[发明专利]一种分段斜极的永磁电机转子

说明书

技术领域

本发明涉及一种永磁电机转子，尤其是一种分段斜极的永磁电机转子。

背景技术

永磁同步电机具有体积小、质量轻和高效节能等优点，在工业生产、民用等方面得到了广泛应用。随着新型永磁材料的出现，现代稀土永磁同步电机具有向大功率和高速化方向发展的趋势，并且在传动系统中的应用也越来越广泛。

在大功率永磁同步电机的设计中，其定子绕组常采用成型绕组，定子冲片采用矩形开口槽，槽口宽度大，会产生较强的齿槽效应，在电机运行中伴随有较大的齿谐波电势、齿槽转矩以及转矩波动。为了削弱齿槽效应，采用定子斜槽或转子斜极是常用的方法，但成型绕组定子斜槽工艺复杂，可能导致绝缘损伤，所以采用转子斜极的方法。

转子斜极分为两类，一类是连续斜极，另一类则是分段斜极。采用连续斜极效果最为理想，但内置式转子由于连续斜极时永磁体形状特殊或嵌装困难，实际实施起来非常困难；分段斜极时的工艺相对简单，所以实际中采用分段斜极较多。

分段斜极的效果与斜极角度、分段数有关。斜极角度可根据电机设计理论进行计算。从理论上可知，分段数越多，斜极的效果就越好，然而，增加分段数，必然会加大工艺生产的复杂程度，降低电机的可靠性。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术的不足，提供一种分段斜极的永磁电机转子，既能有效减小齿槽转矩，又具有较高的可靠性和较好的工艺性。

本发明的技术方案为，一种分段斜极的永磁电机转子，包括由转子冲片组成的转子铁心和设在转子铁心内的永磁体，其特征是，所述转子铁心采用同一种转子冲片组成，所述转子铁心在轴向分为长度相等的两段，两段转子铁心叠压时一段转子铁心的转子冲片正面与另一端转子铁心的转子冲片反面叠压，两段转子铁心对应永磁体的磁极中心线之间有夹角θ₃。

转子冲片上设有键槽，两段铁心叠压后键槽重合而对两段铁心的叠压位置定位。

通过样机试验对比，不分段的电机齿槽转矩值为80N.m，采用本发明的分二段斜极的电机齿槽转矩值为20N.m，从试验结果可见其具有较好降低齿槽转矩的效果。

由以上可知，本发明作为一种分段斜极的永磁电机转子，通过将转子铁心分为长度相等的两段，能有效减小齿槽转矩并具有较好的生产工艺性。

附图说明

图1为本发明所述转子冲片正面结构示意图；

图2为本发明所述转子冲片反面结构示意图；

图3为本发明转子冲片正面、反面叠压结构示意图；

在图中：

1-冲片正面永磁体槽；2-冲片正面磁极中心线；  3-键槽；

4-转子冲片正面；    5-冲片反面永磁体槽；    6-冲片反面磁极中心线；

7-转子冲片反面；    θ₁-转子冲片正面磁极中心线与键槽中心线夹角；

θ₂-转子冲片反面磁极中心线与键槽中心线夹角。

具体实施方式

如图1-图3所示，一种分段斜极的永磁电机转子，包括由转子冲片组成的转子铁心和设在转子铁心内的永磁体，转子铁心采用同一种转子冲片组成，转子铁心在轴向分为长度相等的两段，两段转子铁心叠压时一段转子铁心的转子冲片正面4与另一端转子铁心的转子冲片反面7叠压，使两段转子铁心对应永磁体的磁极中心线2和磁极中心线6之间有夹角θ₃。

转子冲片上设有键槽3，两段铁心叠压后键槽3重合而对两段铁心的叠压位置定位。

转子冲片正面、反面叠压磁极中心线夹角θ₃应为均匀斜槽电机最佳斜槽角度的1/2，使其能够最大程度的削弱齿槽效应，θ₃的具体计算方法可以参见文献《转子分段斜极在永磁同步电动机中的应用分析》，微特电机，2009年第7期。