[實(shí)用新型]超高速小型永磁電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320486569.4
• 申請(qǐng)日: 2013-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN203434767U
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉晗舟;吳桐;張瑞明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京前沿新銳電機(jī)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02K1/27
• 分類號(hào): H02K1/27;H02K1/16
• 代理公司: 北京北翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 邵靜玥;楊勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及永磁電機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種超高速小型永磁電機(jī)。

背景技術(shù)

由于結(jié)構(gòu)緊湊和效率高等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，目前超高速電機(jī)在許多應(yīng)用中（諸如機(jī)床和離心壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)器等）越來越受到關(guān)注。在超高速應(yīng)用中，超高速永磁同步電機(jī)相對(duì)于其他類型的電機(jī)具有高效的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠湓谵D(zhuǎn)子中不存在勵(lì)磁功率損耗并且在轉(zhuǎn)子和定子中具有低渦流損耗。

圖1以截面圖的形式示意性地示出了一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的超高速小型永磁電機(jī)100的主要部件。所述超高速小型永磁電機(jī)100包括轉(zhuǎn)子11、定子12、和繞組13，所述轉(zhuǎn)子11置于所述定子12內(nèi)部，并且所述轉(zhuǎn)子11包括空心軸14和永磁體15，所述永磁體15內(nèi)嵌在所述空心軸14內(nèi)部，所述永磁體15具有橢圓形的橫截面形狀。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在提供一種相對(duì)于上述現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)的超高速小型永磁電機(jī)。

本實(shí)用新型提供一種超高速小型永磁電機(jī)，所述超高速小型永磁電機(jī)包括轉(zhuǎn)子、定子、和繞組，所述轉(zhuǎn)子置于所述定子內(nèi)部，并且所述轉(zhuǎn)子包括空心軸和永磁體，所述永磁體內(nèi)嵌在所述空心軸內(nèi)部，所述永磁體具有圓形的橫截面形狀。本實(shí)用新型將永磁體的截面形狀設(shè)計(jì)為圓形，可實(shí)現(xiàn)減少諧波，同時(shí)永磁體和空心軸的加工更加簡(jiǎn)單、加工成本降低。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述空心軸由鈦合金制成。由此增加了空心軸的堅(jiān)固性。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述永磁體的外徑比所述空心軸的內(nèi)徑大0.01mm。由此使得永磁體能牢固穩(wěn)定地內(nèi)嵌在空心軸內(nèi)部。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述轉(zhuǎn)子采用二極永磁體結(jié)構(gòu)。由此能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、并且減少漏磁和切換損失。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述定子采用有槽結(jié)構(gòu)。由此能夠?qū)崿F(xiàn)減小磁阻、減小定子電流、提高效率。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述定子沿內(nèi)圓周設(shè)有多個(gè)間隔開的槽，所述槽的槽口寬度在0.45mm到0.55mm的范圍內(nèi)。由此能夠減小齒槽轉(zhuǎn)矩優(yōu)化電機(jī)運(yùn)行性能。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述繞組采用利茲線。由此能夠有效地降低繞組中的渦流損失。

附圖說明

通過下文結(jié)合附圖的詳細(xì)說明，將更好地理解本實(shí)用新型。在附圖中：

圖1以截面圖的形式示意性地示出了一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的超高速小型永磁電機(jī)的部分部件；

圖2以截面圖的形式示意性地示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方案的超高速小型永磁電機(jī)的部分部件；

圖3以截面圖的形式示意性地示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的超高速小型永磁電機(jī)的部分部件，其定子采用有槽結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

圖1以截面圖的形式示意性地示出了一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的超高速小型永磁電機(jī)100的主要部件，包括轉(zhuǎn)子11、定子12、和繞組13，所述轉(zhuǎn)子11包括空心軸14和永磁體15，其中內(nèi)嵌在空心軸14內(nèi)部的永磁體15具有橢圓形的截面形狀。

圖2以截面圖的形式示意性地示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方案的超高速小型永磁電機(jī)200的主要部件。如圖所示，所述超高速小型永磁電機(jī)200包括轉(zhuǎn)子21、定子22、和繞組23，所述轉(zhuǎn)子21置于所述定子22內(nèi)部，并且所述轉(zhuǎn)子21包括空心軸24和永磁體25，所述永磁體25內(nèi)嵌在所述空心軸24內(nèi)部，所述永磁體25具有圓形的橫截面形狀。將永磁體25的截面形狀設(shè)計(jì)為圓形，相應(yīng)地用于內(nèi)嵌該永磁體25的空心軸24的中心孔也具有圓形形狀，使得減小諧波，同時(shí)永磁體和空心軸的加工更加簡(jiǎn)單、加工成本降低。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述空心軸24由鈦合金制成，由此增加了空心軸的堅(jiān)固性。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述永磁體25的外徑比所述空心軸24的內(nèi)徑大0.01mm，由此使得永磁體能牢固穩(wěn)定地內(nèi)嵌在空心軸內(nèi)部。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述轉(zhuǎn)子21采用二極永磁體結(jié)構(gòu)。對(duì)于永磁電機(jī)，轉(zhuǎn)子中的勵(lì)磁有永磁體提供。雖然，增加磁極的數(shù)目將導(dǎo)致終端繞組中的銅損減少并且使氣隙磁場(chǎng)的空間正弦分布更佳，但是，增加磁極也會(huì)導(dǎo)致漏磁增加。此外，所需電頻率與電機(jī)速度和磁極數(shù)目成正比。較高的電頻率要求較高的脈寬調(diào)制切換頻率，會(huì)導(dǎo)致增加的切換損失。對(duì)于超高速電機(jī)而言，其電頻率已經(jīng)非常高了，因此將磁極數(shù)目最小化（在該實(shí)施方案中為二極）是有利的。