一種永磁體為弓形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種永磁體為弓形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其弓形磁鋼一邊為弧形，另一邊為一字型。其中弧形的開口朝著轉(zhuǎn)子鐵心的中心，可以較明顯的改善氣隙磁場和繞組反電動勢波形。同時該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)每個磁極的兩邊分別設(shè)有隔磁橋，該隔磁橋的設(shè)置可以減少漏磁通。從本質(zhì)上改善了永磁同步電機(jī)的氣隙磁密波形，從而改善了永磁同步電機(jī)反電動勢波形，降低了渦流損耗，降低了轉(zhuǎn)矩脈動，降低電機(jī)的振動及噪聲，降低了電機(jī)的溫升，提高了電機(jī)的效率，提高了電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高了電機(jī)的整體性能。
【專利說明】—種永磁體為弓形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種永磁體為弓形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著永磁同步電機(jī)設(shè)計開發(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)簡單、維修方便、運(yùn)行穩(wěn)定、性能可靠的優(yōu)點而在各個領(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、電動汽車驅(qū)動領(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)，尤其是分?jǐn)?shù)槽永磁同步電機(jī)，其交流繞組反電動勢的諧波含量比較大，尤其是內(nèi)嵌式集中繞組的永磁同步電機(jī)，反電動勢諧波含量大會導(dǎo)致電機(jī)渦流損耗增加，溫升增加，電機(jī)效率下降，對電機(jī)性能有較為嚴(yán)重的影響。永磁同步電機(jī)繞組反電動勢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，因而繞組的反電動勢的諧波含量會比較大。在凸極感應(yīng)電機(jī)的設(shè)計中，設(shè)計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就顯得尤為重要了。
[0004]根據(jù)磁路歐姆定理可得磁通Φ等于磁勢F除以磁阻Rm，在電機(jī)的相同磁極下，磁路基本相同，磁阻也基本相同，所以磁勢大的地方就會產(chǎn)生較大的磁通，也就會在氣隙中產(chǎn)生較大的磁密。根據(jù)這一原理只要合理控制永磁體產(chǎn)生的磁勢就可以控制空載氣隙磁密的波形。而永磁體的磁勢與永磁體充磁方向上的長度成正比，所以合理設(shè)計永磁體充磁方向上的長度就可以控制氣隙磁密的波形，達(dá)到改善氣隙磁密波形的目的。
[0005]因此，如何改善氣隙磁場波形和反電動勢波形是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]要解決的技術(shù)問題
[0007]為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種永磁體為弓形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，解決分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁同步電機(jī)的氣隙磁密波形正弦性差的問題。
[0008]技術(shù)方案
[0009]—種永磁體為弓形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),包括轉(zhuǎn)子鐵心2、永磁體3、隔磁橋
4、隔磁氣隙6和轉(zhuǎn)軸5 ;其特征在于:所述永磁體3為一邊為弧形,一邊為一字型的弓形磁鋼，弧形的開口朝著轉(zhuǎn)子鐵心的中心且弧形的中心與轉(zhuǎn)子鐵心2的軸心重合。
[0010]所述永磁體3弓形的充磁方向的厚度最大值Hmax和最小值Hmin滿足關(guān)系式:
【權(quán)利要求】
1.一種永磁體為弓形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)子鐵心(2)、永磁體(3)、隔磁橋(4 )、隔磁氣隙(6 )和轉(zhuǎn)軸(5 );其特征在于:所述永磁體(3 )為一邊為弧形,一邊為一字型的弓形磁鋼，弧形的開口朝著轉(zhuǎn)子鐵心的中心且弧形的中心與轉(zhuǎn)子鐵心(2)的軸心重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述永磁體為弓形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述永磁體(3)弓形的充磁方向的厚度最大值Hmax和最小值Hmin滿足關(guān)系式:
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述永磁體為弓形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述永磁體(3)弓形的充磁方向的厚度最小值Hniin為電機(jī)設(shè)計的路算永磁體厚度的0.6~I倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述永磁體為弓形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述永磁體(3)兩端的隔磁氣隙(6)的寬度為永磁體最小厚度的I~1.5倍，隔磁氣隙的長度保證電機(jī)設(shè)計的隔磁橋厚度要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述永磁體為弓形的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述隔磁橋厚度為I~2毫米。
【文檔編號】H02K21/02GK103929033SQ201410143377
【公開日】2014年7月16日 申請日期: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 申請人:西北工業(yè)大學(xué)