[實用新型]永磁自啟動同步電機轉子

無效

• 申請號: 200820168703.5
• 申請日: 2008-12-01
• 公開（公告）號: CN201294443Y
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 劉立軍;馮雪晴
• 申請（專利權）人: 東元總合科技(杭州)有限公司
• 主分類號: H02K21/02
• 分類號: H02K21/02;H02K21/14;H02K1/27;H02K1/32
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本實用新型涉及永磁同步電機技術領域，具體地說，涉及一種永磁自啟動同步電機轉子。

背景技術

IEC60034-3國際標準中指出：全世界工業用電動機消耗了總發電量的30～40％，其系統優化節能潛力可達到30～60％；國際能源署電動機工作組報告：電動機通過改善效率結合變頻調速可以節約世界范圍內7％的電能，其中1/4～1/3的節約可來自于改善電動機的效率。

據統計，2007年中國國內市場銷售的高效電機占電動機總銷量的1％左右。98％以上電機產品是普通效率電動機，比美國的高效電機效率低3％，比超高效電機效率低5％；風機、泵、壓縮機產品效率比國外先進水平低3～5個百分點；電機傳動調速及系統控制技術差距較大，系統效率比國外先進水平低20～30％，電機系統節能潛力巨大。

推廣高效節能電動機、稀土永磁電動機，高效風機、泵、壓縮機，高效傳動系統等。更新淘汰低效電動機及高耗電設備；采用高效節能電機及系統相關節電設備新裝電機系統。逐步限制并禁止落后低效產品的生產、銷售和使用。對老舊設備更新改造，重點是高耗電中小型電機及風機、泵類系統的更新改造及定流量系統的合理匹配。

三相感應電動機又分籠型和繞線型轉子兩種，而籠型感應電動機具有成本較低，可靠性好，維護簡單，通過調速驅動易于控制等優點，且三相籠型感應電動機消耗的電能占全部工業電動機消耗電能的90％以上。

在工業行業，一臺籠型感應電動機每年可能消耗的能源相當于設備成本的5～10倍，電動機使用年限約12～20年，其可能消耗的總能源費用相當于電動機成本的60～200倍，占全壽命周期成本的70％左右。此外，維護費用指所有備品配件費及人工費，通常占壽命周期成本的10～20％。

由于感應電動機在額定負載點效率最高，在低負載率下效率和功率因數降低較多，因此即使是高效感應電動機，在實際運行時的效率也是很低的。而高效高起動轉矩永磁同步電動機可以替代大一個至兩個功率等級的感應電動機，并可在整個運行過程中都保持高效率和高功率因數，節電率可達到20％左右。因此，在某些特殊場合，高效高起動轉矩永磁同步電動機將以其優良的性能替代異步電動機。

對于大型電機而言，由于其發熱量較大，需要采用有效措施來降低電機溫度，而采用軸向，徑向通風，合理設計電機的風路，可以實現。但是，對于大型內嵌永磁體的永磁電機，永磁體占據了電機轉子的相當一部分空間，因此如何合理設計電機轉子軸向通風孔的形狀及擺放位置是極其重要的。

現有的永磁自啟動同步電機轉子多采用單極W形布置的永磁體，因為其在一定的轉子空間里，所含有的永磁體更多，所以其軸向通風孔更需要滿足通風散熱的需求，而往往滿足了通風散熱的需求之后，卻容易造成轉子局部磁飽和，使得電機的電磁性能不佳。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種永磁自啟動同步電機轉子，在滿足電機通風要求的前提下，通過合理放置轉子軸向通風孔，來盡量避免電機轉子局部磁飽和，從而提高電機性能。

本實用新型所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

一種永磁自啟動同步電機轉子，轉子每極采用四塊呈W形布置的永磁體，四塊永磁體中兩外側永磁體和兩內側永磁體分別構成的兩V形區域，每個V形區域中設有一通風孔，其特征在于：所述通風孔由兩半圓及兩半圓圓弧端點連線構成，所述通風孔相對兩半圓圓心連線對稱，通風孔靠近轉子軸孔的半圓的圓心設置在V形區域頂角的角平分線上，通風孔以靠近轉子軸孔的半圓的圓心為旋轉中心向外側永磁體和內側永磁體中較短的一側偏轉設置。

本實用新型中，所述通風孔的兩半圓采用不同的半徑，靠近轉子軸孔的半圓的半徑小于遠離轉子軸孔的半圓的半徑，以滿足電機通風的要求。

通風孔偏轉設置的偏轉角滿足：以獲得較高的定子繞組反電動勢及氣隙磁密，使得磁鋼的利用率增大。

本實用新型，通過對通風孔進行偏轉，在保證電機良好的通風效果的前提下，得到了較高的定子繞組反電動勢及氣隙磁密，使得磁鋼的利用率增大，電機性能得到了很大程度的提高。

附圖說明

圖1為采用W形永磁體的4極電機轉子的結構示意圖。

圖2為通風孔未偏轉的轉子一極的結構示意圖。

圖3為本實用新型通風孔偏轉后的轉子一極的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。