[實用新型]電動機轉子及內置式永磁電動機

有效

• 申請號: 201220245327.1
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN202586554U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 肖勇
• 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: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 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

本實用新型涉及電動機領域，具體而言，涉及一種電動機轉子及內置式永磁電動機。

背景技術

內置永磁同步電動機(IPM)因為永久磁鐵埋在轉子鐵芯內，轉子的牢固性增強并且減小永磁體內部的渦流損耗。永磁體內置式永磁同步電動機d軸、q軸方向之間電感存在差異，除了可以利用電機的永磁轉矩之外還可以利用電機的磁阻轉矩，得以提高電機的效率。因此其應用越來越廣泛，內置永磁同步電動機電磁轉矩由永磁轉矩與磁阻轉矩構成，其電磁轉矩公式如下：

T＝p(L_d-L_q)i_di_q+pψ_PMi_q

式子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。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。

永磁輔助式同步磁阻電機作為永磁同步電機和同步磁阻電機的結合體，最大限度的利用了電機的磁阻轉矩，并采用永磁轉矩進行輔助，綜合了兩種電機的優點，其電機效率和功率因數都較高，因此越來越得到重視。

圖1展示了現有技術中轉子包含一層永磁體的內置式永磁同步電機(IPM)，轉子1’包含由電磁鋼板疊壓而成的轉子鐵芯2’，轉子鐵芯2’上均勻分布了四個永磁體槽3’，永磁體槽3’中放置永磁體4’，電機主要利用永磁體4’與定子繞組磁場作用產生的永磁轉矩進行工作。

圖2展示了現有技術中轉子包含兩層永磁體的永磁輔助式同步磁阻電機，轉子1’包含由電磁鋼板疊壓而成的轉子鐵芯2’，轉子鐵芯2’上均勻分布了四組對應的第1層永磁體槽3a’和第2層永磁體槽3b’，兩層永磁體槽中分別放置了外永磁體4a’和內永磁體4b’，電機主要利用永磁體與定子繞組磁場作用產生的永磁轉矩和轉子由于d、q軸方向電感差所產生的磁阻轉矩進行工作。

現有技術中的電機仍然存在著稀土永磁體使用量大造成成本較高以及效率仍較低的技術問題。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種電動機轉子及內置式永磁電動機，以解決現有技術中的電機永磁體使用量大，效率較低的問題。

為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種電動機轉子，包括鐵芯，鐵芯上設置沿周向設置的多組永磁體磁極，每組永磁體磁極包括多層永磁體槽，在每一組永磁體磁極中，部分永磁體槽中嵌入永磁體，其他永磁體槽中設置能導通磁通的磁橋。

進一步地，每組永磁體磁極包括兩層永磁體槽，在每一組永磁體磁極中，外層的永磁體槽中嵌入永磁體，內層的永磁體槽中設置磁橋。

進一步地，每組永磁體磁極包括三層永磁體槽，在每一組永磁體磁極中，最外層的永磁體槽中嵌入永磁體，內層的兩個永磁體槽中設置磁橋。

進一步地，在一個永磁體槽中，磁橋設置為多個。

進一步地，磁橋設置為三個。

進一步地，在一組永磁體磁極中，一個永磁體槽中的磁橋的總寬度L與一個永磁體槽中的永磁體的寬度T的數值關系為：

進一步地，磁橋在永磁體槽中以永磁體槽的中線對稱分布。

進一步地，具有磁橋的永磁體槽中，在電動機轉子旋轉方向上游側的磁橋的寬度大于旋轉方向下游側的磁橋的寬度。

進一步地，永磁體槽的寬度由中間向電動機轉子旋轉方向下游側的磁橋位置逐漸變窄。

進一步地，在一組永磁體磁極中，具有磁橋的永磁體槽的對稱中心線相對于具有永磁體的永磁體槽向轉子旋轉下游側偏移。

進一步地，永磁體槽的橫截面形狀為直線形、U形、弧形或V形。

根據本實用新型的另一方面，提供了一種內置式永磁電動機，包括轉子和定子，轉子是上述的電動機轉子。

進一步地，轉子的相鄰內層永磁體槽末端外表面之間的距離W大于定子的齒寬S。

應用本實用新型的技術方案，通過在不設置永磁體的永磁體槽中設置磁通的磁橋，得以在使用較少量稀土永磁體情況下，使永磁輔助式同步磁阻電動機的永磁轉矩與磁阻轉矩的合成轉矩到達較大水平，進而提高了電機的效率。

附圖說明