[發明專利]一種永磁同步電動機優化設計方法

無效

• 申請號: 201210089035.8
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102624181A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 岳群生
• 申請（專利權）人: 岳群生
• 主分類號: H02K21/46
• 分類號: H02K21/46;H02K1/27
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及永磁同步電動機設計方法，具體是一種永磁同步電動機優化設計方法。

背景技術

永磁同步電動機的轉子由鋼軸和鑄鋁鼠籠轉子組成。其中，鑄鋁鼠籠轉子斷面上均勻分布有偶數個徑向永磁體槽，每個徑向永磁體槽內均安裝有永磁體。永磁同步電動機在運行過程中，對永磁體的性能有兩點要求：一是永磁同步電動機在運行過程中不允許因電機溫升而產生不可逆退磁。二是永磁同步電動機在起動或運行中過載失步產生大電流，在強反向磁場的沖擊下不允許出現不可逆退磁。在現有永磁同步電動機設計方法中，同一永磁同步電動機的轉子上安裝的所有永磁體均設計為具有相同的性能參數（通常指剩磁、內稟矯頑力等）。這種設計是基于如下假設進行的：永磁同步電動機的轉子內的永磁體各部位所受的反向磁場的作用大小是相同的。然而實踐表明，在永磁同步電動機的轉子的不同半徑處，永磁體所受的反向磁場的作用大小并不相同。具體如下：離轉子圓心愈近的永磁體所受的反向磁場的作用愈小。反之，離轉子圓心愈遠的永磁體所受的反向磁場的作用愈大。根據這一結論可以得出，現有永磁同步電動機設計方法存在設計不合理的問題，且其因設計不合理導致永磁同步電動機的成本升高。基于此，有必要發明一種全新的永磁同步電動機設計方法，以解決現有永磁同步電動機設計方法設計不合理、以及導致永磁同步電動機的成本升高的問題。

發明內容

本發明為了解決現有永磁同步電動機設計方法設計不合理、以及導致永磁同步電動機的成本升高的問題，提供了一種永磁同步電動機優化設計方法。

本發明是采用如下技術方案實現的：一種永磁同步電動機優化設計方法，該方法是采用如下步驟實現的：a.采用鋼軸和鑄鋁鼠籠轉子組成永磁同步電動機的轉子；b.在鑄鋁鼠籠轉子斷面上均勻設置偶數個徑向永磁體槽；c.在每個徑向永磁體槽內分別沿徑向安裝若干個永磁體，并保證離轉子圓心愈近的永磁體的內稟矯頑力愈小，離轉子圓心愈遠的永磁體的內稟矯頑力愈大（內稟矯頑力反映永磁體抵抗反向磁場的能力。內稟矯頑力愈小，永磁體抵抗反向磁場作用的能力愈弱，內稟矯頑力愈大，永磁體抵抗反向磁場作用的能力愈強）。

本發明所述的一種永磁同步電動機優化設計方法是基于如下結論進行的：離轉子圓心愈近的永磁體所受的反向磁場的作用愈小，離轉子圓心愈遠的永磁體所受的反向磁場的作用愈大。因此，與現有永磁同步電動機設計方法相比，本發明所述的一種永磁同步電動機優化設計方法設計更加合理，其根據強度理論，在永磁同步電動機的轉子的不同半徑處安裝具有不同內稟矯頑力的永磁體，大大降低了永磁同步電動機的成本（這是由于內稟矯頑力較小的永磁體比內稟矯頑力較大的永磁體成本低很多）。

本發明基于全新的設計理論，有效解決了現有永磁同步電動機設計方法設計不合理、以及導致永磁同步電動機的成本升高的問題，其既適用于異步起動永磁同步電動機的設計，也適用于變頻起動永磁同步電動機的設計。

附圖說明

圖1是采用本發明所述的一種永磁同步電動機優化設計方法設計的永磁同步電動機的轉子的一種結構示意圖。

圖2是采用本發明所述的一種永磁同步電動機優化設計方法設計的永磁同步電動機的轉子的另一種結構示意圖。

圖中：1-鋼軸，2-鑄鋁鼠籠轉子，3-徑向永磁體槽，4-永磁體。

具體實施方式

實施例一

一種永磁同步電動機優化設計方法，該方法是采用如下步驟實現的：a.采用鋼軸1和鑄鋁鼠籠轉子2組成永磁同步電動機的轉子；b.在鑄鋁鼠籠轉子2斷面上均勻設置偶數個徑向永磁體槽3；c.在每個徑向永磁體槽3內分別沿徑向安裝若干個永磁體4，并保證離轉子圓心愈近的永磁體4的內稟矯頑力愈小，離轉子圓心愈遠的永磁體4的內稟矯頑力愈大；

所述步驟a中，永磁同步電動機的轉子的磁路結構為切向磁路結構；如圖1所示；

所述步驟c中，每個徑向永磁體槽3內安裝的永磁體4個數均大于等于2；

具體實施時，每個徑向永磁體槽內的永磁體的數目為3個。

實施例二

一種永磁同步電動機優化設計方法，該方法是采用如下步驟實現的：a.采用鋼軸1和鑄鋁鼠籠轉子2組成永磁同步電動機的轉子；b.在鑄鋁鼠籠轉子2斷面上均勻設置偶數個徑向永磁體槽3；c.在每個徑向永磁體槽3內分別沿徑向安裝若干個永磁體4，并保證離轉子圓心愈近的永磁體4的內稟矯頑力愈小，離轉子圓心愈遠的永磁體4的內稟矯頑力愈大；

所述步驟a中，永磁同步電動機的轉子的磁路結構為混合式磁路結構；如圖2所示；

所述步驟c中，每個徑向永磁體槽3內安裝的永磁體4個數均大于等于2；

具體實施時，每個徑向永磁體槽內的永磁體的數目為3個。