CN201312221Y - 一种内置式永磁同步电动机转子结构 - Google Patents

一种内置式永磁同步电动机转子结构 Download PDF

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姚丙雷
张宝强
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Abstract

本实用新型涉及一种内置式永磁同步电动机转子结构，包括电动机转子的永磁体、转子槽、转轴和隔磁套，其特征在于：将永磁体在磁化方向长度1/2处分成两部分，形成“八”字形，将一块径向式永磁体放置在两个极间，一个极下两块准切向永磁体与一块径向式永磁体共三块形成“U”形磁路混体式转子结构；在起动笼与永磁体槽之间、准切向永磁体与径向永磁体之间设有隔磁磁桥；由于永磁体的相对磁导率与空气基本相同，径向永磁体的存在使得永磁体发出的磁通不再经由电机转子轭部及电机转轴形成漏磁回路，而是经转子轭、转子齿、气隙、定子齿、定子轭、定子齿、气隙、转子齿以及转子轭，再返回到永磁体，从而形成主磁通回路，在转子铁心与转轴之间无须采用隔磁套。

Description

一种内置式永磁同步电动机转子结构
技术领域
本实用新型涉及一种永磁电动机转子结构，特别涉及到永磁同步电动机的一种永磁体内置式转子结构，属于电机技术领域。
背景技术
异步起动永磁同步电动机是具有自起动能力的永磁同步电动机，依靠定子旋转磁场与笼形转子相互作用产生的异步转矩实现起动，而在正常运行时，转子运行在同步转速，具有结构简单、运行稳定、力能指标高、节能效果显著等优点，目前广泛应用于石油、纺织等行业中。
自起动永磁同步电动机6～10极等多极电机，大都采用切向式转子结构，永磁体为“1”字型放置，转子磁路结构如图1所示。
按照磁通在磁路中所经的路径磁导最小的原则，在靠近轴的一端永磁体发出的磁通经过电机转子铁芯轭部与转轴形成回路，所以这种磁路转子结构的永磁同步电动机漏磁系数较大，需采取相应的隔磁措施，这样，制造工艺较为复杂，开发周期较长和制造成本偏高。
同时，对于永磁电机来说，其极弧系数的大小一方面影响气隙基波磁通与气隙总磁通的比值，即影响永磁材料的利用率；另外，其大小还影响谐波的含量。而切向式转子结构的相邻两极永磁体的跨距为整距，极弧系数不能调节，所以电机谐波含量较多，由此不仅能引起电机起动时的脉动转矩，而且还能使永磁电机的附加损耗增加，电机效率降低。
为了能够实现永磁同步电动机的起动过程，自起动永磁同步电动机的转子上带有起动笼，使得转子安放永磁体的空间有限，因而会产生永磁体摆放困难，用量不足，造成永磁同步电动机起动性能、牵入性能以及运行性能不甚理想，不能发挥永磁同步电动机优良的性能。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种内置式永磁同步电动机转子结构，该转子结构克服已有自起动永磁同步电动机切向式转子磁路漏磁系数大、加工工艺复杂以及制造成本高等缺陷，能够提高电动机的牵入同步能力、磁阻转矩和电动机的过载倍数；同时，该结构提供了更多的永磁体摆放空间，从而可以减小电机的体积，提高电机的功率密度。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：包括电动机转子的转子槽(1)、永磁体(2)、隔磁套(3)、转轴(4)，其特征在于：将切向式转子结构的永磁体(2)在磁化方向长度1/2处分成两部分，并间隔开形成“八”字形，形成准切向式摆放结构；同时，将一块径向式永磁体放置在两个极间，一个极下两块准切向永磁体与一块径向式永磁体共三块形成“U”形磁路混体式转子结构。
转子起动笼与永磁体槽之间、准切向永磁体与径向永磁体之间设有隔磁磁桥，利用铁芯材料的饱合性以减少永磁电机的漏磁通。另外，由于永磁体的相对磁导率与空气基本相同，径向永磁体的存在使得永磁体发出的磁通不再经由电机转子轭部及电机转轴形成漏磁回路，而是经转子轭、转子齿、气隙、定子齿、定子轭、定子齿、气隙、转子齿以及转子轭，再返回到永磁体，从而形成主磁通回路，在转子铁心与转轴之间无须采用隔磁装置(隔磁套)。与切向式转子永磁电机相比，漏磁通减少，漏磁系数减小，在减少永磁材料用量的同时，去除了隔磁装置，进一步减少了永磁电机的制造成本。
由于该转子结构准切向永磁体为两块，所以能够通过调节永磁电机一个极下永磁体所跨的转子槽数来控制电机的极弧系数，对永磁同步电动机的气隙波形进行优化设计，使之尽量接近正弦波，削弱谐波含量，减少电机起动过程中的脉动转矩，降低永磁电机的附加损耗，提高电机正常运行时的效率，同时也提高电机永磁材料的利用率，进一步降低永磁同步电动机的制造成本。
因为自起动永磁同步电动机转子铁芯上设有起动笼，如果单纯采用径向或切向装置，则有时会出现永磁体空间不足等问题。采用本实用新型提出的新型转子磁路，则在电机转子上为永磁电机永磁体的摆放提供了充足的空间，进而能够开发设计出高性能的永磁同步电动机。
本实用新型的有益效果：1、使用本实用新型的新型转子结构，可以减少永磁电机的漏磁通，降低漏磁系数，提高永磁材料的利用率，节省了永磁电机的有效成本，缩短了产品的开发周期；2、可以控制永磁电机的极弧系数，对永磁电机的气隙波形进行优化设计，减少电机起动时的脉动转矩和运行时的附加损耗，同时也降低了电机的振动与噪声，减少了永磁电机的体积，提高了永磁电机的功率密度；3、解决了普通永磁电机永磁体安放空间不足的问题，采用本转子结构，可以为永磁体的安放提供充足的空间，以摆放合适数量的永磁体，开发设计出来性能优良的永磁电机。
附图说明
图1为现有技术普通切向式永磁电机转子结构示意图；
图2为本实用新型的内置式永磁同步电动机转子结构示意图；
图3为本实用新型的内置式永磁同步电动机转子结构的隔磁磁桥示意图。
以下结合附图和实施例对本实用新型作比较详细说明。
具体实施方式
图中转子槽为1、永磁体为2、隔磁套为3、转轴为4。
参照图1，这是现有技术普通切向式永磁电机转子结构示意图。
转子磁路为切向式转子结构，永磁体为“1”字型放置，中心转轴4有隔磁套3。
按照磁通在磁路中所经的路径磁导最小的原则，在靠近轴的一端永磁体发出的磁通经过电机转子铁芯轭部与转轴形成回路，所以这种磁路转子结构的永磁同步电动机漏磁系数较大，需采取相应的隔磁措施，这样，制造工艺较为复杂，开发周期较长和制造成本偏高。
参照图2，这是本实用新型的内置式永磁同步电动机转子结构示意图。
该电动机的转子结构为：将切向式转子结构的永磁体2在磁化方向长度1/2处分成两部分，并间隔开形成“八”字形，形成准切向式摆放结构；同时，在两个极间放置一块径向式永磁体，这样，一个极下两块准切向永磁体与一块径向式永磁体共三块形成“U”形磁路混体式转子结构，所需永磁体的数量为永磁电机极数的3倍。同时，须保证相邻磁极永磁体的磁性与其极性相反，形成永磁电机运行必须的基本条件。
参照图3，这是本实用新型的内置式永磁同步电动机转子结构的隔磁磁桥示意图。
转子起动笼与永磁体槽之间、准切向永磁体与径向永磁体之间都设有隔磁磁桥，利用铁芯材料的饱合性以减少永磁电机的漏磁通。另外，由于永磁体的相对磁导率与空气基本相同，径向永磁体的存在使得永磁体发出的磁通不再经由电机转子轭部及电机转轴形成漏磁回路，而是经转子轭、转子齿、气隙、定子齿、定子轭、定子齿、气隙、转子齿以及转子轭，再返回到永磁体，从而形成主磁通回路，在转子铁芯与转轴4之间无须采用隔磁装置(隔磁套)。与切向式转子永磁电机相比，漏磁通减少，漏磁系数减小，在减少永磁材料用量的同时，去除了隔磁装置，进一步减少了永磁电机的制造成本。
由于该转子结构准切向永磁体为两块，所以能够通过调节永磁电机一个极下永磁体所跨的转子槽数来控制电机的极弧系数，对永磁同步电动机的气隙波形进行优化设计，使之尽量接近正弦波，削弱谐波含量，减少电机起动过程中的脉动转矩，降低永磁电机的附加损耗，提高电机正常运行时的效率，同时也提高电机永磁材料的利用率，进一步降低永磁同步电动机的制造成本。
因为自起动永磁同步电动机转子铁芯上设有起动笼，如果单纯采用径向或切向装置，则有时会出现永磁体空间不足等问题。采用本实用新型提出的新型转子磁路，则在电机转子上为永磁电机永磁体的摆放提供了充足的空间，进而能够开发设计出高性能的永磁同步电动机。

Claims (2)

1、一种内置式永磁同步电动机转子结构，包括电动机转子的转子槽(1)、永磁体(2)、隔磁套(3)、转轴(4)，其特征在于：将切向式转子结构的永磁体(2)在磁化方向长度1/2处分成两部分，并间隔开形成“八”字形，形成准切向式摆放结构；同时，将一块径向式永磁体放置在两个极间，一个极下两块准切向永磁体与一块径向式永磁体共三块形成“U”形磁路混体式转子结构。
2、如权利要求1所述的内置式永磁同步电动机转子结构，其特征在于：所述的转子结构，在起动笼与永磁体槽之间、准切向永磁体与径向永磁体之间设有隔磁磁桥，利用铁芯材料的饱合性以减少永磁电机的漏磁通。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101944788A (zh) * 2010-07-06 2011-01-12 东元总合科技（杭州）有限公司 大功率永磁电机转子及使用该转子的永磁同步风力发电机
CN102386701A (zh) * 2011-12-19 2012-03-21 南车株洲电机有限公司 一种永磁同步电机及其u形转子结构
CN102624120A (zh) * 2012-04-20 2012-08-01 岳群生 一种切向磁路异步起动永磁同步电动机转子
CN102664473A (zh) * 2012-04-26 2012-09-12 张学义 永磁混合磁路发电机
CN102664474A (zh) * 2012-04-26 2012-09-12 张学义 双径向永磁复合磁路发电机
CN103078464A (zh) * 2012-12-27 2013-05-01 上海特波电机有限公司 内置式永磁同步电机
CN103746482A (zh) * 2014-01-22 2014-04-23 永济新时速电机电器有限责任公司 船舶推进永磁电机转子结构
CN104620473A (zh) * 2012-09-13 2015-05-13 利莱森玛电机公司 旋转电机的包括在其中设置有凹部的转子本体的转子
CN104795957A (zh) * 2015-05-12 2015-07-22 山东大学 一种减小异步起动永磁同步电动机齿槽转矩的方法
CN104967262A (zh) * 2015-06-23 2015-10-07 天津大学 减小内置式永磁电机铁耗的永磁体腔结构稳健性设计方法
CN104993626A (zh) * 2015-06-23 2015-10-21 天津大学 一种能够有效减小电机铁耗的内置式永磁电机
CN109301956A (zh) * 2018-10-16 2019-02-01 国网江苏省电力有限公司海门市供电分公司 一种新型永磁同步电机转子结构
CN109905001A (zh) * 2019-04-23 2019-06-18 山东理工大学 径向混合式永磁混合励磁电机转子生产方法
CN109905006A (zh) * 2019-04-23 2019-06-18 山东理工大学 电动汽车用径向交替永磁驱动电机

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101944788A (zh) * 2010-07-06 2011-01-12 东元总合科技（杭州）有限公司 大功率永磁电机转子及使用该转子的永磁同步风力发电机
CN101944788B (zh) * 2010-07-06 2013-03-13 东元总合科技（杭州）有限公司 大功率永磁电机转子及使用该转子的永磁同步风力发电机
CN102386701A (zh) * 2011-12-19 2012-03-21 南车株洲电机有限公司 一种永磁同步电机及其u形转子结构
CN102624120A (zh) * 2012-04-20 2012-08-01 岳群生 一种切向磁路异步起动永磁同步电动机转子
CN102664473A (zh) * 2012-04-26 2012-09-12 张学义 永磁混合磁路发电机
CN102664474A (zh) * 2012-04-26 2012-09-12 张学义 双径向永磁复合磁路发电机
CN104620473A (zh) * 2012-09-13 2015-05-13 利莱森玛电机公司 旋转电机的包括在其中设置有凹部的转子本体的转子
CN103078464B (zh) * 2012-12-27 2015-04-22 上海特波电机有限公司 内置式永磁同步电机
CN103078464A (zh) * 2012-12-27 2013-05-01 上海特波电机有限公司 内置式永磁同步电机
CN103746482A (zh) * 2014-01-22 2014-04-23 永济新时速电机电器有限责任公司 船舶推进永磁电机转子结构
CN104795957A (zh) * 2015-05-12 2015-07-22 山东大学 一种减小异步起动永磁同步电动机齿槽转矩的方法
CN104795957B (zh) * 2015-05-12 2017-05-10 山东大学 一种减小异步起动永磁同步电动机齿槽转矩的方法
CN104967262A (zh) * 2015-06-23 2015-10-07 天津大学 减小内置式永磁电机铁耗的永磁体腔结构稳健性设计方法
CN104993626A (zh) * 2015-06-23 2015-10-21 天津大学 一种能够有效减小电机铁耗的内置式永磁电机
CN104967262B (zh) * 2015-06-23 2017-07-28 天津大学 减小内置式永磁电机铁耗的永磁体腔结构稳健性设计方法
CN109301956A (zh) * 2018-10-16 2019-02-01 国网江苏省电力有限公司海门市供电分公司 一种新型永磁同步电机转子结构
CN109905001A (zh) * 2019-04-23 2019-06-18 山东理工大学 径向混合式永磁混合励磁电机转子生产方法
CN109905006A (zh) * 2019-04-23 2019-06-18 山东理工大学 电动汽车用径向交替永磁驱动电机

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