[实用新型]一种轴向复合式永磁辅助同步磁阻电机转子

说明书

本实用新型公开了一种轴向复合式永磁辅助同步磁阻电机转子，包括转轴以及沿轴向固设在转轴上多个磁阻转子以及设置在相邻磁阻转子之间的永磁转子；所述的磁阻转子包括磁阻转子铁心以及沿磁阻转子铁心周向均匀设置的若干个磁障结构；所述的永磁转子包括永磁转子铁心以及均匀设置在永磁转子铁心上的若干个永磁体。利用本实用新型，可以有效解决径向复合式永磁辅助同步磁阻电机存在的永磁转矩利用不充分，机械强度低，加工成本高的问题，提高了永磁辅助同步磁阻电机的可靠性，也拓宽了永磁辅助同步磁阻电机的应用场合。

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，尤其是涉及一种轴向复合式永磁辅助同步磁阻电机转子。

背景技术

电机是工业系统中的重要组成部分，性能优异的电机对于工业系统而言至关重要。同步磁阻电机通过转子上设置多层磁障提升电机凸机率，从而产生磁阻转矩，具有低成本，高功率密度的优势。但是同步磁阻电机存在功率因数低的问题，这将导致电机系统对驱动变频器的容量要求大大增加，稀释了成本上的优势，也大大限制该类型电机的应用场合。

传统的径向复合永磁辅助同步磁阻电机沿用了同步磁阻电机的结构特点，同时在电机的转子磁障中加入永磁体，既保持了同步磁阻电机的优势，又解决了同步磁阻电机功率因数低的问题。这种结构中，转子内的永磁体是沿着径向一层一层地叠加放置的，同时因此可以称为径向复合式永磁辅助同步磁阻电机。

如公开号为CN104901452A的中国专利文献公开了一种可用于高速场合的永磁辅助同步磁阻电机转子，该永磁辅助同步磁阻电机转子包括转子铁心、分布在转子铁心上的磁障、以及设在磁障内的磁钢；其中转子铁心每极下分布四层船型磁障，每层磁障由位于中部且垂直于d轴向的直线部和位于两端且与d轴呈α角向的斜向直线部连接闭合而成。

但是，传统的径向复合式永磁辅助同步磁阻电机也存在一些问题：1、因为径向空间上的复合，永磁体和转子磁障的空间位置固定，磁阻转子在定子电流作用下产生的转矩(即磁阻转矩)与永磁转子在定子电流作用下产生的转矩(即永磁转矩)不能同时趋于最大化，当某个转矩最大化时另一个转矩已经变小，因此无法使电机总转矩(即磁阻转矩与永磁转矩之和)最大化。2、磁阻电机转子上存在尺寸较小的磁桥部位，磁桥越细，磁阻转矩越大，但转子机械强度越低。而在磁障中加入永磁体，使磁桥上承受的离心力进一步加大，这在一定程度上限制了磁桥的尺寸，降低了电机的输出转矩。3、为了提高电机的磁阻转矩，同步磁阻电机转子上一般设有多层磁障，而传统的径向复合式永磁辅助同步磁阻电机就要求永磁体也分为多层，即在每层磁障中加入永磁体。因此永磁体数量多，用量大，大大增加了永磁体的材料成本以及转子的工艺成本及生产成本。

实用新型内容

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种轴向复合式永磁辅助同步磁阻电机转子，可以有效解决径向复合式永磁辅助同步磁阻电机存在的永磁转矩利用不充分，机械强度低，加工成本高的问题，提高了电机的可靠性，也拓宽了永磁辅助同步磁阻电机的应用场合。

本实用新型的技术方案如下：

一种轴向复合式永磁辅助同步磁阻电机转子，包括转轴以及沿轴向固设在转轴上多个磁阻转子以及设置在相邻磁阻转子之间的永磁转子；

所述的磁阻转子包括磁阻转子铁心以及沿磁阻转子铁心周向均匀设置的若干个磁障结构；所述的永磁转子包括永磁转子铁心以及均匀设置在永磁转子铁心上的若干个永磁体。

传统的径向复合式永磁辅助同步磁阻电机需要在磁阻转子上加入永磁体，这需要在磁阻转子的磁障上另外加入永磁体槽和固定台阶；同时，磁阻转子上存在尺寸精细部位，例如轴向磁桥，径向磁桥等，物理尺寸越小，电机的功率密度越高，但是电机转子的机械强度越低。而在转子磁障内加入永磁体，恶化了这些尺寸精密部位的应力状况。

本实用新型通过轴向复合式的结构，将永磁转子和磁阻转子进行解耦。移除了磁阻转子磁障中的永磁体，将这些永磁体单独的作为一个永磁转子进行设计。这样使得两部分转子的设计工作可以独立并行的进行。