[發明專利]永磁輔助同步磁阻電機及其轉子以及該電機的安裝方法

有效

• 申請號: 201210056204.8
• 申請日: 2012-03-05
• 公開（公告）號: CN102761222A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 黃輝;胡余生;陳東鎖;肖勇;曾學英
• 申請（專利權）人: 珠海格力節能環保制冷技術研究中心有限公司
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14;H02K1/27;H02K15/00;H02K15/03
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;余剛

技術領域

本發明涉及電機領域，更具體地，涉及一種永磁輔助同步磁阻電機及其轉子以及該電機的安裝方法。

背景技術

內置永磁同步電機(IPM)是一種在轉子內側放置一層永磁體，主要利用永磁轉矩、磁阻轉矩為輔助的電機，其主要通過提高永磁體的性能來提高電機性能，常見的做法就是內置稀土類永磁體。但是稀土是不可再生資源，其價格昂貴，因此該種電機更廣泛的應用受限。

為了節約稀有金屬資源，減輕環境負擔，結合同步磁阻電機與IPM電機二者的優勢，開發使用少量稀土或者不用稀土的永磁輔助式同步磁阻電機是大勢所趨。永磁輔助式同步磁阻電機的電磁轉矩由磁阻轉矩與永磁轉矩構成，其電磁轉矩公式如下：

T＝p(L_d-L_q)i_di_q+pψ_PMi_q

式中第一項為磁阻轉矩，第二項為永磁轉矩。其中p為電機極對數，Ψ_PM為轉子永磁體在定子繞組上產生磁鏈，L_d、L_q分別為d軸和q軸電感，i_d、i_q是定子電流空間矢量在d、q軸方向上的分量。其中，d軸方向為轉子磁場的方向，是由連接各永磁體中心和轉子中心的方向加以確定的；q軸方向是由連接相鄰極間的分界和轉子中心的方向加以確定的。通過增加第二項中間的Ψ_PM以及通過提高電機d、q軸電感差值(提高q軸電感或減小d軸電感)都可以實現電機輸出轉矩的提高。

發明內容

本發明目的在于提供一種能增大磁阻轉矩利用率，提高電機效率的永磁輔助同步磁阻電機及其轉子以及該電機的安裝方法。

本發明提供了一種永磁輔助同步磁阻電機的轉子，包括：轉子鐵心，在所述轉子鐵心上以所述轉子的轉子中心為圓心按圓周方向均勻分布四個永磁體槽組，每個永磁體槽組包括至少兩層永磁體槽；四個永磁體組，每個永磁體組包括至少兩層分別配合地嵌入在相應的永磁體槽組的永磁體槽中的永磁體，每個永磁體組內的各永磁體為同一極性，相鄰的兩個永磁體組極性相反；其中，與四個所述永磁體組的最內層永磁體朝向轉子中心的頂點相切的內圓的直徑D1與所述轉子的直徑D2滿足以下關系：

進一步地，所述轉子的永磁體的剩余磁通密度在0.2T至0.6T之間。

進一步地，所述轉子的永磁體的中間部位厚度大于兩端厚度。

進一步地，每個永磁體組包括三層永磁體，每個永磁體中間部位厚度不小于兩端厚度，且每個永磁體組的各永磁體的中間部位厚度之和T與相鄰永磁體中間位置的間隔之和g滿足如下關系：

進一步地，每個永磁體組包括兩層永磁體，每個永磁體中間部位厚度不小于兩端厚度，且每個永磁體組的各永磁體的中間部位厚度之和T與相鄰永磁體中間位置的間隔之和g滿足如下關系：

本發明還提供了一種永磁輔助同步磁阻電機的轉子，包括：轉子鐵心，在所述轉子鐵心上以所述轉子的轉子中心為圓心按圓周方向均勻分布六個永磁體槽組，每個永磁體槽組包括至少兩層永磁體槽；六個永磁體組，每個永磁體組包括至少兩層分別配合地嵌入在相應的永磁體槽組的永磁體槽中的永磁體，每個永磁體組內的各永磁體朝向所述轉子的外周方向為同一極性，相鄰的兩個永磁體組極性相反；其中與六個所述永磁體組的最內層永磁體朝向轉子中心的頂點相切的內圓的直徑D1與所述轉子的直徑D2滿足以下關系：

進一步地，所述轉子的永磁體的剩余磁通密度在0.2T至0.6T之間。

進一步地，所述轉子的永磁體的中間部位厚度大于兩端厚度。

進一步地，每個永磁體組包括三層永磁體，每個永磁體中間部位厚度不小于兩端厚度，且每個永磁體組的各永磁體的中間部位厚度之和T與相鄰永磁體中間位置的間隔之和g滿足如下關系：

進一步地，每個永磁體組包括兩層永磁體，每個永磁體中間部位厚度不小于兩端厚度，且每個永磁體組的各永磁體的中間部位厚度之和T與相鄰永磁體中間位置的間隔之和g滿足如下關系：

本發明還提供了一種永磁輔助同步磁阻電機，包括定子和由所述定子環繞的可轉動的轉子，其中所述轉子為前述的永磁輔助同步磁阻電機的轉子。