[发明专利]永磁同步电机

说明书

本发明公开了本发明首先提出了一种定子冲片，包括定子冲片本体，所述定子冲片本体上环形均布设有定子齿，所述定子冲片本体的内径Di1与外径D1之比为：K₁＝D_i1/D₁＝0.50‑0.55。本发明还公开了一种永磁同步电机，通过调整定子冲片的结构，限定定子冲片本体的内外径之比，在气隙长度确定情况下，定子内径尺寸也就决定了转子外径尺寸，电动机转子的转动惯量可近似表示为：式中，ρ为转子材料密度,L_ef为电枢计算长度，D₁为定子外径，D_i1定子内径，由此可知，转子转动惯量与比例系数K₁的四次方成正比，可有效降低电机转子的转动惯量，提高动态响应速度，并且降低电机的支撑端的负荷，降低小型车载空调压缩机电机振动噪声。

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体的为一种永磁同步电机。

背景技术

永磁同步电动机主要是由转子、端盖及定子等各部件组成。永磁同步电动机的定子结构与普通的感应电动机的结构非常相似，转子结构与异步电动机的最大不同是在转子上放有高质量的永磁体磁极，根据在转子上安放永磁体的位置的不同，永磁同步电动机通常被分为表面式转子结构和内置式转子结构。

近年来，国家持续推进可持续发展战略，对自然环境的保护也逐步重视。相应的，各种节能环保技术处于快速发展阶段。作为清洁能源的电能，越来越多的被应用于生产生活之中。新能源汽车、驻车电动空调等，也迎来了飞速发展时期。新能源汽车、房车以及卡车的驻车空调压缩机是采用蓄电池直接供电，在现有的电池技术下，必然存在电池容量和用电设备需要长期续航的矛盾，这就要求有更高能效的电机设计。同时，车辆内部环境要求有很高的舒适度，要求压缩机运转平稳、安静，这就对压缩机电机的振动噪声性能提出了更高的要求。

现有的车载电动空调压缩机驱动电机，其定子组件多采用三相整距绕组，转子组件采用表面式转子磁路结构，磁钢凸出转子铁芯外，用不锈钢隔磁套紧固在转子表面。也有部分采用分数槽集中绕阻电机和转子磁钢内置式电机，但通常借用家用空调电机设计，未针对汽车空调的工作环境进行特殊设计，无法满足电动汽车高效、平稳、静音等要求。

现有的车载空调压缩机驱动电机有以下几点缺点：

1)由于受汽车空间限制，需要将体积都尽量做小，这也制约着电机的外径尺寸和定子槽数；但是，每极每相槽数较小时，电机齿谐波电动势次数较低，数值较大，这些都会使绕组产生的感应电动势得不到很好的正弦波形，增加电机的附加损耗；另外，整数槽绕组电机的齿槽转矩较大，增大电机启动的难度，并影响电机运行的平稳。

2)未按照车载空调压缩机的特定工况进行针对设计，电机定子内、外径比例大，受限于定子外径，定子叠高也偏高，导致转子转动惯量大，同时带来更大的振动和噪声，也不利于电机的动态响应。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种永磁同步电机，通过对定子冲片进行调整，能够有效降低转子转动惯量，同时降低转子对轴支撑端的负荷，降低小型车载空调压缩机电机振动噪声。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提出了一种永磁同步电机，包括定子和转子，所述定子的定子铁芯采用定子冲片制成，所述定子冲片包括定子冲片本体，所述定子冲片本体上环形均布设有定子齿，所述定子冲片本体的内径Di1与外径D1之比为：

K₁＝D_i1/D₁＝0.50-0.55

所述转子的两端分别设有配重块，所述配重块设置在靠近所述转子的外圆区域。

进一步，所述定子冲片本体的内径Di1与外径D1之比为：

K₁＝D_i1/D₁＝0.53。