CN201319527Y - 一种电机转子结构 - Google Patents

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胡余生
陈东锁
梁吉玉
陈彬
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Abstract

本实用新型提供一种电机转子结构，该电机转子每个极上都采用偏心圆结构，偏心圆的个数等于转子磁极个数P。每个偏心圆弧的圆心均在直轴坐标上。该直轴坐标为虚拟的参考坐标，该轴与磁极轴线重合。本实用新型电机转子采用偏心圆结构，在电机定子与转子之间形成渐进式不均匀气隙，使反电势波形易于形成正弦波，此设计可以很好的改善电动机震动和电磁噪音，同时还可以大大减少力矩脉动，该种偏心圆转子结构和设计可以很好的达到永磁电机改善电动机震动和电磁噪音问题的要求，另一方面这种偏心圆结构还可以增强磁极的隔磁，提高永磁材料的利用率。

Description

一种电机转子结构
【技术领域】
本实用新型涉及一种电机，尤其是指一种永磁电机中的转子结构。
【背景技术】
永磁电机相对于传统感应电机具有结构简单，运行可靠；体积小，重量轻；损耗少，效率高；电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著特点，因此广泛应用于各个领域。在追求高效节能环保电机的大背景下，要求工程技术人员不断从电机设计、材料选用等方面着手，设计出噪声震动小，成本低，且效率高的电机。
现有技术中采用传统的方波控制永磁电机，在相与相切换时磁场力有很大的波动，这样会造成电动机震动和电磁噪音。若使用正弦波驱动电机则可以很好地解决这一问题，不过正弦波驱动电机要求反电势波形近似于正弦波，现有技术中普通圆形结构的转子难以实现这一技术要求，现有的永磁电机还存在电动机震动较为严重，电磁噪音大等缺点。
因此，提供一种易于形成反电势正弦波，可减小振动噪音的电机转子结构实为必要。
【发明内容】
本实用新型的目的在于提供一种易于形成反电势正弦波，可减小振动噪音，减小脉动力矩，可以很好的改善电动机震动和电磁噪音问题的电机转子结构，并且可以增强磁极之间的隔磁，使永磁体利用率升高。
为实现本实用新型目的，提供以下技术方案：
本实用新型提供一种电机转子结构，在电机转子的各个极上都采用偏心圆结构。偏心圆的个数等于转子磁极个数P。每个偏心圆弧的圆心均在直轴坐标上。该直轴坐标为虚拟的参考坐标，其与磁极轴线重合。
本发明是在转子的各极上采用偏心圆结构，且每个偏心圆弧的圆心在直轴坐标上，这样在电机定子与转子之间会形成渐进式不均匀气隙，也就会使反电势波形易于形成正弦波；同时，使用正弦波控制可以大大减小力矩脉动。力矩脉动是电机重要的精度指标。在理想情况下，正弦波控制可以使电机的转矩波动为零。这种偏心圆结构可以增强磁极之间的隔磁，使永磁体利用率升高。
正弦度可以通过偏心圆的半径进行调节，从而使反电动势波形达到很好的正弦度，可以很好的使用正弦波控制。本发明中，该偏心圆弧的直径与转子直径比值在0.6～0.9范围内。该类型电机的偏心圆弧直径与转子直径比值最佳在0.83～0.84范围。
对比现有技术，本实用新型具有以下优点：
本实用新型电机转子采用偏心圆结构，在电机定子与转子之间形成渐进式不均匀气隙，使反电势波形易于形成正弦波，此设计可以很好的改善电动机震动和电磁噪音，同时还可以大大减少力矩脉动，该种偏心圆转子结构和设计可以很好的达到永磁电机改善电动机震动和电磁噪音问题的要求。这种偏心圆结构还可以增强磁极的隔磁，提高永磁材料的利用率。
【附图说明】
图1、2分别为本实用新型应用在不同类型的电机转子结构示意图；
图3为使用本实用新型电机转子结构的实测反电势波形图。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。
请参阅图1，本实用新型实施例电机转子结构示意图，该电机转子各极上采用偏心圆结构，在直轴坐标上设置八个偏心圆弧1，每个偏心圆弧1的圆心均在直轴坐标3上。这样在电机定子与转子之间会形成渐进式不均匀气隙，也就会使反电势波形易于形成正弦波；同时，使用正弦波控制可以大大减小力矩脉动；并且可以增强磁极之间的隔磁，提高永磁材料的利用率。该正弦度可以通过偏心圆的半径进行调节，从而使反电动势波形达到很好的正弦度，可以很好的使用正弦波控制。
图1中2a和2b为电机转子上设置的同极性磁钢，r1为转子圆弧半径，r2为偏心圆半径，a为偏心距。电机转子上偏心圆半径可通过软件模拟计算出来。
请参阅图2，本实用新型的此种偏心圆结构也可应用在其他转子结构，例如图2所示的转子，图中2是同极性磁钢，该电机转子各极上采用偏心圆结构，每个偏心圆弧1的圆心均在直轴坐标3上。偏心圆结构在电机定子与转子之间形成渐进式不均匀气隙，使反电势波形易于形成正弦波，并且可以增强磁极之间的隔磁，提高永磁材料的利用率。
图3为使用本实用新型电机转子结构的实测反电势波形图，从图中所示可以看出，偏心圆电机转子使永磁转子产生的磁场沿气隙接近按正弦波分布，用正弦波控制板驱动电机，可以有效地减少噪音、震动和力矩脉动。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何基于本实用新型技术方案上的等效变换均属于本实用新型保护范围之内。

Claims (3)

1、一种电机转子结构，其特征在于，在电机转子的各个极上都采用偏心圆结构，偏心圆的个数等于转子磁极个数，每个偏心圆弧的圆心均在直轴坐标上。
2、如权利要求1所述的电机转子结构，其特征在于，该偏心圆弧的直径与转子直径比值在0.60～0.90范围。
3、如权利要求2所述的电机转子结构，其特征在于，该偏心圆弧的直径与转子直径比值在0.83～0.84范围。
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