[發明專利]一種永磁同步電機轉子的沖片外圓結構

在審

• 申請號: 201710799602.1
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN107492960A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 王朝海;邱高峰;王詠濤;胡培俊
• 申請（專利權）人: 日本電產凱宇汽車電器（江蘇）有限公司
• 主分類號: H02K1/24
• 分類號: H02K1/24;H02K1/27
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司32252
• 代理人: 倪青華

技術領域

本發明涉及一種正弦波控制的永磁同步電機轉子外圓結構，屬于電機領域。

背景技術

永磁同步電機轉子外圓結構影響著電機氣隙磁密波形，正弦波控制的永磁同步電機轉子外圓通常會采用圓形或凸極形狀，如申請號201620845036.4實用新型專利《一種PMSM電機的IPM轉子》公開了轉子外圓結構由若干個圓弧形的凸起部和相鄰所述凸起部之間設置直線部組成。并沒有給出圓弧形的描述數學函數，繪制過程人為因素影響較大。文獻《削弱永磁同步電機反電勢諧波的磁極形狀優化方法》微電機，2017，50(2)：24-26，雖然給出了磁極表面正弦弧輪廓的描述方程，但直接套用這個方程電機反電勢諧波含量仍然較大。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明提供一種永磁同步電機轉子的沖片外圓結構，電機的控制方式采用正弦波控制，且凸極的弧線段采用特定的正弦函數繪制，減少了認為因素的干擾，使電機氣隙磁密度呈正弦分布，根據磁通通過磁阻最小的原理，轉子轉動時反電勢波形也呈正弦分布。

一種永磁同步電機轉子的沖片外圓結構，電機的控制方式為正弦波控制，且為內轉子結構，轉子的沖片外圓結構包括若干凸極，且所述凸極包括弧線段和直線段，且所述直線段和弧線段之間采用圓角連接,所述若干凸極以圓周陣列的形式組成永磁同步電機轉子的沖片外圓結構，其中，所述凸極的頂點與沖片外圓的圓心的連接線通過永磁體的幾何中心，所述凸極的最低點與沖片外圓的圓心的連接線通過相鄰兩塊永磁體的分界線，所述弧線段滿足正弦函數。

優選地，所述電機的極數≥2，所述凸極個數與電機極數相同。

優選地，所述凸極為磁體嵌入式IPM凸極或者磁體表貼式凸極。

優選地，所述弧線段滿足的正弦函數為：(1)，其中x為橫坐標，y為縱坐標，θ為機械角度，c為凸極最低點至凸極最高點的徑向距離，c為凸極最低點至沖片外圓的圓心的距離，p為電極對數,且滿足正弦函數(1)的弧線段以圓周陣列排布，所述圓周陣列的陣列數等于電機極數。

優選地，所述直線段垂直于沖片外圓的圓心和凸極最低點連線，且直線段與沖片外圓的圓心的距離通過計算尋優得出，所述直線段以圓周陣列排布，且圓周陣列的陣列數等于電機極數。

優選地，所述直線段通過凸極最低點,并垂直于沖片外圓的圓心和凸極最低點連線。

優選地，所述弧線段滿足的正弦函數為：(2)，其中x為橫坐標，y為縱坐標，θ為機械角度，c為凸極最低點至凸極最高點的徑向距離，v為凸極最低點至沖片外圓的圓心的距離，p為電極對數，且所述滿足正弦函數(2)的弧線段以圓周陣列的形式設置，所述圓周陣列的陣列數等于電機極數，所述弧線段圓周陣列后的缺口采用直線連接形成轉子的沖片外圓結構。

有益效果：本發明提供一種永磁同步電機轉子的沖片外圓結構，凸極的弧線段可采用特定的正弦函數繪制，繪制過程受人為因素干擾小，提高了凸極的精密度，使電機氣隙磁密度呈正弦分布，同時，根據磁通通過磁阻最小的原理，轉子轉動時反電勢波形也呈正弦分布，減少了現有磁極表面正弦弧輪廓的描述方程中電機反電勢諧波的影響。

附圖說明

圖1是本發明實施例1轉子示意圖；

圖2是本發明實施例1與現有技術(申請號201620845036.4)反電勢諧波對比。

圖3是本發明實施例2與現有技術(申請號201620845036.4)反電勢諧波對比。

圖中：1—沖片外圓、2—弧線段、3—直線段、4—永磁體。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。

一種永磁同步電機轉子的沖片外圓結構，電機的控制方式為正弦波控制，且為內轉子結構，轉子的沖片外圓1結構包括若干凸極，且所述凸極包括弧線段2和直線段3，且所述直線段3和弧線段2之間采用圓角連接,所述若干凸極以圓周陣列的形式組成永磁同步電機轉子的沖片外圓1結構，其中，所述凸極的頂點與沖片外圓1的圓心的連接線通過永磁體4的幾何中心，所述凸極的最低點與沖片外圓的圓心的連接線通過相鄰兩塊永磁體4的分界線，所述弧線段2滿足正弦函數。

優選地，所述電機的極數≥2，所述凸極個數與電機極數相同。