[發明專利]雙繞組低定位力矩內轉子永磁同步電動機

無效

• 申請號: 201310093114.0
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103151888A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 江善林;徐永向;胡建輝;鄒繼斌;劉承軍;李勇;尚靜;王騫;趙博;趙猛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是永磁同步電動機的技術領域。

背景技術

定位力矩是永磁同步電動機固有的現象，是永磁同步電動機在未通電的狀態便存在的、且與位置有關的定位力矩；定位力矩包括磁滯定位力矩以及磁阻定位力矩，主要是由于定子齒槽的存在使電機磁阻不均勻引起的。

定位力矩在直接驅動系統中直接產生波動力矩，影響較大，尤其對低速性能和位置控制系統的高精度定位有明顯的影響，因而制約了永磁同步電動機在低速性能及高精度位置控制中的應用范圍。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙繞組低定位力矩內轉子永磁同步電動機，為了解決現有永磁同步電動機存在固有的定位力矩，而制約了永磁同步電動機在低速性能及高精度位置控制中的應用范圍。

所述的目的是通過以下方案實現的：所述的一種雙繞組低定位力矩內轉子永磁同步電動機，是由第一繞組、第二繞組、第一組外定子磁極、第二組外定子磁極、第一軸承、第二軸承、永磁轉子軛、外殼組成；第一繞組鑲嵌在第一組外定子磁極中，第二繞組鑲嵌在第二組外定子磁極中，第一組外定子磁極與第二組外定子磁極并排同軸設置在外殼的內側，第一組外定子磁極和第二組外定子磁極的外圓面與外殼的內圓面連接，外殼的兩端分別裝有第一軸承、第二軸承，永磁轉子軛設置在第一組外定子磁極和第二組外定子磁極內側，永磁轉子軛的外圓面與第一組外定子磁極的內圓面和第二組外定子磁極的內圓面之間設置有第一間隙和第二間隙；永磁轉子軛的兩側軸端分別通過第一軸承、第二軸承與外殼轉動連接，使永磁轉子軛相對第一組外定子磁極和第二組外定子磁極同軸轉動；第一組外定子磁極相對第二組外定子磁極圓周相位錯位，錯位角度為10度～13度。

本發明能有效的降低永磁同步電動機固有定位力矩，降低幅度為傳統電機固定定位力矩的25%-30%，并具有結構簡單、成本低廉的優點。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；圖2是圖1中A-A向剖視結構示意圖；圖3是圖1中B-B向剖視結構示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：如圖1、圖2、圖3所示，它是由第一繞組1、第二繞組2、第一組外定子磁極3、第二組外定子磁極4、第一軸承5、第二軸承6、永磁轉子軛7、外殼8組成；第一繞組1鑲嵌在第一組外定子磁極3中，第二繞組2鑲嵌在第二組外定子磁極4中，第一組外定子磁極3與第二組外定子磁極4并排同軸設置在外殼8的內側，第一組外定子磁極3和第二組外定子磁極4的外圓面與外殼8的內圓面連接，外殼8的兩端分別裝有第一軸承5、第二軸承6，永磁轉子軛7設置在第一組外定子磁極3和第二組外定子磁極4內側，永磁轉子軛7的外圓面與第一組外定子磁極3的內圓面和第二組外定子磁極4的內圓面之間設置有第一間隙3-1和第二間隙4-1；永磁轉子軛7的兩側軸端分別通過第一軸承5、第二軸承6與外殼8轉動連接，使永磁轉子軛7相對第一組外定子磁極3和第二組外定子磁極4同軸轉動；第一組外定子磁極3相對第二組外定子磁極4圓周相位錯位，錯位角度為10度～13度。

具體實施方式二：如圖1、圖2、圖3所示，本實施方式與具體實施方式一的不同點在于所述第一組外定子磁極3相對第二組外定子磁極4圓周相位錯位，錯位角度為11度。其它組成和連接關系與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：如圖1、圖2、圖3所示，本實施方式與具體實施方式一的不同點在于所述第一組外定子磁極3相對第二組外定子磁極4圓周相位錯位，錯位角度為11.5度。其它組成和連接關系與具體實施方式一相同。

具體實施方式四：如圖1、圖2、圖3所示，本實施方式與具體實施方式一的不同點在于所述第一組外定子磁極3相對第二組外定子磁極4圓周相位錯位，錯位角度為12度。其它組成和連接關系與具體實施方式一相同。

工作原理：永磁同步電動機的定位力矩是電動機在未通電的狀態便存在的，且與位置有關的力矩，從來源分析，包括磁滯定位力矩以及磁阻定位力矩。。定位力矩在直接驅動系統中直接產生波動力矩，對電機的性能影響較大。

磁滯定位力矩是由于鐵心材料的磁滯效應所產生的。當轉子永磁磁場旋轉時，主磁通在定子鐵心中交變，由于鐵磁材料的磁滯現象，氣隙主磁通與永磁磁動勢之間出現了相移變化，產生了損耗，?因此導致了磁滯轉矩的產生。磁滯損耗的大小也就是磁化一周的磁滯回線的面積，由此所對應的轉矩就是磁滯轉矩的大小。

磁阻定位力矩即齒槽力矩，是由定子鐵心開槽所引起的磁阻不均勻效應所導致的，當轉子永磁磁動勢作用與不均勻磁阻時所產生的磁阻轉矩就是所謂的磁阻定位轉矩。很明顯，磁阻定位轉矩大大小將隨著定子齒槽的位置而變化。?

由于第一組外定子磁極3相對第二組外定子磁極4圓周相位錯位，即其上的第一繞組1和第二繞組2在圓周空間相位錯位，這樣定子齒槽的位置也在圓周空間相位錯位，第一繞組1對應的定子齒槽效應和第二繞組2對應的定子齒槽效應相互抵消，從而降低了電機定位力矩。