[发明专利]一种IPM电机转子及条状导热材料径向长度的获取方法

权利要求书

1.一种IPM电机转子，其特征在于：包括同轴套装的转轴和转子铁芯；转子铁芯沿周向均匀内置布设有若干个转子铁芯槽，每个转子铁芯槽均沿径向设置；

每个转子铁芯槽内均布设有磁钢和条状导热材料；其中，条状导热材料朝向转轴一侧，且条状导热材料为导热系数和膨胀系数均大于硅钢片的不导磁材料；

相邻两个条状导热材料之间的转子铁芯上均设置一个隔磁桥；每个隔磁桥的截面形状均为类五边形，类五边形朝向转轴的一侧为弧形边，类五边形背离转轴的一侧为尖角；因而，能减少磁钢漏磁、提高空载反电势的正弦度、以及提高弱磁扩速能力；同时，由于条状导热材料的导热系数高于硅钢片，电机高速旋转时带动热气流流过隔磁桥时，将加快电机转子的散热；且随着电机长时间高速运转，电机温升使得磁钢在条状导热材料的挤压下越发稳固，能省略转子端面磁钢挡板的结构。

2.根据权利要求1所述的IPM电机转子，其特征在于：假设转子铁芯槽的径向长度为L，则条状导热材料的径向长度为0.09L—0.15L。

3.根据权利要求2所述的IPM电机转子，其特征在于：条状导热材料的周向长度等于磁钢的周向长度。

4.根据权利要求3所述的IPM电机转子，其特征在于：条状导热材料为铝条。

5.根据权利要求1所述的IPM电机转子，其特征在于：磁钢和条状导热材料与转子铁芯槽之间均设置有粘接层。

6.一种IPM电机转子中条状导热材料径向长度的获取方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，建立IPM电机二维仿真模型：通过MotorSolve电机仿真软件，建立IPM电机的二维仿真模型，IPM电机包括如权利要求1-5任一项所述的IPM电机转子；

步骤2，条状导热材料的径向尺寸赋值：将条状导热材料径向尺寸a赋值为：0L、0.03L、0.06L、0.09L、0.12L、0.15L和0.18L，共计7个特征取值点；

步骤3，参数化扫描：在保证电机反电势不变的情况下，通过MotorSolve电机仿真软件对条状导热材料径向尺寸的7个特征取值点均进行参数化扫描，得到每个特征取值点的电机损耗值、电机输出功率、电机齿槽转矩和电机效率；

步骤4，电机损耗排序：假设7个特征取值点所对应的电机损耗值依次为P_0L、P_0.03L、P_0.06L、P_0.09L、P_0.12L、P_0.15L和P_0.18L；将7个特征取值点的电机损耗值从大到小排序，则为：P_0.03LP_0L P_0.06L P_0.09L = P_0.12L P_0.15LP_0.18L；

步骤5，电机输出功率比较：将7个特征取值点的电机输出功率进行比较，发现条状导热材料取0.18L时的电机输出功率已小于额定功率的5%，故剔除0.18L这一特征取值点；

步骤6，电机齿槽转矩比较：假设剩余6个特征取值点的电机齿槽转矩依次为T_0L、T_0.03L、T_0.06L、T_0.09L、T_0.12L和T_0.15L；将剩余6个特征取值点的电机齿槽转矩从大到小排序，则为：T_0.06L T_0.03L T_0L T_0.09L T_0.12LT_0.15L；由于T_0.06L和T_0.03L明显高于T_0L，故剔除0.06L、0.03L和0L这三个特征取值点，故剩余0.09L、0.12L、0.15L三个特征取值点；

步骤7，电机效率比较：假设剩余0.09L、0.12L、0.15L三个特征取值点所对应的电机效率依次为η_0.09L、η_0.12L和η_0.15L；将这三个特征取值点的电机效率从大到小排序，则为：η_0.09L η_0.12L η_0.15L，且三个特征取值点的电机效率在0.8%内浮动；故条状导热材料的径向尺寸的取值范围为0.09L—0.15L；

步骤8，功率验证：仿真条状导热材料径向尺寸在0.09L—0.15L内随机取值时的电机功率，得出电机功率的浮动在3%以内，满足设计要求。

7.根据权利要求6所述的IPM电机转子中条状导热材料径向长度的获取方法，其特征在于：当需要最低的成本时，条状导热材料径向尺寸取0.15L；当需要最高的电机效率时，条状导热材料径向尺寸取0.09L。