一種永磁體為三角梯形的永磁同步電機轉子結構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種永磁體為三角梯形的永磁同步電機轉子結構，轉子結構中各極永磁體為三角梯形，永磁體充磁方向厚度的最大值出現在一個磁極的中間，最小值出現在該磁極永磁體的兩邊，其永磁體充磁方向的厚度由中間充磁方向厚度最厚的地方線性的過渡到兩邊充磁方向厚度最薄的地方，過渡過程是線性過渡，氣隙磁場波形得以改善。本發(fā)明改善反電動勢波形，降低轉矩脈動，降低振動及噪聲，降低電機的渦流損耗，提高電機的效率，同時能降低電機轉子以及永磁體的溫升，提高電機運行的穩(wěn)定性，提高電機的綜合性能。
【專利說明】 一種永磁體為三角梯形的永磁同步電機轉子結構
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉屬于電機【技術領域】，具體及一種永磁體為三角梯形的永磁同步電機轉子結構。
【背景技術】
[0002]隨著永磁同步電機設計開發(fā)和控制技術的逐漸成熟和完備，以及永磁體在性能和產業(yè)化方面的不斷發(fā)展，永磁同步電機以其既具有直流電機良好的調速特性，又具有交流電機結構簡單、維修方便、運行穩(wěn)定、性能可靠的優(yōu)點而在各個領域的需求越來越大，發(fā)展前景越來越好。目前，永磁同步電機大量應用于各種伺服電機、風力發(fā)電領域、電動汽車驅動領域以及數控機床電主軸電機。
[0003]然而現階段的永磁同步電機，尤其是分數槽永磁同步電機，其交流繞組反電動勢的諧波含量比較大，尤其是內嵌式集中繞組的永磁同步電機，反電動勢諧波含量大會導致電機渦流損耗增加，溫升增加，電機效率下降，對電機性能有較為嚴重的影響。永磁同步電機繞組反電動勢諧波含量大的主要原因是電機的氣隙磁密的波形正弦性差，混入了較多的偶次諧波，使電機的氣隙磁密呈現為梯形波，因而繞組的反電動勢的諧波含量會比較大。在凸極感應電機的設計中，設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來說并不適用，所以尋找一種適用于永磁同步電機的改善氣隙磁密波形的方法就顯得尤為重要了。
[0004]根據磁路歐姆定理可得磁通Φ等于磁勢F除以磁阻Rm，在電機的相同磁極下，磁路基本相同，磁阻也基本相同，所以磁勢大的地方就會產生較大的磁通，也就會在氣隙中產生較大的磁密。根據這一原理只要合理控制永磁體產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域技術人員需要解決的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0006]要解決的技術問題
[0007]為了避免現有技術的不足之處，本發(fā)明提出一種永磁體為三角梯形的永磁同步電機轉子結構，解決分數槽集中繞組永磁同步電機的氣隙磁密波形正弦性差的問題。
[0008]技術方案
[0009]一種永磁體為三角梯形的永磁同步電機轉子結構，包括轉子鐵心2、永磁體3、隔磁橋4、隔磁氣隙6和轉軸5 ;其特征在于所述永磁體3 —邊為三角梯形,一邊為一字型的三角梯形磁鋼，三角梯形的開口朝著轉子鐵心的中心且三角梯形的中心與轉子鐵心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滿足關系式:
【權利要求】
1.一種永磁體為三角梯形的永磁同步電機轉子結構，包括轉子鐵心(2)、永磁體(3)、隔磁橋(4)、隔磁氣隙(6)和轉軸(5);其特征在于所述永磁體(3)—邊為三角梯形，一邊為一字型的三角梯形磁鋼，三角梯形的開口朝著轉子鐵心的中心且三角梯形的中心與轉子鐵心2的軸心重合。
2.根據權利要求1所述永磁體為三角梯形的永磁同步電機轉子結構，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滿足關系式:
3.根據權利要求1或2所述永磁體為三角梯形的永磁同步電機轉子結構，其特征在于:所述永磁體(3)弓形的充磁方向的厚度最小值Hmin為電機設計的路算永磁體厚度的0.6~I倍。
4.根據權利要求1或2所述永磁體為三角梯形的永磁同步電機轉子結構，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設計的隔磁橋厚度要求。
5.根據權利要求1或4所述永磁體為三角梯形的永磁同步電機轉子結構，其特征在于:所述隔磁橋厚度為I~2毫米。
【文檔編號】H02K1/27GK103915926SQ201410143379
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權日:2014年4月10日
【發(fā)明者】劉景林, 李世良, 吳增艷, 楊奔 申請人:西北工業(yè)大學