[發明專利]永磁交流同步發電機磁極排列方法

無效

• 申請號: 200610143874.8
• 申請日: 2006-11-01
• 公開（公告）號: CN101174775A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 詹軍;朱川江;司忠武;高金虎
• 申請（專利權）人: 新疆金風科技股份有限公司
• 主分類號: H02K1/06
• 分類號: H02K1/06;H02K21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種永磁交流同步發電機磁極排列方法，屬于永磁交流發電機生產領域。

背景技術

當今永磁代替勵磁以及控制的電子化，是工業和家用發電機技術領域正在發生的主要變化。永磁材料在機電一體化產品“短、小、輕、薄”的發展趨勢中日益突出。永磁交流發電機，因具有體積小、無勵磁發熱、高效率，使得該發電機具有廣闊的市場前景。永磁交流發電機調整范圍廣、轉矩波動較小、線性度高、過載能力強，轉子慣量小，響應快，在低速時運行平穩，甚至可取消齒輪直接驅動，可簡化傳動設計，對降低噪聲、提高傳動效率和精度有很好的實用價值。

永磁交流同步發電機繼承了永磁交流發電機的特點，采用了磁鋼代替線圈勵磁，轉子無勵磁損耗，直接驅動時轉子無熱量傳給負載，使得產品結構簡單、維護方便、壽命提高。但永磁交流發電機易受到制造過程中的影響，尤其是極數較大時，磁場不是理想的圓形，磁場旋轉存在波動，易產生力矩波動。發電機的力矩波動將直接影響發電機振動和噪聲指標，影響發電機的平穩運行。對于永磁交流同步發電機，齒槽或鐵心磁阻變化也會產生齒槽效應力矩，引起力矩波動。

齒槽效應引起的力矩波動通常可采取下述方法減小：

1、轉子直槽設計的方法，增加定子槽數或定子更改為分數槽，使電機的槽數與極對數之間無公約數，可以減小磁場波動。

2、轉子斜極或定子斜槽(即鐵心疊片扭轉適當的齒距)的方法，以削弱齒諧波磁場引起的力矩波動。

轉子直槽設計的情況下，由于齒槽的存在，使得轉子磁極在轉動過程中，會同定子齒發生推、拉交變的扭距，其頻率為f=n60Q,]]>其中n為轉子機械轉速(rpm)，Q為定子槽數，會產生較大的脈動振動，從而產生很大的噪聲，而且影響發電機的結構強度。

為了消除轉子直槽設計帶來的嵌齒扭距而引起的力矩波動，傳統的設計方法是采用轉子斜極或定子斜槽。在發電機實際生產時，選擇定子斜槽方法，定子疊片、絕緣處理比較困難，生產時通常選用轉子斜極的方法。轉子斜極一般將轉子極傾斜一個齒槽寬度，這樣轉子在轉動過程中，轉子極總是逐漸進入和離開定子齒，不會產生斷續嵌齒扭距，但是產生了定子和轉子的扭轉力矩，在轉動過程中，磁鋼和定子一直受到交變的扭轉力，也會使定子產生較大的振動和噪聲。

發明內容

本發明提供了一種新穎的方法去排列極性不同的磁極以減小齒諧波磁場引起的力矩波動。在本發明中轉子采用傾斜磁極的方法(轉子磁極“八字”形排列)，轉子磁極“八字”形排列，不僅消除了齒槽效應引起的嵌齒扭距而造成的力矩波動，而且將傳統轉子斜極設計方法中產生的交變扭轉力沿圓周互相抵消，有效的減小了定子鐵心的振動和噪聲。

本發明特征在于永磁交流同步發電機轉子磁極排列的傾斜的規律性，左右傾斜θ°，排列相同或不同極性的磁極。

附圖說明

圖1是本發明排列示意圖

圖2是本發明排列示意圖

具體實施方式

圖1為本發明的磁極排列之一，同一極性的磁極有規律的向兩個方向傾斜θ°。

圖2為本發明的磁極排列之一，不同極性的磁極分別有規律的向兩個方向傾斜θ°。

具體實施圖1排列方式

1、整個磁極數量應為偶數，磁極在極性方向排列時為間隔排列。

2、第1個磁極極性方向排列不區分“N”和“S”，任選一種極性方向按照設計的角度θ°傾斜，第2個磁極方向的選擇和第1種極性相反，傾斜方向和第1個磁極的方向相同。

3、第3個磁極的極性和第1個磁極極性方向相同，傾斜方向和第1個磁極傾斜方向相反，并按照設計角度傾斜θ°。第4個磁極極性方向選擇和第3個磁極相反，傾斜方向和第3個磁極的方向相同。

4、參照此規律組裝排完磁極。

具體實施圖2排列方式

1、整個磁極數量應為偶數，磁極在極性方向排列時為間隔排列。

2、相鄰的兩對磁極傾斜方向相反。

3、第1個磁極極性方向排列不區分“N”和“S”，任選一種極性方向按照設計的角度θ°傾斜，第2個磁極極性方向和第1個極性方向相反，傾斜方向和第1個磁極的方向相反并按照設計角度傾斜θ°。