一種改善永磁同步電機(jī)氣隙磁密波形的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改善永磁同步電機(jī)氣隙磁密波形的方法，以磁鋼充磁方向上任意一點(diǎn)的厚度由中心厚度的最大值向兩邊的厚度的最小值Hmin，以線性過渡或階梯形過渡；確定磁鋼兩端的隔磁氣隙的寬度為磁鋼最小厚度的1～1.5倍，隔磁氣隙的長(zhǎng)度保證電機(jī)設(shè)計(jì)的隔磁橋厚度要求。本發(fā)明設(shè)計(jì)磁鋼的形狀和隔磁氣隙以使得氣隙磁密波形為正弦形。降低電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)中的諧波含量，降低電機(jī)渦流損耗，降低溫升，提高效率，提升電機(jī)性能。
【專利說明】一種改善永磁同步電機(jī)氣隙磁密波形的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種改善永磁同步電機(jī)氣隙磁密波形的方法【背景技術(shù)】
[0002]隨著永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)和控制技術(shù)的逐漸成熟和完備，以及永磁體在性能和產(chǎn)業(yè)化方面的不斷發(fā)展，永磁同步電機(jī)以其既具有直流電機(jī)良好的調(diào)速特性，又具有交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、運(yùn)行穩(wěn)定、性能可靠的優(yōu)點(diǎn)而在各個(gè)領(lǐng)域的需求越來越大，發(fā)展前景越來越好。目前，永磁同步電機(jī)大量應(yīng)用于各種伺服電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域、電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域以及數(shù)控機(jī)床電主軸電機(jī)。
[0003]然而現(xiàn)階段的永磁同步電機(jī)的交流繞組反電動(dòng)勢(shì)的諧波含量比較大，尤其是內(nèi)嵌式集中繞組的分?jǐn)?shù)槽永磁同步電機(jī)，反電動(dòng)勢(shì)諧波含量大會(huì)導(dǎo)致電機(jī)渦流損耗增加，溫升增加，電機(jī)效率下降，對(duì)電機(jī)性能有較為嚴(yán)重的影響。永磁同步電機(jī)繞組反電動(dòng)勢(shì)諧波含量大的主要原因是電機(jī)的氣隙磁密的波形正弦性差，混入了較多的偶次諧波，使電機(jī)的氣隙磁密呈現(xiàn)為梯形波，因而繞組的反電動(dòng)勢(shì)的諧波含量會(huì)比較大。在凸極感應(yīng)電機(jī)的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員往往采用不均勻氣隙的方法來得到正弦的氣隙磁密波形，然而這種方法對(duì)于永磁同步電機(jī)來說并不適用，所以尋找一種適用于永磁同步電機(jī)的改善氣隙磁密波形的方法顯得尤為重要。
[0004]因此，如何改善氣隙磁場(chǎng)波形和反電動(dòng)勢(shì)波形是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]要解決的技術(shù)問題
[0006]為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種改善永磁同步電機(jī)氣隙磁密波形的方法，通過設(shè)計(jì)特殊形狀的磁鋼來改善氣隙磁密的波形。
[0007]技術(shù)方案
[0008]一種改善永磁同步電機(jī)氣隙磁密波形的方法，其特征在于:設(shè)計(jì)磁鋼的形狀和隔磁氣隙以使得氣隙磁密波形為正弦形，設(shè)計(jì)步驟如下:
[0009]步驟1、確定磁鋼充磁方向上厚度的最小值Hmin為I~3mm,極弧系數(shù)α p為0.6~0.95 ；
[0010]步驟2:確定磁鋼充磁方向上厚度的最大值Hmax > Hmin ；
[0011]步驟3:磁鋼充磁方向上任意一點(diǎn)的厚度由中心厚度的最大值向兩邊的厚度的最小值Hmin,以線性過渡或階梯形過渡；
[0012]步驟4:確定磁鋼兩端的隔磁氣隙的寬度為磁鋼最小厚度的I~1.5倍，隔磁氣隙的長(zhǎng)度保證電機(jī)設(shè)計(jì)的隔磁橋厚度要求。
[0013]所述步驟2的磁鋼充磁方向上厚度的最大值
【權(quán)利要求】
1.一種改善永磁同步電機(jī)氣隙磁密波形的方法，其特征在于:設(shè)計(jì)磁鋼的形狀和隔磁氣隙以使得氣隙磁密波形為正弦形，設(shè)計(jì)步驟如下: 步驟1、確定磁鋼充磁方向上厚度的最小值Hmin為I~3mm,極弧系數(shù)α p為0.6~0.95 ； 步驟2:確定磁鋼充磁方向上厚度的最大值Hmax > Hmin ； 步驟3:磁鋼充磁方向上任意一點(diǎn)的厚度由中心厚度的最大值向兩邊的厚度的最小值Hmin,以線性過渡或階梯形過渡； 步驟4:確定磁鋼兩端的隔磁氣隙的寬度為磁鋼最小厚度的I~1.5倍，隔磁氣隙的長(zhǎng)度保證電機(jī)設(shè)計(jì)的隔磁橋厚度要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述改善永磁同步電機(jī)氣隙磁密波形的方法，其特征在于:所述步



//.驟2的磁鋼充磁方向上厚度的最大值
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述改善永磁同步電機(jī)氣隙磁密波形的方法，其特征在于:所述步 驟3的磁鋼充磁方向上任意一點(diǎn)的厚度
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述改善永磁同步電機(jī)氣隙磁密波形的方法，其特征在于:所述隔磁橋的厚度為I~2mm。
【文檔編號(hào)】H02K1/27GK103986261SQ201410143274
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】劉景林, 吳增艷, 李世良, 楊奔 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)