[发明专利]一种基于钐钴磁瓦的无刷直流方波电机转子结构

说明书

本发明涉及一种基于钐钴磁瓦的无刷直流方波电机转子结构，包括多组磁瓦组、转子轴、护套和磁隔板，磁隔板位于磁瓦组之间，磁瓦组包括S极磁瓦组和N极磁瓦组，S极磁瓦组和N极磁瓦组通过磁隔板间隔设置，形成完整的360°圆周结构，转子轴位于磁隔板和多组磁瓦组形成的圆周结构的内圈中，护套设于磁隔板和多组磁瓦组形成的圆周结构的外圈上。与现有技术相比，本发明具有极大的改变钐钴磁瓦径向磁场方向、改善反电动势波形、提高基于无刷方波电机驱动控制方式的无刷直流方波电动机的输出力矩等优点。

技术领域

本发明涉及电机转子技术领域，尤其是涉及一种基于钐钴磁瓦的无刷直流方波电机转子结构。

背景技术

随着稀土永磁材料以及电力电子技术的发展，近年来，基于钐钴磁钢的永磁无刷直流电机已在航天航空等高新技术领域大量应用，对永磁无刷的直流电机的功率密度要求越来越高。永磁无刷直流电机分两种形式：方波电机和正弦波电机，同样体积的方波电机比正弦波电机输出功率高出约15％。目前，由于钐钴磁瓦充磁工艺为径向平行充磁，导致转子结构为表贴式磁瓦的无刷永磁直流方波电机产生的反电动势波形为非“梯子”形，在无刷方波电机驱动控制方式下，电机输出力矩降低。

在无刷方波电机驱动控制方式下，无刷直流方波电动机的反电动势波形成“梯子”形且波形波顶宽不小于60°电角度是非常关键的，它直接关系到输出力矩的大小。尤其在航天航空的某些领域中对电机运行平稳性要求不高，但要求电机在有限的空间体积下输出最大力矩，因此基于无刷方波电机控制方式的无刷直流方波电机工作时，电机的“梯子”形反电动势波形且波形波顶宽不小于60°电角度的特性就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的无刷永磁直流方波电机产生的反电动势波形为非“梯子”形，导致电机输出力矩降低的缺陷而提供一种基于钐钴磁瓦的无刷直流方波电机转子结构。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于钐钴磁瓦的无刷直流方波电机转子结构，包括多组磁瓦组、转子轴、护套和磁隔板，所述磁隔板位于磁瓦组之间，所述磁瓦组包括S极磁瓦组和N极磁瓦组，所述S极磁瓦组和N极磁瓦组通过磁隔板间隔设置，拼接形成完整的360°圆周结构，所述转子轴位于磁隔板和多组磁瓦组形成的圆周结构的内圈中，所述护套设于磁隔板和多组磁瓦组形成的圆周结构的外圈上。

所述转子轴为转子磁路的承载部分，所述磁瓦组为转子的励磁源，所述磁隔板装配在磁瓦组之间用来防止漏磁。

所述S极磁瓦组包括多个S极磁瓦。

进一步地，单个所述S极磁瓦组中S极磁瓦的数量优选为5个。

进一步地，多个所述S极磁瓦的尺寸相同，且紧密贴合在一起。

所述N极磁瓦组包括多个N极磁瓦。

进一步地，单个所述N极磁瓦组中N极磁瓦的数量优选为5个。

进一步地，多个所述N极磁瓦的尺寸相同，且紧密贴合在一起。

拼接而成的S极磁瓦组和N极磁瓦组形成等效的径向辐射磁场，从而改善无刷方波电机的反电动势波形。

所述S极磁瓦组和N极磁瓦组的材料均为钐钴磁钢。

相邻所述S极磁瓦组和N极磁瓦组的中轴线关于转子轴的中心的夹角为90°。

所述护套与磁隔板和多组磁瓦组的形成的圆周结构的装配形式为过盈配合，固定转子强度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：