CN203104241U - 一种永磁同步电机的转子结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是一种永磁同步电机的转子结构。包括有多片转子冲片叠压而成的转子铁芯（1）、永磁体（2），若干永磁体（2）装设在转子铁芯（1）的圆周方向上，转子铁芯（1）的几何中心设有转子轴孔（4），其中转子铁芯（1）的q轴位置与电机转子圆心之间的距离H1小于转子铁芯（1）的d轴位置与电机转子圆心之间的距离H2，转子铁芯（1）的q轴位置采用多层的下凹结构。本实用新型的转子q轴位置由于采用多层的下凹阶梯结构，在保证永磁体为矩形的情况下，通过改变转子表面极靴形状，明显改善了气隙磁密波形，降低了低次磁密谐波，径向力波幅值减小，实现了电机系统噪声降低。本实用新型是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的永磁同步电机的转子结构。

Description

一种永磁同步电机的转子结构
技术领域
本实用新型是一种永磁同步电机的转子结构，属于永磁同步电机的转子结构的改造技术。 
背景技术
电机的噪声来源于径向力及切向力这两个方向的力的作用，其中径向力的作用更为明显；故目前学术界对电磁径向力波的研究较为普遍，而对力波的研究根源在于对电机气隙磁场的研究，对相应次数的谐波进行优化。对于变频器驱动的正弦波永磁同步电动机，其理想运行状态是，正弦波电机施加正弦波电流激励，产生平稳的转矩输出。而对于采用矢量控制的永磁同步电动机来讲，电机电流本身具有一定程度的谐波分量；且由于永磁电机本身磁路的复杂性，其气隙磁密波形与反电势波形并不呈正弦分布，谐波含量有，这无疑加大了电磁噪声发生的可能性。 
   目前已有文献中，对于改善永磁同步电机性能，在电机本体方面做了很多工作；其主要措施有：采用面包形永磁体（对于表贴式永磁电机）、定子斜槽、转子斜极等。现有技术对降低电机振动及噪音虽有一定的效果，但同时也带来了一系列新问题：使加工及制造工艺变得复杂，成本上升；电机性能下降。 
发明内容
本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种结构简单、性能高效、低噪声的永磁同步电机的转子结构。本实用新型设计合理，方便实用。 
本实用新型的技术方案是：本实用新型的永磁同步电机的转子结构,包括有多片转子冲片叠压而成的转子铁芯、永磁体，若干永磁体装设在转子铁芯的圆周方向上，转子铁芯的几何中心设有转子轴孔，其中转子铁芯的q轴位置与电机转子圆心之间的距离H1小于转子铁芯的d轴位置与电机转子圆心之间的距离H2，转子铁芯的q轴位置采用多层的下凹结构，层与层之间成阶梯状，采用连接线过渡。 
上述转子铁芯的两端还设有非导磁转子端板。 
上述转子铁芯的外圆在d轴与q轴之间的位置采用阶梯过渡，总阶梯层数n≥3。 
上述转子铁芯的阶梯层数之间采用连接线过渡，构成一个环状整体。 
上述转子铁芯的第一层的阶梯宽度d1与磁石宽度bm满足关系式：d1/bm≥0.25。 
上述转子铁芯上设有螺钉孔。 
本实用新型的转子q轴位置由于采用多层的下凹阶梯结构，在保证永磁体为矩形的情况下，通过改变转子表面极靴形状，明显改善了气隙磁密波形，降低了低次磁密谐波，径向力波幅值减小，实现了电机系统噪声降低。本实用新型是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的永磁同步电机的转子结构。 
附图说明
图1为本实用新型的永磁同步电动机的转子结构的示意图。 
图2为本实用新型转子铁芯的结构示意图。 
具体实施方式
实施例： 
本实用新型的结构示意图如图1所示，本实用新型的永磁同步电机的转子结构,包括有多片转子冲片叠压而成的转子铁芯1、永磁体2，若干永磁体2装设在转子铁芯1的圆周方向上，转子铁芯1的几何中心设有转子轴孔4，其中转子铁芯1的q轴位置与电机转子圆心之间的距离H1小于转子铁芯1的d轴位置与电机转子圆心之间的距离H2，转子铁芯1的q轴位置采用多层的下凹结构，层与层之间成阶梯状，采用连接线过渡。
本实施例中，上述转子铁芯1的两端还设有非导磁转子端板5，如图2所示。 
上述转子铁芯1的d轴与q轴之间采用阶梯过渡，总阶梯层数n≥3。本实施例中，采用4层下凹结构，转子铁芯1的外圆在d轴与q轴之间的位置由第一层11、第二层12、第三层13、第四层14共4层实现阶梯状过渡，且4层之间由连接线过渡，构成一个环状整体，所述第一层11的阶梯宽度d1与磁石宽度bm满足关系式：d1/bm≥0.25本实施例中，第一层11的阶梯宽度d1与磁石宽度bm比值为0.3。 
本实施例中，上述转子铁芯1的阶梯层数之间采用连接线过渡，构成一个环状整体。 
本实施例中，上述转子铁芯1的第一层11的阶梯宽度d1与磁石宽度bm满足关系式：d1/bm≥0.25。 
此外，上述转子铁芯1上设有螺钉孔3，螺钉孔3内装有螺钉或铆钉来固定转子铁芯1两端的非导磁转子端板5。 
本技术领域的普通技术人员应该意识到，以上实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实际精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型等都将落到本实用新型的权利要求范围内。 

Claims (6)

1.一种永磁同步电机的转子结构，包括有多片转子冲片叠压而成的转子铁芯（1）、永磁体（2），若干永磁体（2）装设在转子铁芯（1）的圆周方向上，转子铁芯（1）的几何中心设有转子轴孔（4），其特征在于转子铁芯（1）的q轴位置与电机转子圆心之间的距离H1小于转子铁芯（1）的d轴位置与电机转子圆心之间的距离H2，转子铁芯（1）的q轴位置采用多层的下凹结构，层与层之间成阶梯状，采用连接线过渡。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的转子结构，其特征在于上述转子铁芯（1）的两端还设有非导磁转子端板（5）。
3.根据权利要求1或2所述的永磁同步电机的转子结构，其特征在于上述转子铁芯（1）的外圆在d轴与q轴之间的位置采用阶梯过渡，总阶梯层数n≥3。
4.根据权利要求3所述的永磁同步电机的转子结构，其特征在于上述转子铁芯（1）的阶梯层数之间采用连接线过渡，构成一个环状整体。
5.根据权利要求4所述的永磁同步电机的转子结构，其特征在于上述转子铁芯（1）的第一层（11）的阶梯宽度d1与磁石宽度bm满足关系式：d1/bm≥0.25。
6.根据权利要求5所述的永磁同步电机的转子结构，其特征在于上述转子铁芯（1）上设有螺钉孔（3）。
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