用多片永磁體實現(xiàn)外轉(zhuǎn)子的氣隙磁場趨近正弦波形的方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用多片永磁體實現(xiàn)外轉(zhuǎn)子的氣隙磁場趨近正弦波形的方法，屬于永磁同步電機的外轉(zhuǎn)子技術(shù)領(lǐng)域。
【【背景技術(shù)】】
[0002]外轉(zhuǎn)子永磁同步電機具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、運行效率高、功率因數(shù)高、功率密度大、低速輸出轉(zhuǎn)矩大、維護簡單等優(yōu)點，在暖通空調(diào)、洗衣機等家電領(lǐng)域以及在汽車、自動化領(lǐng)域都有著越來越廣泛的應用。
[0003]磁鋼采用表貼方式的外轉(zhuǎn)子其內(nèi)部氣隙磁場一般都只能形成梯形波形，磁場中包含有很多諧波對電機的各項性能都有著不利的影響。
[0004]外轉(zhuǎn)子的氣隙磁場設(shè)計合理與否，以及與轉(zhuǎn)子鐵芯相配合的永磁磁極的設(shè)計將直接決定外轉(zhuǎn)子永磁同步電機的性能，是外轉(zhuǎn)子永磁同步電機設(shè)計成敗的關(guān)鍵所在。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種用多片永磁體實現(xiàn)外轉(zhuǎn)子的氣隙磁場趨近正弦波形的方法，它可減少諧波磁場作用帶來的不利損耗。
[0006]用多片永磁體實現(xiàn)外轉(zhuǎn)子的氣隙磁場趨近正弦波形的方法，該方法是通過如下步驟實現(xiàn)的:
[0007]a、永磁體采用偶數(shù)片瓦狀永磁片，每片瓦狀永磁片通過平行沖磁方式形成S極和N
極共二極。
[0008]b、將瓦狀永磁片逐一嵌插到外轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向分隔插槽中，使相鄰瓦狀永磁片以極性相反方式安裝，其中，
[0009]該外轉(zhuǎn)子鐵芯的外側(cè)面為圓形，而外轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)部均勻地分布有偶數(shù)個徑向向內(nèi)的內(nèi)凸起部和偶數(shù)個徑向向內(nèi)的限位直齒，且各限位直齒與相鄰內(nèi)凸起部之間過渡連接有供瓦狀永磁片嵌插其中的經(jīng)向分隔插槽，內(nèi)凸起部、限位直齒和瓦狀永磁片的數(shù)量相等。
[0010]C、將內(nèi)支架放置到外轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)孔中以用于固定瓦狀永磁片，確保各瓦狀永磁片均與內(nèi)支架抵觸，以及各瓦狀永磁片的凹曲面均與對應內(nèi)凸起部的內(nèi)凸曲面相貼。
[0011]上述步驟a中的各瓦狀永磁片的厚度均勻。
[0012]上述步驟b中的經(jīng)向分隔插槽的寬度與上述瓦狀永磁片的厚度相適配。
[0013]上述步驟b中的各限位直齒是等寬齒。
[0014]上述步驟c中的內(nèi)支架為非導磁性的內(nèi)支架。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果:
[0016]外轉(zhuǎn)子鐵芯開創(chuàng)性地設(shè)計有徑向向內(nèi)的內(nèi)凸起部、徑向向內(nèi)的限位直齒和供瓦狀永磁片嵌插其中的經(jīng)向分隔插槽，外轉(zhuǎn)子鐵芯與瓦狀永磁片配合設(shè)計合理，安裝時每片瓦狀永磁片的凹曲面均與外轉(zhuǎn)子鐵芯的圓形外側(cè)面相對，偶數(shù)片瓦狀永磁片的組合呈周向分布，應用本發(fā)明方法設(shè)計制造永磁同步電機的外轉(zhuǎn)子其內(nèi)部氣隙磁場趨近于正弦波形，克服了現(xiàn)有技術(shù)氣隙磁場為非正弦波形分布的不足，可減少諧波磁場作用帶來的不利損耗，有益于改善外轉(zhuǎn)子永磁同步電機的性能，降低外轉(zhuǎn)子永磁同步電機的振動和噪聲，提高外轉(zhuǎn)子永磁同步電機運行穩(wěn)定性和可靠性，并有效地降低外轉(zhuǎn)子永磁同步電機的成本。
[0017]另外，運用本發(fā)明方法制造外轉(zhuǎn)子所需的瓦狀永磁片，它只須最為簡單的平行沖磁工藝即可獲得，根據(jù)低沖磁工藝要求選購相應的低成本沖磁設(shè)備，有利于降低電機制造廠的設(shè)備投入，可間接降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本。
【【附圖說明】】
[0018]圖1是具有八極的永磁同步電機的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是具有八極的永磁同步電機的外轉(zhuǎn)子立體圖；
[0020]圖3是圖1中的內(nèi)支架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是圖2中的內(nèi)支架立體圖；
[0022]圖5是圖2中的外轉(zhuǎn)子鐵芯立體圖；
[0023]圖6示意性地示出了八極的永磁同步電機的外轉(zhuǎn)子氣隙磁場分布圖；
[0024]圖7是具有八極的永磁同步電機的外轉(zhuǎn)子氣隙磁場波形圖。
[0025]圖中標號說明:
[0026]1-外轉(zhuǎn)子鐵芯，10-徑向分隔插槽，100-內(nèi)孔，11-內(nèi)凸起部，110-內(nèi)凸曲面，12-限位直齒；
[0027]2-瓦狀永磁片，20-凹曲面；
[0028]3-內(nèi)支架。
【【具體實施方式】】
[0029 ]請參閱圖1、2、3、4、5所示，是本發(fā)明的較佳實施例。
[0030]用多片永磁體實現(xiàn)外轉(zhuǎn)子的氣隙磁場趨近正弦波形的方法，它是通過如下步驟實現(xiàn)的:
[0031]a、永磁體采用偶數(shù)片瓦狀永磁片2，每片瓦狀永磁片2通過平行沖磁方式形成S極和N極共二極；
[0032]b、將瓦狀永磁片2逐一嵌插到外轉(zhuǎn)子鐵芯I的徑向分隔插槽10中，使相鄰瓦狀永磁片2以極性相反方式安裝，其中，
[0033 ]該外轉(zhuǎn)子鐵芯I的外側(cè)面為圓形，而外轉(zhuǎn)子鐵芯I的內(nèi)部均勻地分布有偶數(shù)個徑向向內(nèi)的內(nèi)凸起部11和偶數(shù)個徑向向內(nèi)的限位直齒12，且各限位直齒12與相鄰內(nèi)凸起部11之間過渡連接有供瓦狀永磁片2嵌插其中的經(jīng)向分隔插槽10，內(nèi)凸起部11、限位直齒12和瓦狀永磁片2這三者的數(shù)量相等；
[0034]C、將內(nèi)支架3放置到外轉(zhuǎn)子鐵芯I的內(nèi)孔100中以用于固定瓦狀永磁片2，確保各瓦狀永磁片2均與內(nèi)支架3抵觸，以及各瓦狀永磁片2的凹曲面20均與對應內(nèi)凸起部11的內(nèi)凸曲面110相貼。
[0035]上述步驟a中的各瓦狀永磁片2的厚度均勻。
[0036]上述步驟b中的經(jīng)向分隔插槽10的寬度與上述瓦狀永磁片2的厚度相適配。
[0037]上述步驟b中的各限位直齒12是等寬齒。
[0038]上述步驟c中的內(nèi)支架3為非導磁性的內(nèi)支架。
[0039]外轉(zhuǎn)子鐵芯I是由多片堆疊的外轉(zhuǎn)子沖片通過自扣壓連接而成。
[0040]如圖5所示，在本實施例中，內(nèi)凸起部11的數(shù)量為八個;限位直齒12的數(shù)量為八個；徑向分隔插槽10的數(shù)量為十六個;瓦狀永磁片2的數(shù)量為八片(見圖1、2)。
[0041]由于相鄰瓦狀永磁片2是以極性相反安裝的，故八片瓦狀永磁片2沿圓周方向以S極與N極交替分布。
[0042]請見圖1、2所示，由于每片瓦狀永磁片2的凹曲面20均與外轉(zhuǎn)子鐵芯I的圓形外側(cè)面相對，八片瓦狀永磁片2的組合呈周向分布，外轉(zhuǎn)子鐵芯1、瓦狀永磁片2和內(nèi)支架3構(gòu)成一個氣隙磁場(如圖6);請見圖7所示，具有八極的內(nèi)鑲嵌式永磁同步電機的外轉(zhuǎn)子，其內(nèi)部氣隙磁場波形實現(xiàn)趨近正弦分布。
【主權(quán)項】
1.一種用多片永磁體實現(xiàn)外轉(zhuǎn)子的氣隙磁場趨近正弦波形的方法，其特征是該方法是通過如下步驟實現(xiàn)的: a、永磁體設(shè)計成瓦狀永磁片，數(shù)量為偶數(shù)片，每片瓦狀永磁片通過平行沖磁方式形成S極和N極共二極； b、將瓦狀永磁片逐一嵌插到外轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向分隔插槽中，使相鄰瓦狀永磁片以極性相反方式安裝，其中， 該外轉(zhuǎn)子鐵芯的外側(cè)面為圓形，而外轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)部均勻地分布有偶數(shù)個徑向向內(nèi)的內(nèi)凸起部和偶數(shù)個徑向向內(nèi)的限位直齒，且各限位直齒與相鄰內(nèi)凸起部之間過渡連接有供瓦狀永磁片嵌插其中的經(jīng)向分隔插槽，內(nèi)凸起部、限位直齒和瓦狀永磁片的數(shù)量相等； C、將內(nèi)支架放置到外轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)孔中以用于固定瓦狀永磁片，確保各瓦狀永磁片均與內(nèi)支架抵觸，以及各瓦狀永磁片的凹曲面均與對應內(nèi)凸起部的內(nèi)凸曲面相貼。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣隙磁場趨近正弦波形的方法，其特征在于:所述步驟a中的各瓦狀永磁片的厚度均勻。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣隙磁場趨近正弦波形的方法，其特征在于:所述步驟b中的經(jīng)向分隔插槽的寬度與所述瓦狀永磁片的厚度相適配。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣隙磁場趨近正弦波形的方法，其特征是步驟b中的各限位直齒是等寬齒。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣隙磁場趨近正弦波形的方法，其特征在于:所述步驟c中的內(nèi)支架為非導磁性的內(nèi)支架。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用多片永磁體實現(xiàn)外轉(zhuǎn)子的氣隙磁場趨近正弦波形的方法，屬于永磁同步電機的外轉(zhuǎn)子技術(shù)領(lǐng)域。步驟如下：a、偶數(shù)片瓦狀永磁片中的各片經(jīng)平行沖磁成S極和N極；b、瓦狀永磁片逐一鑲嵌到外轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向分隔插槽，相鄰瓦狀永磁片極性相反安裝，外轉(zhuǎn)子鐵芯具有圓形外側(cè)面，其內(nèi)部均布偶數(shù)個徑向向內(nèi)的內(nèi)凸起部、限位直齒，各限位直齒與相鄰內(nèi)凸起部之間過渡連接經(jīng)向分隔插槽，內(nèi)凸起部、限位直齒和瓦狀永磁片的數(shù)量相等；c、將內(nèi)支架放到外轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)孔中，使各瓦狀永磁片均與內(nèi)支架抵觸，及各瓦狀永磁片的凹曲面均與內(nèi)凸起部的內(nèi)凸曲面相貼。本發(fā)明外轉(zhuǎn)子內(nèi)部氣隙磁場趨近正弦波形，可減少諧波磁場作用帶來的損耗。
【IPC分類】H02K1/30, H02K15/03, H02K1/27
【公開號】CN105553196
【申請?zhí)枴緾N201511008136
【發(fā)明人】賴家順, 邢懿燁
【申請人】賴家順, 邢懿燁
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月24日