[發明專利]一種變磁橋異步啟動永磁同步電動機

有效

• 申請號: 201611193921.X
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106787571B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 李健;盧陽;王洪亮
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02K21/46
• 分類號: H02K21/46;H02K1/27
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春

本發明公開了一種變磁橋異步啟動永磁同步電動機，包括定子和轉子，定子與轉子通過氣隙分開；轉子包括轉子鐵芯、轉子鼠籠、永磁體以及轉軸，轉子鐵芯安裝于轉軸上，永磁體安裝于轉子鐵芯上，轉子鼠籠安裝于轉子鐵芯上，轉子鐵芯上設有隔磁磁橋，隔磁磁橋寬度沿轉軸方向由兩端向中間減小。隔磁磁橋寬度的減小，使整個軸向上的隔磁磁橋磁阻有效增大，能夠提高轉子鐵芯的隔磁效果，同時轉子鼠籠采用鋁水澆鑄成型，能夠抵消由于隔磁磁橋寬度減少對轉子鐵芯強度的削弱，使得轉子能夠兼顧好的隔磁效果和高的機械性能。且該轉子鐵芯結構簡單，易于加工制造。

技術領域

本發明屬于永磁電機領域，更具體地，涉及一種變磁橋異步啟動永磁同步電動機。

背景技術

異步啟動永磁同步電動機因其在功率因素、效率方面具有高于異步電機的優點，同時也具有異步啟動的能力，其應用領域越來越廣泛，特別是在要求高效的場合，這也使得對其的研究成為熱點。對異步啟動同步電動機的研究目標主要是提高效率、功率因素、啟動品質因素和減少單位功率的永磁體用量等。然而異步啟動永磁同步電動機基本都采用永磁體內置的結構，必然導致永磁體的漏磁大，利用率低，進而影響啟動品質因數和單位功率永磁體用量。目前的隔磁措施主要包括兩種方式：采用非磁性轉軸或轉軸上加隔磁銅套方式，這使制造成本高且工藝復雜；采用空氣隔磁和隔磁磁橋的方式，有一定隔磁效果，但這種結構在較大容量電動機的場合難以滿足機械強度要求。因此，現有的隔磁措施都很難兼顧隔磁效果好和機械強度高。

發明內容

針對上述缺陷，本發明提供了一種變磁橋異步啟動永磁同步電動機，旨在解決現有的異步啟動永磁同步電動機難以兼顧好的隔磁效果和高的機械強度的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供的一種變磁橋異步啟動永磁同步電動機，包括：

定子和轉子，定子與轉子通過氣隙分開；

轉子包括轉子鐵芯、轉子鼠籠、永磁體以及轉軸，轉子鐵芯安裝于轉軸上，永磁體安裝于轉子鐵芯上，轉子鼠籠安裝于轉子鐵芯上，轉子鐵芯上設有隔磁磁橋，隔磁磁橋寬度沿轉軸方向由兩端向中間減小，轉子鼠籠采用鋁水澆鑄成型。

隔磁磁橋寬度沿著轉軸方向由兩端向中間減小，使整個軸向隔磁磁橋的磁阻有效地增大，提高隔磁效果，同時轉子鼠籠采用鋁水澆鑄成型，能夠抵消由于隔磁磁橋寬度變小對轉子鐵芯機械強度的削弱，使得轉子能兼顧好的隔磁效果和高的機械強度。

進一步地，轉子鐵芯采用沖片結構，便于將轉子鐵芯加工成變磁橋結構。

進一步地，隔磁磁橋寬度沿轉軸方向由兩端向中間呈階梯式或弧線式減小，可避免對轉子鐵芯機械強度削弱過大，同時又能使轉子鐵芯有好的隔磁效果。

進一步地，隔磁磁橋寬度大于等于1毫米，當隔磁磁橋寬度小于1毫米時，轉子強度銳減。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，有以下有益效果：

1、由于本發明中采用變磁橋的轉子鐵芯，隔磁磁橋寬度越小，磁橋部位的磁阻就越大，越能限制永磁體的漏磁，故本發明提供的變磁橋異步啟動永磁同步電動機與常規異步啟動永磁同步電動機相比，在沿整個轉軸方向上對永磁體的漏磁限制作用更加明顯，實現了降低漏磁、改善啟動品質因數和降低單位功率永磁體用量的目標。

2、由于轉子鐵芯結構較簡單，可以采用沖片結構，加工成變磁橋的轉子鐵芯相對比較容易，在轉子鐵芯的沖片結構加工成型后，采用鋁水澆鑄的方式成型轉子鼠籠，使轉子鼠籠與轉子鐵芯二者聯結為一體，可抵消由于轉子鐵芯的隔磁磁橋寬度減小對轉子機械強度的削弱，保證轉子高的機械強度。

附圖說明

圖1為本發明提供的變磁橋異步啟動永磁同步電動機的定子結構圖；

圖2為本發明提供的變磁橋異步啟動永磁同步電動機的轉子結構圖(以44槽4極為例)；