[實用新型]一種同步磁阻電機的ALA轉子結構

有效

• 申請號: 201520302838.6
• 申請日: 2015-05-12
• 公開（公告）號: CN204615530U
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 董硯;顏冬;孫鶴旭;荊鍇;劉杰;苑曉杰
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: H02K1/22
• 分類號: H02K1/22
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 胡安朋;張國榮

技術領域

本實用新型涉及同步磁阻電機，特別涉及一種同步磁阻電機的ALA轉子結構。

背景技術

同步磁阻電機結構簡單，具有高功率密度、寬調速范圍、高效率、高功率因數以及體積小、重量輕等顯著優點，特別適合于做機車、飛機、船艇、礦井開采等方面的動力電機。

一般ALA(軸向疊片各向異性)轉子的同步磁阻電機結構如圖1所示，電機殼內部設置定子1、ALA轉子2、轉子肋部3、電機軸4，雙層繞組5，轉子柵格6。定子1是由硅鋼片疊壓而成，ALA轉子2由具有特定形狀的高導磁材料(如變壓器冷軋硅鋼片)和非導磁絕緣材料(如玻璃纖維、塑料和電工紙等)沿軸向疊壓而成，無繞組無永磁體，ALA轉子2上設有等間距分布的等寬度轉子柵格6，定子1在ALA轉子2的外圍，雙層繞組5采用雙層、等距分布繞在定子1上，與同槽數的三相異步電動機定子雙層繞組分布形式相同。以三相四極ALA轉子的同步磁阻電機為例，其氣隙中磁場的磁感應強度B_xt由雙層繞組磁動勢產生，是關于空間和時間的復雜函數。應用傅里葉級數，可以將氣隙中磁場的磁感應強度B_xt進行分解，分解后含有1、3、5……奇次諧波，由奇次諧波可以產生的繞氣隙一周的旋轉諧波磁動勢，旋轉諧波磁動勢對定、轉子產生的磁拉力會導致電機轉矩波動增大、電機噪聲增大，降低了電機的運行性能。因此，同步磁阻電機ALA轉子結構的等間距分布的等寬度轉子柵格和氣隙中磁場的磁感應強度B_xt產生的旋轉諧波磁動勢的存在，在電機運行過程中存在嚴重的漏磁現象和較大的轉矩波動，漏磁和轉矩波動是同步磁阻電機存在的兩個主要問題。文獻報道了[陳蘭,王真,徐謙,戴亮,張東寧，“同步磁阻電動機設計分析”，微特電機,2012年,第40卷，第2期]了一種新的電機結構，通過改變ALA轉子中氣隙寬度與硅鋼片寬度的比值，降低了電磁振動，并與相同功率的三相異步電動機的轉矩脈動進行比較，在相同的定子結構和相同的輸入電流的情況下，新的ALA轉子結構的電磁振動更小，其不足之處在于該電機結構并沒有考慮到在改變轉子結構的同時，會影響到ALA轉子的轉子肋部的磁飽和程度的變化，從而會降低電機的運行性能。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型擬解決的技術問題是，提供一種同步磁阻電機的ALA轉子結構。該轉子結構易于加工，可有效降低由于電機運轉過程中轉矩突變導致的轉矩的大幅波動，同時能降振減噪、降低或避免漏磁現象，適用于三相四極和六極的同步磁阻電機應用的所有場合。

本實用新型解決所述技術問題所采用的技術方案是，提供一種同步磁阻電機的ALA轉子結構，該轉子結構由硅鋼片沿軸向疊壓而成，包括多個磁極，多個磁極繞電機軸設置在相鄰區段中，每個磁極包括在徑向上間隔分布的多層轉子柵格，其特征在于所述轉子柵格為漸變型凸極結構，以遠離電機軸至靠近電機軸的方向，依次定義為第1層轉子柵格、……、第?k層轉子柵格、第k+1層轉子柵格、……；第k層轉子柵格與第k+1層轉子柵格寬度的比值為α，第k+1層轉子柵格的寬度w_ins與第k層和第k+1層轉子柵格之間的硅鋼片的寬度w_iron的比值為k_w，α與k_w之間的關系滿足公式(6)：