CN219018657U - 一种永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种永磁同步电机，包括：转子，转子包括转子铁芯，转子铁芯的各极均安装有永磁体；定子，定子包括定子铁芯，定子铁芯包括环形的定子轭部、沿周向分布在定子轭部上的多个定子齿，定子齿沿定子铁芯的径向延伸构设；转轴，转轴用于驱动转子相对于定子转动；定子齿朝向转子铁芯的侧壁上开设有定子谐波槽，转子铁芯的周向侧壁上开设有配合于定子谐波槽的转子谐波槽；在永磁同步电机运行时，相互配合的定子谐波槽和转子谐波槽用于抑制转矩波动。本申请通过上述方案，能够抑制转矩波动，有助于解决由转矩波动过大引起的震动、噪声问题。

Description

一种永磁同步电机

技术领域

本申请涉及永磁同步电机的技术领域，具体涉及一种永磁同步电机。

背景技术

永磁同步电动机由于其具有结构简单，体积小、效率高、功率因数高等优点，已经在多个领域得到了广泛使用。一般而言，永磁同步电机主要由转子、端盖及定子等各部件组成，且其中的定子结构与普通的感应电动机的结构非常相似，转子结构与异步电动机的最大不同是在转子上放有高质量的永磁体磁极，根据在转子上安放永磁体的位置的不同，永磁同步电动机通常被分为表面式转子结构和内置式转子结构。

由于永磁同步电机磁场的非正弦性以及定子齿槽效应的影响，转子沿着圆周方向旋转时会产生较大的转矩波动。转矩波动和径向力会影响电机的扭矩控制效果，同时引起电机噪声、震动问题。通常，削弱转矩波动影响、优化径向力的方法有定子斜槽或者转子斜级。但是，定子斜槽和转子斜级增加了制造工艺的复杂性、提高加工成本，同时削弱电机能力。

发明内容

本申请提供了一种永磁同步电机，可以解决相关技术中转矩波动大的问题。

本申请实施例提供了一种永磁同步电机，采用如下的技术方案：

一种永磁同步电机，包括：

转子，所述转子包括转子铁芯，所述转子铁芯的各极均安装有永磁体；

定子，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯包括环形的定子轭部、沿周向分布在所述定子轭部上的多个定子齿，所述定子齿沿所述定子铁芯的径向延伸构设；

转轴，所述转轴用于驱动所述转子相对于定子转动；

所述定子齿朝向转子铁芯的侧壁上开设有定子谐波槽，所述转子铁芯的周向侧壁上开设有配合于所述定子谐波槽的转子谐波槽；

在所述永磁同步电机运行时，相互配合的所述定子谐波槽和转子谐波槽用于抑制转矩波动。

在一些实施例中，所述定子谐波槽为沿所在定子齿的定子齿中心线对称设置的凹槽，所述定子齿中心线是指定子齿沿定子铁芯径向的中心线。

在一些实施例中，所述定子谐波槽的宽度与所在定子齿的齿根宽度相同。

在一些实施例中，每个所述定子齿上均开设相同的定子谐波槽。

在一些实施例中，所述永磁同步电机为永磁体内置式的永磁同步电机，每个所述永磁体处均开设一组转子谐波槽。

在一些实施例中，每个所述转子谐波槽均包括间距开设的第一子槽和第二子槽，所述第一子槽相比第二子槽更靠近对应的永磁体中心线，所述永磁体中心线是指所述永磁体沿转子铁芯径向的中心线。

在一些实施例中，所述第一子槽关于所述永磁体中心线对称开设有两个，所述第二子槽关于所述永磁体中心线对称开设有两个。

在一些实施例中，所述第一子槽与所述永磁体中心线的夹角为2.5゜～4.6゜。

在一些实施例中，所述第二子槽与所述永磁体中心线的夹角为5.9゜～7.8゜。

本申请技术方案，至少包括如下优点：

1.通过在定子齿上开设定子谐波槽，在转子铁芯上开设转子谐波槽，在永磁同步电机运行的过程中，定子谐波槽和转子谐波槽相互配合，能够抑制转矩波动，有助于解决由转矩波动过大引起的震动、噪声问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个示例性实施例提供的一种永磁同步电机中的定子和转子的部分结构示意图；

图2是图1中A部的放大示意图；

图3是本申请一个示例性实施例提供的定子齿的示意图；

图4是本申请一个示例性实施例提供的永磁同步电机在开槽前后的负载转矩波形的对比图。

附图标记说明：1、转子；11、转子铁芯；111、永磁体；2、定子；21、定子铁芯；211、定子轭部；212、定子齿；213、绕线槽；3、定子谐波槽；4、转子谐波槽；41、第一子槽；42、第二子槽。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本申请提供一种永磁同步电机，包括转子1、定子2以及用于驱动转子1相对于定子2转动的转轴。

参照图1，转子1包括呈圆环形固定安装在转轴上的转子铁芯11(图中示出了转子铁芯的一极)，转子铁芯11的各极中均安装有永磁体111。转子1和转轴的配合关系属于现有技术，此处不再赘述。

参照图1，定子2包括定子铁芯21，定子铁芯21包括呈环形设置的定子轭部211、沿周向分布在定子轭部211上的多个定子齿212。每个定子齿212均沿定子铁芯211的径向延伸构设，相邻的定子齿212之间形成有绕线槽213。

参照图1和图2，每个定子齿212朝向转子铁芯11的侧壁上均开设有定子谐波槽3，转子铁芯11的周向侧壁上则开设有配合于定子谐波槽3的转子谐波槽4。在永磁同步电机运行时，相互配合的定子谐波槽3和转子谐波槽4能够起到抑制转矩波动的作用，有助于解决由转矩波动过大引起的震动、噪声问题。

进一步的，为了提高对转矩波动的抑制效果，如图2所示，定子谐波槽3被配置为沿所在定子齿212的定子齿中心线对称设置的凹槽，其中，定子齿中心线是指定子齿212沿定子铁芯21径向的中心线。进一步的，定子谐波槽3的宽度(如图3中a所示)与定子齿212的齿根宽度(如图3中b所示)相同。

进一步的，参照图1，本申请实施例所公开的永磁同步电机为永磁体永磁同步电机，举例来说，转子铁芯11中的永磁体111可以为“一”字型永磁体。每个永磁体111处均开设一组转子谐波槽4，每组转子谐波槽4均包括间距开设的第一子槽41和第二子槽42，且第一子槽41相比第二子槽42更靠近永磁体中心线。其中，永磁体中心线是指永磁体111沿转子铁芯11径向的中心线。在每组转子谐波槽4中，第一子槽41都关于永磁体中心线对称开设有两个，第二子槽42也关于永磁体中心线对称开设有两个。

进一步的，第一子槽41与永磁体中心线的夹角，即第一子槽41靠近对应的永磁体中心线的侧壁与永磁体中心线的夹角为2.5゜～4.6゜，第二子槽42与永磁体中心线的夹角，即第二子槽42靠近对应的永磁体中心线的侧壁与永磁体中心线的夹角为5.9゜～7.8゜。

参照图4，其示出了永磁同步电机在开槽前后的负载转矩波形的对比图，其中，虚线波形代表开槽前的负载转矩波形，实线表示开槽后的负载转矩波形，可以发现，在开设了定子谐波槽和转子谐波槽后，转矩波动显著降低。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种永磁同步电机，包括：

转子，所述转子包括转子铁芯，所述转子铁芯的各极均安装有永磁体；

定子，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯包括环形的定子轭部、沿周向分布在所述定子轭部上的多个定子齿，所述定子齿沿所述定子铁芯的径向延伸构设；

转轴，所述转轴用于驱动所述转子相对于定子转动；

其特征在于：

所述定子齿朝向转子铁芯的侧壁上开设有定子谐波槽，所述转子铁芯的周向侧壁上开设有配合于所述定子谐波槽的转子谐波槽；

在所述永磁同步电机运行时，相互配合的所述定子谐波槽和转子谐波槽用于抑制转矩波动。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于，所述定子谐波槽为沿所在定子齿的定子齿中心线对称设置的凹槽，所述定子齿中心线是指定子齿沿定子铁芯径向的中心线。

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机，其特征在于，所述定子谐波槽的宽度与所在定子齿的齿根宽度相同。

4.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于，每个所述定子齿上均开设相同的定子谐波槽。

5.根据权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于，所述永磁同步电机为永磁体内置式的永磁同步电机，每个所述永磁体处均开设一组转子谐波槽。

6.根据权利要求5所述的永磁同步电机，其特征在于，每个所述转子谐波槽均包括间距开设的第一子槽和第二子槽，所述第一子槽相比第二子槽更靠近对应的永磁体中心线，所述永磁体中心线是指所述永磁体沿转子铁芯径向的中心线。

7.根据权利要求6所述的永磁同步电机，其特征在于，所述第一子槽关于所述永磁体中心线对称开设有两个，所述第二子槽关于所述永磁体中心线对称开设有两个。

8.根据权利要求7所述的永磁同步电机，其特征在于，所述第一子槽与所述永磁体中心线的夹角为2.5゜～4.6゜。

9.根据权利要求8所述的永磁同步电机，其特征在于，所述第二子槽与所述永磁体中心线的夹角为5.9゜～7.8゜。

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