[實用新型]表貼式內轉子永磁同步電機

有效

• 申請號: 201521097106.4
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN205212670U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 呂航;胡余生;陳彬;盧素華;李鎮良
• 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: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李海建

技術領域

本實用新型涉及電機設備技術領域，特別涉及一種表貼式內轉子永磁同 步電機。

背景技術

目前，表貼式內轉子永磁同步電機的類型主要有兩種。

一種采用表貼式磁鋼，表貼式磁鋼為對稱的瓦片式結構。其中，磁鋼的 內外表面均為圓弧，內表面的圓弧半徑大于外表面的圓弧半徑，以形成中間 厚兩端漸薄的截面形狀。該種電機僅能保證空載狀態下磁場正弦度，但在電 機運行時由于電樞反應會造成非對稱的磁場畸變，合成磁密波形的正弦度無 法優化，進而使得電機性能無法優化。另一種表貼式磁鋼，磁鋼不均勻的粘 貼在轉子沖片的表面，進而達到磁極偏移的結構來達到削弱自定位力矩的目 的。其僅能降低電機定位轉矩引起的轉矩紋波，不能削弱由磁場諧波引起的 原理性波動與其他不良影響，無法保證氣隙磁場正弦度。

如圖1和圖2所示，以第一種為例，表貼式內轉子永磁同步電機包括轉子 鐵芯202、定子鐵芯101及磁鋼201，磁鋼201為中心對稱結構。內表面的圓弧 半徑R1大于外表面的圓弧半徑R2。如圖3-圖6所示，空載磁密波形正弦分布， 電樞反應畸變波形以一定結構分布，合成磁密波形產生偏差。

因此，如何優化電機性能，減弱磁場諧波成分，是本技術領域人員亟待 解決的問題。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供了一種表貼式內轉子永磁同步電機，以優化 電機性能，減弱磁場諧波成分。

為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種表貼式內轉子永磁同步電機，包括轉子鐵芯及定子鐵芯，還包括多 個均勻設置于所述轉子鐵芯的外周壁的磁鋼；

所述磁鋼具有朝向所述轉子鐵芯相對于所述定子鐵芯運轉方向的磁鋼前 部及背向所述轉子鐵芯相對于所述定子鐵芯運轉方向的磁鋼后部；

所述磁鋼前部的厚度小于所述磁鋼后部的厚度。

優選地，上述表貼式內轉子永磁同步電機中，所述磁鋼的內表面及外表 面均為弧面；

所述內表面的圓心O位于所述磁鋼的中心線上，所述外表面的圓心O＇ 與所述磁鋼的中心線之間具有橫向偏移距離為X。

優選地，上述表貼式內轉子永磁同步電機中，所述磁鋼中的最大厚度tmax 位于所述磁鋼后部，其中，0.15tmax≤X≤0.4tmax。

優選地，上述表貼式內轉子永磁同步電機中，所述最大厚度tmax相對于 所述磁鋼的中心線的偏移角度為α，所述磁鋼的跨距為θ，其中0.05θ≤α ≤0.2θ。

優選地，上述表貼式內轉子永磁同步電機中，所述外表面的邊緣處具有 倒角，所述倒角的半徑為R；

所述磁鋼中的最小厚度tmin位于所述磁鋼前部，其中，R≤0.5tmin。

優選地，上述表貼式內轉子永磁同步電機中，所述磁鋼的內表面與所述 轉子鐵芯的外表面相貼合。

優選地，上述表貼式內轉子永磁同步電機中，所述轉子鐵芯的外表面與 所述磁鋼的內表面之間具有凹凸配合結構。

優選地，上述表貼式內轉子永磁同步電機中，所述凹凸配合結構包括設 置于所述轉子鐵芯的外表面上的磁鋼卡槽及設置于所述磁鋼的內表面上的凸 臺；所述磁鋼卡槽的數量與所述磁鋼的數量相同且一一對應。

優選地，上述表貼式內轉子永磁同步電機中，所述凸臺位于所述磁鋼內 表面的中間部分。

優選地，上述表貼式內轉子永磁同步電機中，所述凸臺繞所述磁鋼的內 表面的圓心跨度為β，所述磁鋼的跨距為θ，0.1θ≤β≤0.2θ。

優選地，上述表貼式內轉子永磁同步電機中，所述磁鋼前部的減少面積 為S1，所述磁鋼后部的增加面積為S2，其中，S1≈S2。

本實用新型提供的表貼式內轉子永磁同步電機，其轉子鐵芯通過轉軸與 軸承配合可旋轉的置于定子鐵芯內腔中。磁鋼的磁性為N極與S極間隔排布， 轉子鐵芯與磁鋼形成轉子組件，轉子組件與定子鐵芯的內腔之間存在氣隙； 定子鐵芯內周分布有若干槽，槽內嵌有繞組。電機在運轉時，繞組中形成同 步轉速旋轉的電樞磁場，其與轉子永磁體磁場同步旋轉維持同向的偏移角度， 故而產生穩定的磁拉力輸出轉矩。由于磁鋼的數量為多個，磁鋼沿轉子鐵芯 的周向排布的磁鋼前部及磁鋼后部偏向的順序一致，所有磁鋼前部均朝向轉 子鐵芯相對于定子鐵芯運轉方向即，指向對應位置的轉子運行切向。