專利名稱：永磁輔助同步磁阻電機(jī)及其轉(zhuǎn)子和電機(jī)的安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及永磁輔助同步磁阻電機(jī)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種永磁輔助同步磁阻電機(jī)及其轉(zhuǎn)子和電機(jī)的安裝方法。
背景技術(shù)：
永磁輔助式同步磁阻永磁輔助同步磁阻電機(jī)作為永磁同步永磁輔助同步磁阻電機(jī)和同步磁阻永磁輔助同步磁阻電機(jī)的結(jié)合體，最大限度的利用了永磁輔助同步磁阻電機(jī)的磁阻轉(zhuǎn)矩，并采用永磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行輔助，綜合了兩種永磁輔助同步磁阻電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，其永磁輔助同步磁阻電機(jī)效率和功率因數(shù)都較高，因此越來越受到重視。定子采用集中繞組的永磁輔助同步磁阻電機(jī)由于其優(yōu)越的低頻性能，在空調(diào)壓縮機(jī)等注重永磁輔助同步磁阻電機(jī)低頻性能的領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，但集中式永磁輔助同步磁阻電機(jī)由于其定子磁場比較集中，相對定子采用分布繞組的永磁輔助同步磁阻電機(jī)，轉(zhuǎn)子永磁體更容易發(fā)生退磁，特別是永磁輔助同步磁阻電機(jī)啟動(dòng)失敗或是永磁輔助同步磁阻電機(jī)失步運(yùn)轉(zhuǎn)等惡劣條件下存在發(fā)生退磁的風(fēng)險(xiǎn)，其中鐵氧體永磁體容易在低溫下發(fā)生退磁，釹鐵硼永磁體容易在高溫下發(fā)生退磁。為了提高永磁輔助同步磁阻電機(jī)的可靠性，需要提高永磁輔助同步磁阻電機(jī)的抗退磁能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種能夠提高永磁輔助同步磁阻電機(jī)的抗退磁能力、提高永磁輔助同步磁阻電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性的永磁輔助同步磁阻電機(jī)及其轉(zhuǎn)子和電機(jī)的安裝方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種永磁輔助同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵心和設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部的永磁體，轉(zhuǎn)子鐵心上沿其周向方向上設(shè)置有多組安裝槽，每組安裝槽包括兩個(gè)或者兩個(gè)以上在轉(zhuǎn)子鐵心的徑向方向上間隔設(shè)置的安裝槽，最外層的安裝槽的兩端分別與轉(zhuǎn)子圓心的連線所成的夾角為α ;永磁體為多組，每組永磁體中的各個(gè)永磁體
對應(yīng)地嵌入安裝槽中；其中，為轉(zhuǎn)子所在的永磁輔助同步磁阻電機(jī)的極數(shù)。
3 P進(jìn)一步地，永磁體沿轉(zhuǎn)子的d軸方向上的厚度為T，每組永磁體中最外層的永磁體的厚度T的值大于該組永磁體中其它層的永磁體的厚度T的值。進(jìn)一步地，永磁體沿轉(zhuǎn)子的d軸方向上的厚度為T，永磁體的最末端的厚度為A，其中，T > A。進(jìn)一步地，每組永磁體中最外層的永磁體的矯頑力的值大于該組永磁體中其它層的永磁體的矯頑力的值。進(jìn)一步地，最外層的安裝槽內(nèi)不放置永磁體。進(jìn)一步地，安裝槽為U字形。進(jìn)一步地，安裝槽為V字形。進(jìn)一步地，安裝槽為弧形，其內(nèi)部設(shè)置有弧形的永磁體。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，還提供了一種永磁輔助同步磁阻電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和套設(shè)在轉(zhuǎn)子外側(cè)的定子，定子包括定子鐵心以及纏繞在定子齒上的繞組，轉(zhuǎn)子為前述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，還提供了一種永磁輔助同步磁阻電機(jī)的安裝方法，包括
以下步驟步驟一，將永磁體插入轉(zhuǎn)子鐵心中的安裝槽內(nèi)，其中最外層的所述安裝槽的兩端
2 In
分別與所述轉(zhuǎn)子圓心的連線所成的夾角為a，其中，為所述轉(zhuǎn)子所在的永磁輔
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助同步磁阻電機(jī)的極數(shù)；步驟二，將轉(zhuǎn)子鐵心兩端用擋板封蓋，從而將永磁體固定在安裝槽中；步驟三，將封蓋好的轉(zhuǎn)子鐵心放置于定子中，并蓋合好電機(jī)外殼。采用本發(fā)明的永磁輔助同步磁阻電機(jī)及其轉(zhuǎn)子和電機(jī)的安裝方法，將永磁輔助同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子外層安裝槽在轉(zhuǎn)子外圓周上的弧度進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，可以解決定子采用集中繞組所引起的轉(zhuǎn)子的永磁體退磁問題，提高永磁輔助同步磁阻電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。


構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)的第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)的第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)轉(zhuǎn)子的永磁體的厚度的示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)的退磁示意圖；以及圖9是根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)的退磁電流與轉(zhuǎn)子外層安裝槽弧度的關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。本發(fā)明提供了一種永磁輔助同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子40設(shè)置在永磁輔助同步磁阻電機(jī)的定子10中，永磁輔助同步磁阻電機(jī)定子10采用繞組直接纏繞在齒上的集中繞組。如圖8所示的永磁輔助同步磁阻電機(jī)退磁示意圖，其中永磁輔助同步磁阻電機(jī)為集中繞組式的永磁輔助同步磁阻電機(jī)，退磁磁場比較集中，并基本完全施加在外層永磁體上，很容易引起外層永磁體退磁，導(dǎo)致內(nèi)外層退磁電流不一致，導(dǎo)致永磁輔助同步磁阻電機(jī)整體退磁電流下降。本發(fā)明提出將永磁輔助同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子外層安裝槽60a在轉(zhuǎn)子外圓周上的弧度進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，可以解決定子10采用集中繞組所引起的轉(zhuǎn)子40的永磁體70退磁問題，提高永磁輔助同步磁阻電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。如圖I所示，轉(zhuǎn)子40包括由硅鋼片疊成的轉(zhuǎn)子鐵心50和設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵心50內(nèi)部的永磁體70，轉(zhuǎn)子鐵心50上沿其周向方向上設(shè)置有多組安裝槽60，每組安裝槽60構(gòu)成永磁輔助同步磁阻電機(jī)的一個(gè)極，每組安裝槽60包括兩個(gè)或者兩個(gè)以上在轉(zhuǎn)子鐵心50的徑向方向上間隔設(shè)置的安裝槽60，最外層的安裝槽60的兩端分別與轉(zhuǎn)子圓心的連線所成的夾角為α ;永磁體70為多組，每組永磁體70中的各個(gè)永磁體70對應(yīng)地嵌入安裝槽60中；其
中為轉(zhuǎn)子所在的永磁輔助同步磁阻電機(jī)的極數(shù)。
3 P通過這種設(shè)計(jì)，本發(fā)明可以有效緩解集中繞組永磁輔助同步磁阻電機(jī)退磁磁場集中施加在外層永磁體70a上導(dǎo)致的永磁體退磁問題，讓退磁磁場從外層安裝槽60a的兩端繞過變?yōu)槭┘釉趦?nèi)層永磁體70b上，可以有效均衡 施加在內(nèi)、外層永磁體70a、70b上的退磁磁勢，減少外層永磁體70a的退磁，提高永磁輔助同步磁阻電機(jī)整體抗退磁能力。其中圖9表示了退磁電流A隨轉(zhuǎn)子40外層安裝槽60a在轉(zhuǎn)子40外圓周上的弧度變化規(guī)律，可看出當(dāng)轉(zhuǎn)子40的外層安裝槽60a的弧度不大于2/3轉(zhuǎn)子極距時(shí)，退磁電流A不會(huì)發(fā)生顯著下降。優(yōu)選地,永磁體70沿轉(zhuǎn)子的d軸方向上的厚度為T,最外層的永磁體70的厚度值最大。即每組永磁體70中最外層的永磁體70的厚度T的值大于該組永磁體70中其它層的永磁體70的厚度T的值。通過將最外層永磁體沿d軸方向厚度大于內(nèi)層永磁體的厚度，可以進(jìn)一步改善定子采用集中繞組所引起的外層永磁體退磁問題。優(yōu)選地，永磁體70的矯頑力為F，最外層的永磁體70的矯頑力值最大。即每組永磁體70中最外層的永磁體70的矯頑力F的值大于該組永磁體70中其它層的永磁體70的矯頑力F的值。為了解決外層永磁體退磁問題還可以將外層永磁體的矯頑力設(shè)置為大于內(nèi)層永磁體，例如外層永磁體采用稀土永磁體，內(nèi)層永磁體采用鐵氧體永磁體。在如圖I、圖4和圖5所示的第一、第四、第五實(shí)施例中，安裝槽60為弧形，其內(nèi)部設(shè)置有弧形的永磁體。如圖I所示，轉(zhuǎn)子具有d軸和q軸,如圖7所示,永磁體70沿轉(zhuǎn)子的d軸方向上的厚度為T，永磁體70的最末端的厚度為A，其中，T > A0通常弧形永磁體容易在永磁體70中間內(nèi)表面區(qū)域發(fā)生局部退磁，為了緩解弧形永磁體的局部退磁，可以將弧形永磁體設(shè)計(jì)成為中間厚、兩端薄，此外采用這這種不等厚的永磁體設(shè)計(jì)還可以防止永磁體70在安裝槽60內(nèi)發(fā)生滑動(dòng)。其中，圖4所示的第四實(shí)施例中包括三層安裝槽60，從外向內(nèi)分別為60a、60b和60c，三層安裝槽60內(nèi)分別設(shè)置有永磁體70a、70b和70c。進(jìn)一步地，為了避免轉(zhuǎn)子外層永磁體退磁，引起永磁輔助同步磁阻電機(jī)的反電勢及電感等參數(shù)變化導(dǎo)致永磁輔助同步磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)可靠性下降，可以最外層安裝槽60a內(nèi)不放置永磁體。如圖5所不的第五實(shí)施例中，最外層的安裝槽60a內(nèi)不放置永磁體。在如圖2和圖6所示的第二實(shí)施例和第六實(shí)施例中，安裝槽60為U字形。圖2所示的第二實(shí)施例為4極2層U型安裝槽的方塊永磁體永磁輔助同步磁阻電機(jī)；圖6所示的第六實(shí)施例為4極2層U型安裝槽的方塊永磁體永磁輔助同步磁阻電機(jī)，每個(gè)U型安裝槽60的兩端分別填充一塊永磁體70。在如圖3所示的第三實(shí)施例中，安裝槽60為V字形，其中的永磁輔助同步磁阻電機(jī)為V型槽方塊永磁體永磁輔助同步磁阻電機(jī)。無論是6極2層弧型永磁體轉(zhuǎn)子、6極3層弧形永磁體轉(zhuǎn)子、4極雙層方塊永磁體的U型轉(zhuǎn)子還是4極雙層方塊永磁體的V型轉(zhuǎn)子，采用以上技術(shù)手段，都可以提高永磁輔助同步磁阻電機(jī)退磁電流，提高永磁輔助同步磁阻電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。本發(fā)明還提供了一種永磁輔助同步磁阻電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子40和套設(shè)在轉(zhuǎn)子40外側(cè)的定子10，定子10包括定子鐵心20以及纏繞在定子齒上的繞組30a，30b，轉(zhuǎn)子40為前述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子。圖I中的永磁輔助同步磁阻電機(jī)包含定子10和轉(zhuǎn)子40，定子10包括由硅鋼板疊壓而成的定子鐵心20和直接纏繞在定子齒上的繞組30a和30b，轉(zhuǎn)子40包括由硅鋼板疊壓而成的轉(zhuǎn)子鐵心50,轉(zhuǎn)子鐵心50上以轉(zhuǎn)子軸心為圓心按圓周方向均勻分布了 6組安裝槽，每組安裝槽包括60a、60b兩個(gè)安裝槽，兩個(gè)安裝槽中分別放置了靠近轉(zhuǎn)子外周的外層永磁體70a和靠近轉(zhuǎn)子軸心的內(nèi)層永磁體70b。放置時(shí)要求同一組內(nèi)的永磁體70朝轉(zhuǎn)子40外周方向呈同一極性，同時(shí)要求相鄰的2組永磁體70的磁性相反，6組永磁體70對外沿圓周方向按照NS交替分布?；⌒斡来朋w70比安裝槽60略短,插入安裝槽60后在安裝槽60的兩端部留有一定的空隙，其中可以填充空氣或者其它非導(dǎo)磁性介質(zhì)。由于定子10采用集中繞組的永磁輔助式同步磁阻永磁輔助同步磁阻電機(jī)退磁磁場都集中在一個(gè)定子齒上，基本都是施加在轉(zhuǎn)子40的外層永磁體70a上，所以轉(zhuǎn)子40的外層永磁體70a容易發(fā)生退磁，導(dǎo)致永磁輔助同步磁阻電機(jī)的整體抗退磁能力下降，為了解決這一問題，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子40采用前述設(shè)計(jì)，可以解決定子采用集中繞組所引起的轉(zhuǎn)子永磁體退磁問題，提高永磁輔助同步磁阻電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。本發(fā)明的永磁輔助同步磁阻電機(jī)可以應(yīng)用在空調(diào)壓縮機(jī)、電動(dòng)車以及風(fēng)扇系統(tǒng)中。根據(jù)本發(fā)明的一種永磁輔助同步磁阻電機(jī)的安裝方法，包括以下步驟步驟一，將永磁體70插入轉(zhuǎn)子鐵心50中的安裝槽60,使最外層的安裝槽60的兩端分別與轉(zhuǎn)子圓心的
連線所成的夾角為a，其中，為轉(zhuǎn)子所在的永磁輔助同步磁阻電機(jī)的極數(shù)；步
3 P
驟二，將轉(zhuǎn)子鐵心50兩端用擋板封蓋，從而將永磁體70固定在安裝槽60中；步驟三，將封蓋好的轉(zhuǎn)子鐵心50放置于定子10中，并蓋合好電機(jī)外殼。從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果本發(fā)明的永磁輔助同步磁阻電機(jī)及其轉(zhuǎn)子和電機(jī)的安裝方法，將永磁輔助同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子外層安裝槽在轉(zhuǎn)子外圓周上的弧度進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，可以解決定子采用集中繞組所引起的轉(zhuǎn)子的永磁體退磁問題，提高永磁輔助同步磁阻電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求
1.一種永磁輔助同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵心(50)和設(shè)于所述轉(zhuǎn)子鐵心(50)內(nèi)部的永磁體(70)，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)子鐵心(50)上沿其周向方向上設(shè)置有多組安裝槽(60)，每組所述安裝槽(60)包括兩個(gè)或者兩個(gè)以上在所述轉(zhuǎn)子鐵心(50)的徑向方向上間隔設(shè)置的安裝槽(60)，最外層的所述安裝槽(60)的兩端分別與所述轉(zhuǎn)子圓心的連線所成的夾角為α ； 所述永磁體(70)為多組，每組所述永磁體(70)中的各個(gè)永磁體(70)對應(yīng)地嵌入所述安裝槽(60)中； 其中，
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述永磁體(70)沿所述轉(zhuǎn)子的d軸方向上的厚度為Τ，每組所述永磁體(70)中最外層的所述永磁體(70)的厚度T的值大于該組所述永磁體(70)中其它層的所述永磁體(70)的厚度T的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述永磁體(70)沿所述轉(zhuǎn)子的d軸方向上的厚度為T，所述永磁體(70)的最末端的厚度為A，其中，T >A。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，每組所述永磁體(70)中最外層的所述永磁體(70)的矯頑力的值大于該組所述永磁體(70)中其它層的所述永磁體(70)的矯頑力的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，最外層的所述安裝槽￠0)內(nèi)不放置所述永磁體(70)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述安裝槽(60)為U字形。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述安裝槽(60)為V字形。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述安裝槽(60)為弧形，其內(nèi)部設(shè)置有弧形的永磁體。
9.一種永磁輔助同步磁阻電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子(40)和套設(shè)在所述轉(zhuǎn)子(40)外側(cè)的定子(10)，所述定子(10)包括定子鐵心(20)以及纏繞在定子齒上的繞組(30a，30b)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(40)為權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子。
10.一種永磁輔助同步磁阻電機(jī)的安裝方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一，將永磁體(70)插入轉(zhuǎn)子鐵心(50)中的安裝槽￠0)內(nèi)，其中最外層的所述安裝槽(60)的兩端分別與所述轉(zhuǎn)子圓心的連線所成的夾角為α，其中，
全文摘要
本發(fā)明提供了一種永磁輔助同步磁阻電機(jī)及其轉(zhuǎn)子和電機(jī)的安裝方法。根據(jù)本發(fā)明的永磁輔助同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵心和設(shè)于鐵心內(nèi)部的永磁體，轉(zhuǎn)子鐵心上沿其周向方向上設(shè)置有多組安裝槽，每組安裝槽包括兩個(gè)或者兩個(gè)以上在轉(zhuǎn)子鐵心的徑向方向上間隔設(shè)置的安裝槽，最外層的安裝槽的兩端分別與轉(zhuǎn)子圓心的連線所成的夾角為α；永磁體為多組，每組永磁體中的各個(gè)永磁體對應(yīng)地嵌入安裝槽中；其中，p為轉(zhuǎn)子所在的電機(jī)的極數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的永磁輔助同步磁阻電機(jī)，包括前述的電機(jī)轉(zhuǎn)子。本發(fā)明解決了定子采用集中繞組所引起的轉(zhuǎn)子的永磁體退磁問題，提高永磁輔助同步磁阻電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。
文檔編號(hào)H02K15/00GK102761184SQ20121005623
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月5日
發(fā)明者曾學(xué)英, 肖勇, 胡余生, 陳東鎖, 黃輝 申請人:珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術(shù)研究中心有限公司