[發明專利]一種貼片式雙層磁通槽永磁同步電機

有效

• 申請號: 201710037754.8
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106712350B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 吳虹;花為;吳漢周
• 申請（專利權）人: 揚州市新港電機有限公司
• 主分類號: H02K1/278
• 分類號: H02K1/278;H02K21/14
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 王華

本發明公開了一種貼片式雙層磁通槽永磁同步電機，包括殼體，定子和設在定子中心軸處的電機轉子，所述電機轉子包括中心轉軸、轉子鐵芯、和永磁體，所述轉子鐵芯的外表面均勻的設有多個扇形凹槽，所述永磁體為扇形且永磁體的寬度小于扇形凹槽的寬度，所述永磁體分別設在扇形凹槽內并與轉子鐵芯的外徑平齊，且所述永磁體分別處于各自扇形凹槽同一側；所述轉子鐵芯還內設有與扇形凹槽對應數量和對應位置的均為U形結構的內層通槽和外層通槽，且所述內層通槽和外層通槽均包括直底邊，以及與直底邊兩端分別連接的兩個對稱的直側翼。本發明相對傳統永磁電機的轉矩密度得到明顯增加，且能充分有效利用永磁轉矩分量和磁阻轉矩分量，提高了電機性能。

技術領域

本發明主要涉及永磁同步電機結構的優化設計。

背景技術

永磁電機具有體積小、重量輕、轉動慣量小，動態響應速度快，動態平衡性能好等優點，已經得到廣泛的研究和應用。目前常規的永磁電機由于定子和轉子的齒和槽結構對磁路的影響，氣隙磁密度分布會呈現較強的周期波浪特性，氣隙磁密波含有大量高次諧波，對電機性能產生不利影響。同時，由于永磁電機通常采用id＝0控制，磁阻轉矩沒有得到充分利用，造成能量損耗。因此需要對永磁電機結構進行優化設計，提高電機的有效轉矩密度，達到節能效果。

發明內容

發明目的：為了解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種貼片式雙層磁通槽永磁同步電機，相對傳統永磁電機的轉矩密度得到明顯增加，且能充分有效利用永磁轉矩分量和磁阻轉矩分量，提高了電機性能。

技術方案：為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：一種貼片式雙層磁通槽永磁同步電機，包括殼體，設在殼體內壁的定子和設在定子中心軸處的電機轉子，所述電機轉子包括中心轉軸、轉子鐵芯、和永磁體，所述轉子鐵芯的外表面均勻的設有多個扇形凹槽，所述永磁體為扇形且永磁體的寬度小于扇形凹槽的寬度，所述永磁體分別設在扇形凹槽內并與轉子鐵芯的外徑平齊，且所述永磁體分別處于各自扇形凹槽同一側；所述轉子鐵芯還內設有與扇形凹槽對應數量和對應位置的均為U形結構的內層通槽和外層通槽，且所述內層通槽和外層通槽均包括直底邊，以及與直底邊兩端分別連接的兩個對稱的直側翼，且內層通槽和外層通槽的兩個直底邊相互平行，所述內層通槽和外層通槽設置有用于導通磁通的磁橋。

對上述技術方案進行改進，還包括前端蓋和后端蓋，所述前端蓋和后端蓋設在外殼的兩端，且所述中心轉軸的兩端通過軸承設在前端蓋和后端蓋上。

進一步的，還包括兩個永磁體固定筒，所述永磁體固定筒包括固定環和筒體，所述固定環設在筒體的一端，且兩者為一體設計，所述筒體的內壁直徑與電極轉子的外包絡直徑一致，所述固定環的環寬大于筒體的壁厚，且固定環上設有用于與轉子鐵芯固接的安裝孔，所述兩個永磁體固定筒套接固定在再電機轉子的兩端。

對上述技術方案進行改進，在轉子鐵芯的截面并以轉子鐵芯的中心點為原點建立x-y二維坐標系，使y軸與內層通槽和外層通槽垂直并穿過內層通槽和外層通槽的中心點，

所述內層通槽的直側翼中心線端部與坐標系原點的連線與y軸的夾角為a_in，且外層通槽的直側翼中心線端部與坐標系原點的連線與y軸的夾角為a_out，且內層通槽的直側翼中心線與y軸的夾角為a′_in，外層通槽的直側翼中心線與y軸的夾角為a'_out，扇形凹槽兩端線與y軸的夾角為a_air，且扇形凹槽底部弧線所占圓心角為θ_air，且扇形永磁體所占圓心角為θ_pm，且扇形永磁體遠離扇形凹槽一側的端線與y軸的夾角為a_pm，且

所述內層通槽的直底邊和直側翼的寬度分別為h1和q1,外層通槽的直底邊和直側翼的寬度分別為h2和q2，且他們滿足h₂＜h₁，0.5h₁＜q₁＜h₁，0.5h₂＜q₂＜h₂；