[發(fā)明專利]一種永磁同步電機及其W形轉子結構

無效

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• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102386702A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設計）人: 晏才松;周黎民;張蕾;劉方年;楊云峰
• 申請（專利權）人: 南車株洲電機有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K21/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長明

技術領域

本發(fā)明涉及電機技術領域，特別涉及一種永磁同步電機及其W形轉子結構。

背景技術

隨著永磁同步電機開發(fā)和控制技術逐漸成熟，以及永磁體在性能和產(chǎn)業(yè)化方面的不斷發(fā)展，各個領域對采用永磁同步電機，特別是永磁同步變頻調速電機的興趣和需求越來越大。目前，永磁同步電機大量應用于各種伺服電機、風力發(fā)電領域、以及石油鉆采和電動汽車驅動電機等。

永磁同步電機包括定子結構、轉子結構以及轉軸，轉軸帶動轉子結構轉動。轉子鐵心的各極均設有永磁體，永磁體可以內(nèi)置于轉子鐵心內(nèi)，即轉子鐵心上加工出沿軸向延伸的安裝孔，將永磁體置于安裝孔內(nèi)并固定。轉子鐵心上還設有隔磁橋，位于永磁體兩端。

然而，現(xiàn)有的轉子結構存在下述技術問題：永磁體質量以及轉子鐵心本身的質量所引起的離心力均會作用于隔磁橋，隔磁橋需承受較大的壓力，影響隔磁橋的強度，進而無法滿足電機的電磁性能要求，而且，傳統(tǒng)結構的轉子結構也存在工藝性差、永磁體安裝效率也較低等問題。尤其當電機功率較大，如100kW以上，且轉速也較高，如1000r/min以上的永磁同步電機應用領域，如中央空調壓縮機永磁直驅領域，永磁體和轉子鐵心的離心力對隔磁橋的影響更為明顯，采用傳統(tǒng)的轉子磁路結構更難以滿足要求。

因此，如何降低永磁同步電機轉子結構中離心力對隔磁橋造成的影響，提高強度，是本領域技術人員需要解決的技術問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種永磁同步電機的W形轉子結構。該轉子結構各極中永磁體的數(shù)目至少為四個，且各永磁體之間具有加強筋，從而使轉子鐵心和永磁體的離心力對隔磁橋的影響得以降低。

本發(fā)明的另一目的是提供一種包括所述W形轉子結構的永磁同步電機。

為了實現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明提供一種永磁同步電機的W形轉子結構，具有轉子鐵心，所述轉子鐵心的各極均設有永磁體和隔磁橋，各極中所述永磁體的數(shù)目至少為四個，所述轉子鐵心上設有與所述永磁體數(shù)目對應的安裝孔，各所述安裝孔之間的轉子鐵心部分形成加強筋；各極內(nèi)的所述永磁體呈W形布置，且W形開口朝向轉子鐵心的外部。

優(yōu)選地，各極中所述永磁體沿徑向中心線對稱分布。

優(yōu)選地，各極中所述永磁體的數(shù)目為四個或六個。

優(yōu)選地，各極中所述永磁體橫截面上的一端或兩端與其安裝孔之間形成隔磁空隙。

優(yōu)選地，所述隔磁空隙呈楔形。

優(yōu)選地，所述轉子鐵心的極數(shù)為四極、六極或八極。

為了實現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明還提供一種永磁同步電機，包括定子結構、轉子結構，以及轉軸，所述轉子結構為上述任一項所述的W形轉子結構。

本發(fā)明所提供的W形轉子結構的每一極設有至少四個永磁體，且永磁體之間具有加強筋，在隨轉軸旋轉時，W形永磁體范圍內(nèi)轉子鐵心的質量、永磁體的質量產(chǎn)生的離心力將由加強筋承受，降低了離心力對隔磁橋強度的影響；且加強筋具有隔磁效果，進行轉子結構的具體設計時，進行應力分析計算，在保證每個加強筋和隔磁橋所受的應力值滿足要求的情況下，獲取最佳的加強筋和隔磁橋的尺寸，使得隔磁橋的強度、電機的電磁性能最佳，且留有一定的安全裕度，保證電機運行的可靠性。

本發(fā)明所提供的永磁同步電機設有上述W形轉子結構，由于上述W形轉子結構具有上述技術效果，設有該W形轉子結構的永磁同步電機也應具備相應的技術效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提供永磁同步電機的W形轉子結構一種具體實施方式的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明所提供永磁同步電機的W形轉子結構另一種具體實施方式的結構示意圖。

圖中：

100.轉子鐵心101.永磁體102.隔磁橋103.加強筋104.安裝孔200.轉軸

具體實施方式

本發(fā)明的核心為提供一種永磁同步電機的W形轉子結構。該轉子結構各極中永磁體的數(shù)目至少為四個，且各永磁體之間具有加強筋，則轉子鐵心和永磁體的離心力對隔磁橋的影響得以降低。

本發(fā)明的另一核心是提供一種包括所述W形轉子結構的永磁同步電機。

為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

請參考圖1，圖1為本發(fā)明所提供永磁同步電機的W形轉子結構一種具體實施方式的結構示意圖。該圖僅示出轉子結構的一極，下述方案不受轉子極數(shù)的限制，可以適用于四極、六極、八極電機的轉子結構。