004223569570000011
所述永磁体(3)磁化方向上的长度为hPM，T形轴向叠片组(5)垂直于U形通槽(4)内壁方向上的宽度d1满足/>
Figure FDA0004223569570000012
2.根据权利要求1所述提高永磁体工作点稳定性的混合叠片式转子结构，其特征在于：所述T形轴向叠片组(5)平行于U形通槽(4)内壁方向上的长度l2满足
Figure FDA0004223569570000013
T形轴向叠片组(5)平行于U形通槽(4)内壁方向上的宽度d2满足2d1≤d2≤4d1。
3.根据权利要求1所述提高永磁体工作点稳定性的混合叠片式转子结构，其特征在于：所述U形通槽(4)的一侧槽体上设有T形轴向叠片组(5)的组数n≥1，所述n个T形轴向叠片组(5)中，相邻两个T形轴向叠片组(5)的间距w≥d1。
4.根据权利要求1至3任一项所述提高永磁体工作点稳定性的混合叠片式转子结构，其特征在于：所述转子铁芯(2)由径向转子冲片叠压而成，U形通槽沿冲片径向设置。
5.根据权利要求1至3任一项所述提高永磁体工作点稳定性的混合叠片式转子结构，其特征在于：所述U形通槽(4)的层数为至少一层，当U形通槽(4)的层数大于1时，相邻两层U形通槽(4)的T形轴向叠片组(5)之间的距离b应满足b≤y，其中，y表示相邻两层U形通槽之间的距离。
CN202210492276.0A 2022-05-07 2022-05-07 一种提高永磁体工作点稳定性的混合叠片式转子结构 Active CN114696495B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210492276.0A CN114696495B (zh) 2022-05-07 2022-05-07 一种提高永磁体工作点稳定性的混合叠片式转子结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210492276.0A CN114696495B (zh) 2022-05-07 2022-05-07 一种提高永磁体工作点稳定性的混合叠片式转子结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114696495A CN114696495A (zh) 2022-07-01
CN114696495B true CN114696495B (zh) 2023-06-30

Family

ID=82144487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210492276.0A Active CN114696495B (zh) 2022-05-07 2022-05-07 一种提高永磁体工作点稳定性的混合叠片式转子结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114696495B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105591476A (zh) * 2014-11-07 2016-05-18 丰田自动车株式会社 转子结构
CN208142949U (zh) * 2018-05-23 2018-11-23 江苏伯海电驱动科技有限公司 一种高强度永磁同步电机转子
CN112542910A (zh) * 2019-09-20 2021-03-23 中车永济电机有限公司 电机转子和电机

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6210711B2 (ja) * 2013-04-23 2017-10-11 株式会社日立産機システム 永久磁石電動機
JP2017034917A (ja) * 2015-08-05 2017-02-09 パナソニック株式会社 永久磁石埋込同期機
CN107994699B (zh) * 2017-11-23 2019-06-21 东南大学 一种提高永磁电机永磁体抗不可逆去磁能力的转子结构
CN109672286B (zh) * 2018-12-06 2020-09-11 东南大学 一种不对称磁障式永磁磁阻同步电机转子结构
CN110829652A (zh) * 2019-10-24 2020-02-21 东南大学 一种串并联磁路混合磁极型记忆电机
CN114123581B (zh) * 2021-11-16 2023-06-06 珠海格力电器股份有限公司 自起动永磁辅助同步磁阻电机转子和电机
CN114374285B (zh) * 2022-01-13 2023-08-25 长沙牛米驱动科技有限公司 永磁转子结构、永磁电机及电动汽车

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105591476A (zh) * 2014-11-07 2016-05-18 丰田自动车株式会社 转子结构
CN208142949U (zh) * 2018-05-23 2018-11-23 江苏伯海电驱动科技有限公司 一种高强度永磁同步电机转子
CN112542910A (zh) * 2019-09-20 2021-03-23 中车永济电机有限公司 电机转子和电机

Also Published As

Publication number Publication date
CN114696495A (zh) 2022-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102761183B (zh) 电动机转子及具有其的电动机
CN108110980A (zh) 半串联型具有被动调磁磁障的混合永磁可调磁通电机
CN202142926U (zh) 电动机转子及具有其的电动机
CN106992655A (zh) 一种提高绕组利用率的磁场调制永磁直线电机及其优化设计方法
CN101707404A (zh) 复合结构永磁电机的Halbach阵列盘式转子
CN103490534B (zh) 一种减小定位力的定子永磁型游标电机结构
CN110635641B (zh) 轴向磁场反凸极永磁同步电机
CN210577990U (zh) 一种永磁同步电机转子冲片
CN105958690A (zh) 一种用于电动汽车电推进的永磁辅助磁阻同步电机
CN209767364U (zh) 一种组合式低齿槽力永磁直线电机
CN103023269A (zh) 一种单磁极磁通反向永磁直线电机
CN102780292B (zh) 永磁辅助同步磁阻电机转子及具有其的电机及安装方法
CN203617800U (zh) 一种减小定位力的定子永磁型游标电机结构
CN114696495B (zh) 一种提高永磁体工作点稳定性的混合叠片式转子结构
CN114123581A (zh) 自起动永磁辅助同步磁阻电机转子和电机
CN203537200U (zh) 磁路串联型双定子圆筒型直线电机
CN218633493U (zh) 一种电机转子、电机和压缩机
CN110518725B (zh) 一种电动汽车用混合永磁型永磁同步磁阻电机转子结构
CN206894473U (zh) 永磁直线同步电机非均匀混合永磁体励磁拓扑结构
CN213243663U (zh) 电动汽车用永磁辅助同步磁阻电机
CN114204710A (zh) 一种多变凸极率永磁电机及其设计方法
CN214314774U (zh) 一种转子及永磁同步电机
CN213754133U (zh) 一种新能源汽车用永磁电机转子冲片
CN104852493A (zh) 一种内置式永磁同步电机转子
CN112953159B (zh) 一种高推力密度的双边型永磁辅助直线同步磁阻电机

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant