[发明专利]一种永磁同步电机转子的冲片外圆结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种正弦波控制的永磁同步电机转子外圆结构，属于电机领域。

背景技术

永磁同步电机转子外圆结构影响着电机气隙磁密波形，正弦波控制的永磁同步电机转子外圆通常会采用圆形或凸极形状，如申请号201620845036.4实用新型专利《一种PMSM电机的IPM转子》公开了转子外圆结构由若干个圆弧形的凸起部和相邻所述凸起部之间设置直线部组成。并没有给出圆弧形的描述数学函数，绘制过程人为因素影响较大。文献《削弱永磁同步电机反电势谐波的磁极形状优化方法》微电机，2017，50(2)：24-26，虽然给出了磁极表面正弦弧轮廓的描述方程，但直接套用这个方程电机反电势谐波含量仍然较大。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种永磁同步电机转子的冲片外圆结构，电机的控制方式采用正弦波控制，且凸极的弧线段采用特定的正弦函数绘制，减少了认为因素的干扰，使电机气隙磁密度呈正弦分布，根据磁通通过磁阻最小的原理，转子转动时反电势波形也呈正弦分布。

一种永磁同步电机转子的冲片外圆结构，电机的控制方式为正弦波控制，且为内转子结构，转子的冲片外圆结构包括若干凸极，且所述凸极包括弧线段和直线段，且所述直线段和弧线段之间采用圆角连接,所述若干凸极以圆周阵列的形式组成永磁同步电机转子的冲片外圆结构，其中，所述凸极的顶点与冲片外圆的圆心的连接线通过永磁体的几何中心，所述凸极的最低点与冲片外圆的圆心的连接线通过相邻两块永磁体的分界线，所述弧线段满足正弦函数。

优选地，所述电机的极数≥2，所述凸极个数与电机极数相同。

优选地，所述凸极为磁体嵌入式IPM凸极或者磁体表贴式凸极。

优选地，所述弧线段满足的正弦函数为：(1)，其中x为横坐标，y为纵坐标，θ为机械角度，c为凸极最低点至凸极最高点的径向距离，c为凸极最低点至冲片外圆的圆心的距离，p为电极对数,且满足正弦函数(1)的弧线段以圆周阵列排布，所述圆周阵列的阵列数等于电机极数。

优选地，所述直线段垂直于冲片外圆的圆心和凸极最低点连线，且直线段与冲片外圆的圆心的距离通过计算寻优得出，所述直线段以圆周阵列排布，且圆周阵列的阵列数等于电机极数。

优选地，所述直线段通过凸极最低点,并垂直于冲片外圆的圆心和凸极最低点连线。

优选地，所述弧线段满足的正弦函数为：(2)，其中x为横坐标，y为纵坐标，θ为机械角度，c为凸极最低点至凸极最高点的径向距离，v为凸极最低点至冲片外圆的圆心的距离，p为电极对数，且所述满足正弦函数(2)的弧线段以圆周阵列的形式设置，所述圆周阵列的阵列数等于电机极数，所述弧线段圆周阵列后的缺口采用直线连接形成转子的冲片外圆结构。

有益效果：本发明提供一种永磁同步电机转子的冲片外圆结构，凸极的弧线段可采用特定的正弦函数绘制，绘制过程受人为因素干扰小，提高了凸极的精密度，使电机气隙磁密度呈正弦分布，同时，根据磁通通过磁阻最小的原理，转子转动时反电势波形也呈正弦分布，减少了现有磁极表面正弦弧轮廓的描述方程中电机反电势谐波的影响。

附图说明

图1是本发明实施例1转子示意图；

图2是本发明实施例1与现有技术(申请号201620845036.4)反电势谐波对比。

图3是本发明实施例2与现有技术(申请号201620845036.4)反电势谐波对比。

图中：1—冲片外圆、2—弧线段、3—直线段、4—永磁体。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

一种永磁同步电机转子的冲片外圆结构，电机的控制方式为正弦波控制，且为内转子结构，转子的冲片外圆1结构包括若干凸极，且所述凸极包括弧线段2和直线段3，且所述直线段3和弧线段2之间采用圆角连接,所述若干凸极以圆周阵列的形式组成永磁同步电机转子的冲片外圆1结构，其中，所述凸极的顶点与冲片外圆1的圆心的连接线通过永磁体4的几何中心，所述凸极的最低点与冲片外圆的圆心的连接线通过相邻两块永磁体4的分界线，所述弧线段2满足正弦函数。

优选地，所述电机的极数≥2，所述凸极个数与电机极数相同。