[發明專利]一種低慣量高過載永磁電機

在審

• 申請號: 201810654474.6
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN110635652A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 季漢川;韓光鮮
• 申請（專利權）人: 上海鳴志電器股份有限公司
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14
• 代理公司: 31225 上海科盛知識產權代理有限公司
• 代理人: 應小波

本發明涉及一種低慣量高過載永磁電機，包括定子、轉子和繞組，所述的轉子是外徑按照電機自身慣量與負載慣量比值為0.8～2來設計的轉子，所述的定子還包括極柱，所述極柱的斜邊與中心線形成一角度為θ，且θ＞0°。與現有技術相比，本發明通過慣量匹配的原則設計，可以使電機在所在慣量負載系統中能夠輸出效率最大化，定子極柱采用梯形或者其他變種方法，3倍過載時至少能夠提高過載轉矩5％以上，且過載倍數越高，提升越明顯等優點。

技術領域

本發明涉及一種永磁電機領域，尤其是涉及一種低慣量高過載永磁電機。

背景技術

永磁同步電機是由永磁體勵磁產生同步旋轉磁場的同步電機，永磁體作為轉子產生旋轉磁場，三相定子繞組在旋轉磁場作用下通過電樞反應，感應三相對稱電流。永磁同步類電機，目前隨著其應用領域的不斷延伸，對其與系統的適配性要求也越來越多樣。本發明一種低慣量高過載永磁電機能夠較一般永磁電機更適于如下一類工況：電機帶動輕慣量負載，高頻正反轉和加減速，要求系統響應快，要求高過載性能，如紡織行業自動絡筒機用的往復撥紗機構。

這樣對電機性能的要求與普通工況完全有很大不一樣。

現有的永磁電機(包括無刷和永磁同步)，結構剖面參見說明書附圖1，其包括：定子20，轉軸22，磁鋼23，繞組24。當處于高加減速時，此結構剖面的永磁電機在給定同樣的電流情況下，輸入的轉矩不足，且不能承受很高的過載。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種低慣量高過載永磁電機。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種低慣量高過載永磁電機，包括定子、轉子和繞組，所述的轉子是外徑按照電機自身慣量與負載慣量比值為0.8～2來設計的轉子，所述的定子還包括極柱，所述極柱的斜邊與中心線形成一角度為θ，且θ＞0°。

優選地，所述的極柱形狀為梯形結構。

優選地，所述的極柱為上寬下窄的梯形結構。

優選地，所述的極柱形狀為階梯形結構。

優選地，所述的極柱形狀為上寬下窄的階梯形結構。

優選地，所述的轉子包括轉軸和磁鋼。

優選地，所述的θ角度范圍：0°＜θ＜10°。

優選地，所述的θ通過使N倍額定電流時電機輸出轉矩最大化的計算原則得到。

優選地，由于所述的轉子外徑減小，所述的定子內徑也相應減小，所述的極柱加長，且所述的極柱之間的定子槽面積增大。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)通過慣量匹配的原則設計，可以使電機在所在慣量負載系統中能夠輸出效率最大化。

(2)定子極柱采用梯形或者其他變種方法，3倍過載時至少能夠提高過載轉矩5％以上，且過載倍數越高，提升越明顯。

附圖說明

為了進一步闡明本發明的各實施例的以上和其他優點和特征，將參考附圖來呈現本發明的各實施例的更具體的描述。可以理解，這些附圖只描繪本發明的典型實施例，因此將不被認為是對其范圍的限制。并且，附圖中示出的各個部分的相對位置和大小是示例性的，而不應當被理解成各個部分之間唯一確定的位置或尺寸關系。

圖1為現有技術的永磁電機的結構剖面圖。

圖2為本發明一種低慣量高過載永磁電機實施例1的機構剖面圖。

圖3(a)為本發明一種低慣量高過載永磁電機實施例1的極柱結構示意圖。

圖3(b)為現有技術極柱的結構示意圖。