[發(fā)明專利]錯(cuò)極結(jié)構(gòu)低定位力矩內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310093123.X
• 申請(qǐng)日: 2013-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN103151889A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡建輝;鄒繼斌;趙猛;江善林;劉承軍;徐永向;李勇;尚靜;王騫;趙博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K21/14
• 分類號(hào): H02K21/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是永磁同步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

定位力矩是永磁同步電動(dòng)機(jī)固有的現(xiàn)象，是永磁同步電動(dòng)機(jī)在未通電的狀態(tài)便存在的、且與位置有關(guān)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(jī)磁阻不均勻引起的。

定位力矩在直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中直接產(chǎn)生波動(dòng)力矩，影響較大，尤其對(duì)低速性能和位置控制系統(tǒng)的高精度定位有明顯的影響，因而制約了永磁同步電動(dòng)機(jī)在低速性能及高精度位置控制中的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種錯(cuò)極結(jié)構(gòu)低定位力矩內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)，為了解決現(xiàn)有永磁同步電動(dòng)機(jī)存在固有的定位力矩，而制約了永磁同步電動(dòng)機(jī)在低速性能及高精度位置控制中的應(yīng)用范圍。

所述的目的是通過以下方案實(shí)現(xiàn)的：所述的一種錯(cuò)極結(jié)構(gòu)低定位力矩內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)，是由第一內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)、第二內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)組成；

第一內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子與第二內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子同軸連接并使其N、S磁極相互間錯(cuò)位40度～50度；第一內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的外定子與第二內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的外定子同軸心線連接并使其齒槽錯(cuò)位15度～25度。

本發(fā)明能有效的降低永磁同步電動(dòng)機(jī)固有定位力矩，降低幅度為傳統(tǒng)電機(jī)固定定位力矩的25%-30%，并具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1中B-B向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：如圖1、圖2、圖3所示，它是由第一內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)1、第二內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)2組成；

第一內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)1的內(nèi)轉(zhuǎn)子1-2與第二內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)2的內(nèi)轉(zhuǎn)子2-2同軸連接并使其N、S磁極相互間錯(cuò)位40度～50度；第一內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)1的外定子1-1與第二內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)2的外定子2-1同軸心線連接并使其齒槽錯(cuò)位15度～25度。

具體實(shí)施方式二：如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一的不同點(diǎn)在于所述第一內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)1的內(nèi)轉(zhuǎn)子1-2的N、S磁極與第二內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)2的內(nèi)轉(zhuǎn)子2-2的N、S磁極相互間錯(cuò)位42度。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一的不同點(diǎn)在于所述第一內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)1的內(nèi)轉(zhuǎn)子1-2的N、S磁極與第二內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)2的內(nèi)轉(zhuǎn)子2-2的N、S磁極相互間錯(cuò)位45度。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式四：如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一的不同點(diǎn)在于所述第一內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)1的內(nèi)轉(zhuǎn)子1-2的N、S磁極與第二內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)2的內(nèi)轉(zhuǎn)子2-2的N、S磁極相互間錯(cuò)位48度。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式五：如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一的不同點(diǎn)在于所述第一內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)1的外定子1-1的齒槽與第二內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)2的外定子2-1的齒槽錯(cuò)位18度。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式六：如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一的不同點(diǎn)在于所述第一內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)1的外定子1-1的齒槽與第二內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)2的外定子2-1的齒槽錯(cuò)位20度。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式七：如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一的不同點(diǎn)在于所述第一內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)1的外定子1-1的齒槽與第二內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)2的外定子2-1的齒槽錯(cuò)位23度。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。

工作原理：永磁同步電動(dòng)機(jī)的定位力矩是電動(dòng)機(jī)在未通電的狀態(tài)便存在的，且與位置有關(guān)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(qū)動(dòng)系統(tǒng)中直接產(chǎn)生波動(dòng)力矩，對(duì)電機(jī)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(yīng)所產(chǎn)生的。當(dāng)轉(zhuǎn)子永磁磁場旋轉(zhuǎn)時(shí)，主磁通在定子鐵心中交變，由于鐵磁材料的磁滯現(xiàn)象，氣隙主磁通與永磁磁動(dòng)勢之間出現(xiàn)了相移變化，產(chǎn)生了損耗，?因此導(dǎo)致了磁滯轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)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(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩就是磁滯轉(zhuǎn)矩的大小。