[发明专利]转子、马达以及包含该马达的电气设备

说明书

一种转子、马达及包含该马达的电气设备，所述马达具有：定子，其具有缠绕的多相线圈以及收纳所述多相线圈的定子槽，以及转子，其配置在所述定子的内侧，沿旋转方向形成多个磁极，在所述转子上设置多组磁通屏障，每个磁极对应一组磁通屏障；其特征在于，所述定子槽的数量与所述转子的磁极数和所述多相线圈的相数的乘积的比为非整数。通过本实施例的马达的结构，可以在维持输出转矩不变的前提下降低转矩涟波。

技术领域

本发明涉及马达领域，尤其涉及一种转子、马达以及包含该马达的电气设备。

背景技术

现有的马达中，为了降低转矩涟波，会使转子向径向进行偏斜来达到目的，而同步磁阻马达则会利用不同的转子结构进行堆叠来降低转矩涟波并使得输出转矩维持不变。

图1是不同磁通屏障结构堆叠的转子的截面图和分解图，如图1所示，整个转子由两个不同磁通屏障结构的转子堆叠而成，即转子A和转子B。转子A和转子B的主要差异在于，q轴方向的磁铁屏障结构是相同的，但是d轴方向的磁通屏障结构相对于定子槽的角度有所不同。这里的q轴是指从转子中心向磁阻最大的方向延伸的线，d轴是指从转子中心向磁阻最小的方向延伸的线。由于磁通屏障结构的不同，造成这两个转子各自所产生的转矩涟波会有所不同，且一般在设计时，会针对这两个转子所产生的转矩涟波进行探讨，使各自转矩波形的波峰波谷能刚好相差180度，即转子A的波峰刚好对到转子B的波谷，而转子B的波峰则刚好对到转子A的波谷。通过这样的设计方式，并将两个转子进行堆叠，使两种转矩涟波合成一个新的转矩波形，而合成的转矩波形的波峰波谷的大小就能减小，来达到降低转矩涟波并维持平均输出转矩的目的。

图2是24槽定子搭配对称和非对称转子的局部横截面示意图，图3是36槽定子搭配对称和非对称转子的局部横截面示意图。如图2和图3所示，左侧(a)为磁通屏障对称的转子，称为对称转子，右侧(b)为磁通屏障不对称的转子，称为不对称转子。一般，同步磁阻马达的转子结构都是对称结构，即，不论以d轴或q轴为中心线，转子内部的磁通屏障结构都可以互相镜射。且对称的转子结构不论转动方向是顺时针还是逆时针，其马达特性都是相同的。而非对称的转子结构无法以任何的轴向(q轴或d轴)为中心线来做镜射。以图2右侧为例，假设以q轴为中心线，其两侧的磁通屏障结构无法互相镜射，其磁通屏障相对于定子槽的角度有所不同。然而，非对称的转子结构通过设计后，也可以使得输出转矩维持不变的情况下降低转矩涟波。

非对称的转子结构的降低转矩涟波的方式，相当于不同磁通屏障结构堆叠的转子，是一种以类似将两种波形合成为新的转矩波形的方法。仍以图2右侧所示的非对称的转子结构为例，假设以q轴为中心线，将两侧的磁通屏障结构分别称为c转子和d转子，并使其镜射后成为一个非对称的转子，将可以各自得到其转矩波形。转子c的磁通屏障相对于定子槽的角度是远离中心线q轴的，转子d的磁通屏障相对于定子槽的角度则是相反，是接近中心线q轴的。因此，在设计c转子和d转子的磁通屏障时，会使得c转子和d转子的转矩波形的波峰波谷刚好相差180度。当这两个转子结构在一起时，转矩波形的波峰波谷的大小就能减小，来使得转矩涟波减小。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

发明人发现，磁通屏障的形状及位置使气隙中的磁阻有不连续或剧烈的变化，由此，会在空间上产生多次谐波的成分。谐波成分越大则越会增加转矩涟波导致马达以噪音与热能的方式呈现，进而影响转矩输出的稳定性与控制算法设计的困难度。因此，常见的技术通常会通过改变定子槽的结构或者是倾斜的转子结构变化来降低转矩涟波，不过，降低转矩涟波的方法大部分也会降低输出转矩，且定子槽的结构的形状调整幅度与转子倾斜角度非常有限，因此，整体降低转矩涟波的比例也会受到限制，不能大幅度地降低转矩涟波。

为了解决上述问题的至少一个，本发明实施例提供了一种转子、马达及包含该马达的电气设备，以在维持输出转矩不变的前提下降低转矩涟波。