[發明專利]分數槽異步起動永磁同步電動機的輔助槽設置方法及應用

有效

• 申請號: 201710930275.9
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107634633B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 唐旭;林旭梅;朱文杰
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: H02K21/46
• 分類號: H02K21/46;H02K1/16
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種分數槽異步起動永磁同步電動機的輔助槽設置方法及應用，確定電機未開輔助槽時的最低階電磁力的階數，結合電機最低階電磁力的目標階數，計算每個定子齒的內表面的定子輔助槽數量，每個定子齒的內表面上沿圓周方向分布有相同數量的輔助槽。本發明通過在定子齒的內表面開輔助槽，并合理選擇輔助槽的槽口寬、槽深，可以提高電機最低階電磁力的階數，能夠有效降低該類電機的電磁振動噪聲，有利于該類電機的穩定運行，該方法易于實現、效果顯著。

技術領域

本發明涉及一種分數槽異步起動永磁同步電動機的輔助槽設置方法及應用。

背景技術

在全球節能減排的趨勢之下，高效節能的永磁電機在越來越多的應用場合逐步替代了傳統電勵磁電機，提高了能源的利用率。

異步起動永磁同步電動機在結構上可以看作是在傳統異步電機的轉子鐵心內部放置了永磁體，與傳統異步電機相比，該類電機具有高效率、高功率因數及寬經濟運行范圍等突出優點，具有在多種應用場合替代異步電機的潛力。

但是，與其他類型的永磁電機相似，異步起動永磁同步電動機的永磁磁動勢沿圓周的分布近似為矩形，含有大量的諧波成分。這將導致電機氣隙磁密中含有大量的諧波分量，這些諧波分量作用于定子鐵心，將使得異步起動永磁同步電動機的電磁振動水平高于異步電機。因此，如何降低異步起動永磁同步電動機的電磁振動水平是該類電機亟待解決的問題之一。

電磁力的階數對電機電磁振動的影響較大，較低階數的電磁力能引起較大的電磁振動。對于分數槽異步起動永磁同步電動機，其最低階電磁力的階數通常較小(小于電機極數)，通常會產生較大的電磁振動，對電機的穩定運行產生較大影響。因此，如何提高分數槽異步起動永磁同步電動機的最低階電磁力的階數，降低電機的電磁振動水平，可以有效促進異步起動永磁同步電動機的進一步推廣應用。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種分數槽異步起動永磁同步電動機的輔助槽設置方法及應用，本發明通過提高電機最低階電磁力的階數，可以有效降低電機的電磁振動水平。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種分數槽異步起動永磁同步電動機的輔助槽設置方法，確定電機未開輔助槽時的最低階電磁力的階數n₀，結合電機最低階電磁力的目標階數n₁，計算每個定子齒的內表面的定子輔助槽數量k。

進一步的，每個定子齒的內表面上沿圓周方向分布有相同數量的輔助槽。

進一步的，輔助槽的寬度、深度與原定子槽口的寬度、深度相同，所述輔助槽與定子槽在圓周方向上均勻分布。

進一步的，每個定子齒內表面開k個輔助槽，使電機最低階電磁力的階數提高到n₁，從而達到抑制電機電磁振動的目的；其中，k與n₁需滿足以下關系式

n₁＝GCD[(k+1)Q₁,2p]

其中，GCD[(k+1)Q₁，2p]表示(k+1)Q₁和2p的最大公約數，Q₁為定子齒數，p為電機的極對數，k、n₁均為正整數，且n₀<n₁≤2p。

一種異步起動永磁同步電動機，包括定子和轉子，定子鐵心的內表面沿圓周方向均勻分布有相同結構參數的定子齒，在每個定子齒的內表面上沿圓周方向分布有如上述方法確定的數量的輔助槽，所述輔助槽的槽口寬度、槽深與定子槽口的寬度、深度相同，所述輔助槽與定子槽在圓周方向上均勻分布。