[实用新型]一种铁氧体三相永磁电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及永磁电机，更具体地说，涉及一种铁氧体三相永磁电机，该电机适用于冰箱、空调和高速驱动应用。

背景技术

永磁电机的定子铁芯一般采用硅钢片，转子一般采用稀土永磁体，例如钕铁硼永磁体。硅钢片和稀土永磁体材料正越来越稀缺，价格越来越贵。为了改变这种状况，人们做了很多努力。

其中一种改进方案是采用无定子铁芯的电机，这类设计必然会增加永磁体的用量。

另一种改进方案是采用硬磁铁氧体磁钢，可以避免使用稀土永磁体材料，但必然导致电机的磁负荷变低，只能相应地提高电负荷来补救，于是必需增加用铜量，电机的铜损耗增加，更重要的是电机的力能指标会会因此大幅下降。

实用新型内容

针对现有永磁电机的上述缺陷，本实用新型要解决传统永磁电机铜耗大、成本高等问题。

本实用新型的技术方案是，提供一种铁氧体三相永磁电机，所述电机的转子铁芯上装有多对永磁体，定子铁芯上装有三相绕组，其中，所述定子铁芯由软磁铁氧体制成，其齿槽数Z＝12；其中每一个齿的外圆端宽度M11、内圆端宽度M21、齿心宽度M31的关系是M11＞M21＞M31；且每一个齿的外圆端轴向长度M12、内圆端轴向长度M22、齿心轴向长度M32的关系是M12＞M32、M22＞M32；从而在齿的前后、左右均形成用于嵌装绕组的凹槽；所述电机的每一相有四个串联的集中绕组，分别绕在四个齿上，绕有A、B、C三相绕线的十二个齿的排列方式是A→/A→/C→C→B→/B→/A→A→C→/C→/B→B，其中的“/A”表示A相的一个反相连接的集中绕组，/B、/C类推；所述转子铁芯中的永磁体由硬磁铁氧体制成，其磁极数2P＝10。

本实用新型中，所述定子铁芯与转子铁芯之间的物理气隙可为0.2～3.0mm；相邻两个齿之间的槽口的宽度为0.1～3.0mm。

本实用新型的定子铁芯中，软磁铁氧体的体积电阻为100Ω～50KΩ，并选自锰芯软磁铁氧体、镍芯软磁铁氧体、微晶硅软磁铁氧体、或SMC软磁复合材料中的一种。

本实用新型的一个优选方案中，所述定子铁芯由独立的十二个齿拼接而成，其中除了拼接表面之外的其余表面均被绝缘层包覆，所述绝缘层的厚度为0.02～0.5mm。本实用新型的另一个优选方案中，所述定子铁芯为预制成整体的一体式结构。其中，所述定子铁芯可沿轴向分成多段，包括在所述齿的前部形成前凹槽的前段、在所述齿的后部形成后凹槽的后段、以及位于所述前段与后段之间的至少一个中间段。

本实用新型的一个优选方案中，所述转子铁芯上各个永磁体的N、S磁极相间排列；每个所述永磁体是径向充磁的瓦形硬磁铁氧体磁钢、或者是平行充磁的瓦形硬磁铁氧体磁钢。

本实用新型的另一个优选方案中，所述永磁体是径向充磁的硬磁铁氧体磁块，并嵌装于所述转子铁芯的表面；每个所述磁块的极距为πD/10，轴向物理尺寸L是30～200mm，其中D是转子外径，外弦长为πD/10，磁块内径为-D/n，其中n＝1.5～3，内径长为πD/10。

本实用新型中，所述转子铁芯的外圆上可套有一个厚度为0.15～2mm的碳纤维、玻璃丝或铝质保护套。

由于采取了上述技术方案，本实用新型的三相永磁电机具有绕组端部最小化、气隙最小化、材料最小化、定位力矩最小化以及铁损和铜损最小化等一系列优点，具有更高工作转速、更高的功率/体积比和力矩/体积比，成本达到了最低化。这种三相永磁电机可以替代现有的感应电动机、永磁电动机，或者替代空调与冰箱压缩机驱动电机，成为未来高性能、节能空调与冰箱压缩机的主流驱动电机。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一个优选实施例中电机总装结构示意图；

图2是本实用新型一个优选实施例中电机的定子、转子结构示意图；

图3是图2中所示的单个齿的主视图；

图4是图3中所示单个齿的左视图；

图5是本实用新型一个优选实施例中瓦形硬磁铁氧体磁钢转子的结构示意图；

图6是本实用新型一个优选实施例中径向充磁的硬磁铁氧体磁块构成的转子结构示意图；

图7是本实用新型一个优选实施例中将定子铁芯沿轴向分成三段的示意图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的一个优选实施例，该铁氧体三相永磁电机的主要部件包括转子1、定子2、转轴30等，转子1与定子2之间的物理气隙5为0.1～2mm。