[实用新型]一种同步磁阻电机的ALA转子结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及同步磁阻电机，特别涉及一种同步磁阻电机的ALA转子结构。

背景技术

同步磁阻电机结构简单，具有高功率密度、宽调速范围、高效率、高功率因数以及体积小、重量轻等显著优点，特别适合于做机车、飞机、船艇、矿井开采等方面的动力电机。

一般ALA(轴向叠片各向异性)转子的同步磁阻电机结构如图1所示，电机壳内部设置定子1、ALA转子2、转子肋部3、电机轴4，双层绕组5，转子栅格6。定子1是由硅钢片叠压而成，ALA转子2由具有特定形状的高导磁材料(如变压器冷轧硅钢片)和非导磁绝缘材料(如玻璃纤维、塑料和电工纸等)沿轴向叠压而成，无绕组无永磁体，ALA转子2上设有等间距分布的等宽度转子栅格6，定子1在ALA转子2的外围，双层绕组5采用双层、等距分布绕在定子1上，与同槽数的三相异步电动机定子双层绕组分布形式相同。以三相四极ALA转子的同步磁阻电机为例，其气隙中磁场的磁感应强度B_xt由双层绕组磁动势产生，是关于空间和时间的复杂函数。应用傅里叶级数，可以将气隙中磁场的磁感应强度B_xt进行分解，分解后含有1、3、5……奇次谐波，由奇次谐波可以产生的绕气隙一周的旋转谐波磁动势，旋转谐波磁动势对定、转子产生的磁拉力会导致电机转矩波动增大、电机噪声增大，降低了电机的运行性能。因此，同步磁阻电机ALA转子结构的等间距分布的等宽度转子栅格和气隙中磁场的磁感应强度B_xt产生的旋转谐波磁动势的存在，在电机运行过程中存在严重的漏磁现象和较大的转矩波动，漏磁和转矩波动是同步磁阻电机存在的两个主要问题。文献报道了[陈兰,王真,徐谦,戴亮,张东宁，“同步磁阻电动机设计分析”，微特电机,2012年,第40卷，第2期]了一种新的电机结构，通过改变ALA转子中气隙宽度与硅钢片宽度的比值，降低了电磁振动，并与相同功率的三相异步电动机的转矩脉动进行比较，在相同的定子结构和相同的输入电流的情况下，新的ALA转子结构的电磁振动更小，其不足之处在于该电机结构并没有考虑到在改变转子结构的同时，会影响到ALA转子的转子肋部的磁饱和程度的变化，从而会降低电机的运行性能。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种同步磁阻电机的ALA转子结构。该转子结构易于加工，可有效降低由于电机运转过程中转矩突变导致的转矩的大幅波动，同时能降振减噪、降低或避免漏磁现象，适用于三相四极和六极的同步磁阻电机应用的所有场合。

本实用新型解决所述技术问题所采用的技术方案是，提供一种同步磁阻电机的ALA转子结构，该转子结构由硅钢片沿轴向叠压而成，包括多个磁极，多个磁极绕电机轴设置在相邻区段中，每个磁极包括在径向上间隔分布的多层转子栅格，其特征在于所述转子栅格为渐变型凸极结构，以远离电机轴至靠近电机轴的方向，依次定义为第1层转子栅格、……、第 k层转子栅格、第k+1层转子栅格、……；第k层转子栅格与第k+1层转子栅格宽度的比值为α，第k+1层转子栅格的宽度w_ins与第k层和第k+1层转子栅格之间的硅钢片的宽度w_iron的比值为k_w，α与k_w之间的关系满足公式(6)：