[发明专利]转子铁芯、电机转子、电机和具有该电机的系统有效

专利信息
申请号: 202010488326.9 申请日: 2020-06-02
公开(公告)号: CN111614178B 公开(公告)日: 2022-04-12
发明(设计)人: 朱晓光;刘锋;郑学良;李建仕 申请(专利权)人: 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司
主分类号: H02K1/276 分类号: H02K1/276
代理公司: 珠海智专专利商标代理有限公司 44262 代理人: 薛飞飞;黄国豪
地址: 519070 广东省珠*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 转子 电机 具有 系统
【说明书】:

发明提供一种转子铁芯、电机转子、电机和具有该电机的系统,转子铁芯包括沿轴向布置的至少两段铁芯段,铁芯段上设置有永磁体,相邻两段铁芯段上相对应的永磁体之间沿着转子铁芯的周向上偏移预定角度,相邻两段铁芯段的最大转矩角之差等于预定角度。转子铁芯采用斜极大大降低电机齿槽转矩同时,保证了电机输出转矩密度,提高了电机能效,降低了电机噪音。

技术领域

本发明涉及电机技术领域,具体地说,是涉及一种转子铁芯、电机转子、电机和具有该电机的系统。

背景技术

永磁辅助同步磁阻电机通过利用磁阻转矩做到了与稀土永磁同步电机相近的转矩密度和效率,且具有更宽的调速范围,在家电、工业电机及电动汽车等领域得到越来越广泛的应用。

永磁辅助同步磁阻电机通常采用斜极的方法降低电机齿槽转矩,目前,已有很多文献对斜极技术进行研究,从偏斜磁极可削弱齿槽转矩,到斜极角度的确定方法,以及实现斜极的不同装配方案等,随着研究的深入,斜极达到的效果越来越好。但是斜极的存在也降低了电机的转矩密度,从而影响到电机能效。对永磁辅助同步磁阻电机而言,能效与转矩脉动同样重要,所以,应用斜极技术,电机能效下降的问题需要解决。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种采用斜极大大降低电机齿槽转矩同时,保证了电机输出转矩密度,提高了电机能效,降低了电机噪音的转子铁芯。

本发明的第二目的是提供一种具有上述转子铁芯的电机转子。

本发明的第三目的是提供一种具有上述电机转子的电机。

本发明的第四目的是提供一种具有上述电机的系统。

为实现上述第一目的,本发明提供一种转子铁芯,转子铁芯包括沿轴向布置的至少两段铁芯段,铁芯段上设置有永磁体,相邻两段铁芯段上相对应的永磁体之间沿着转子铁芯的周向上偏移预定角度,相邻两段铁芯段的最大转矩角之差等于预定角度。

由上述方案可见,通过将相邻两段铁芯段的最大转矩角之差设置为等于斜极角度,斜极角度为相邻两段铁芯段上相对应的永磁体之间沿着转子铁芯的周向上偏移预定角度,从而保证相邻两段铁芯段同时输出最大转矩,从而使得电机可以输出最大转矩。

一个优选的方案是,铁芯段包括多个永磁体组,多个永磁体组沿着转子铁芯的周向间隔布置;每个永磁体组包括沿着转子铁芯的径向间隔布置的两个永磁体,两个永磁体分别为外层永磁体和内层永磁体。

进一步的方案是,铁芯段上开设有磁钢槽,永磁体安装在对应的磁钢槽内。

再进一步的方案是,相邻外层永磁体和内层永磁体之间形成第一导磁通道,相邻两个外层永磁体之间形成第二导磁通道,转子铁芯的最大转矩角取决于永磁体的厚度、第一导磁通道的宽度和第二导磁通道的宽度。

由此可见,当外层永磁体的厚度、内层永磁体的厚度、第一导磁通道的宽度和第二导磁通道的宽度确定时,在一定的电机定子绕组条件下,电机极数,交直轴电感以及永磁体磁链等参数是确定的,从而,转子的最大转矩角确定。增加外层永磁体的厚度和内层永磁体的厚度,从而,交轴导磁通路尺寸减小,交轴磁路磁阻增大,电机磁阻转矩减小,永磁体转矩增大,从而该铁芯段最大转矩角减小,通过调整永磁体的厚度尺寸值,使得相邻两段铁芯段的最大转矩角之差等于斜极角度。

进一步的方案是,相邻的两个铁芯段分别为第一铁芯段和第二铁芯段;

第二铁芯段上内层永磁体的厚度与第一铁芯段上内层永磁体的厚度之差为1毫米;第二铁芯段上外层永磁体的厚度与第一铁芯段上外层永磁体的厚度之差为1毫米;第二铁芯段上相邻外层永磁体和内层永磁体之间的第一导磁通道的宽度与第一铁芯段上相邻外层永磁体和内层永磁体之间的第一导磁通道的宽度之差为1毫米;第二铁芯段上相邻两个内层永磁体之间的第二导磁通道的最小宽度与第一铁芯段上相邻两个内层永磁体之间的第二导磁通道的最小宽度之差为1毫米。第一铁芯段的最大转矩角等于第二铁芯段的最大转矩角减去预定角度。

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