[發(fā)明專利]一種高轉(zhuǎn)矩密度的混合永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810938901.3
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN109067037B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱孝勇;鄭詩玥;徐磊;曾現(xiàn)現(xiàn)
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K1/27
• 分類號(hào): H02K1/27
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種高轉(zhuǎn)矩密度的混合永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，所述轉(zhuǎn)子上沿垂直于圓周方向上設(shè)有若干矩形槽(2),所述矩形槽(2)下端與拱形槽(3)相連通，連通槽中嵌有矩形鐵氧體(7)，且鐵氧體(7)的磁化方向?yàn)榍邢虼怪庇谟来朋w面；所述矩形槽(2)上端與T形槽(4)相連通；所述T形槽(4)左右兩側(cè)均設(shè)有V形槽(5)；所述V形槽(5)與開口相對的另一端部設(shè)有加強(qiáng)筋(6)；所述V形槽(5)的左右兩個(gè)槽內(nèi)嵌有極性相同的釹鐵硼(8)；所述V形槽(5)接近加強(qiáng)筋(6)側(cè)設(shè)有梯形槽(9)以限制釹鐵硼(8)的移動(dòng)。本發(fā)明不僅能夠提高混合永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度，而且能夠減少漏磁，提高永磁體利用率和電機(jī)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種高轉(zhuǎn)矩密度的混合永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

稀土材料廣泛應(yīng)用于電機(jī)等工業(yè)生產(chǎn)，但稀土作為一種戰(zhàn)略性資源，常年供應(yīng)不穩(wěn)定，價(jià)格不斷上漲。因此采用價(jià)格低廉，供應(yīng)穩(wěn)定的非稀土永磁，如鐵氧體部分代替稀土永磁應(yīng)用于電機(jī)中，能夠顯著降低電機(jī)制造成本。但由于鐵氧體的磁能積遠(yuǎn)低于釹鐵硼永磁材料且矯頑力較低，通過合理的轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)，使得在降低稀土永磁材料用量的同時(shí)保證電機(jī)的高轉(zhuǎn)矩密度。以及提高電機(jī)的抗去磁能力，成為重點(diǎn)。本發(fā)明針對以上問題，通過轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使兩種永磁體排布合理，可以降低成本且提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度，降低鐵芯和渦流損耗，提高了電機(jī)的效率。

混合永磁電機(jī)的工作原理為，兩種混合永磁體作為勵(lì)磁源內(nèi)置于轉(zhuǎn)子上，產(chǎn)生磁場，與定子電勵(lì)磁產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。雖然永磁體內(nèi)置于轉(zhuǎn)子上具有凸極效應(yīng)，可以用磁阻轉(zhuǎn)矩，但不可避免的出現(xiàn)漏磁，永磁體利用率降低，且鐵氧體永磁材料的磁能積遠(yuǎn)低于釹鐵硼，矯頑力也較低，易被退磁。因此合理的設(shè)置永磁體的位置排布，隔磁槽能夠在降低成本的同時(shí)提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度和效率。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種混合永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不僅能夠降低傳統(tǒng)稀土永磁電機(jī)的成本，還因?yàn)橛来朋w位置和隔磁磁障的設(shè)計(jì)能夠提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度，同時(shí)提高電機(jī)的效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種混合永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)子上沿垂直于圓周方向上設(shè)有若干矩形槽(2),所述矩形槽(2)下端與拱形槽(3)相連通，連通槽中嵌有矩形鐵氧體(7)，且鐵氧體(7)的磁化方向?yàn)榍邢虼怪庇谟来朋w面；所述矩形槽(2)上端與T形槽(4)相連通；所述T形槽(4)左右兩側(cè)均設(shè)有V形槽(5)；所述V形槽(5)與開口相對的另一端部設(shè)有加強(qiáng)筋(6)；所述V形槽(5)的左右兩個(gè)槽內(nèi)嵌有極性相同的釹鐵硼(8)；所述V形槽(5)接近加強(qiáng)筋(6)側(cè)設(shè)有梯形槽(9)以限制釹鐵硼(8)的移動(dòng)。

優(yōu)選的：所述拱形槽(3)為拱橋形結(jié)構(gòu)，包括外層圓弧和內(nèi)層圓弧，所述內(nèi)外層圓弧平行，靠近轉(zhuǎn)軸的內(nèi)層圓弧與鐵氧體(7)相切，以限制鐵氧體(7)的移動(dòng)。

優(yōu)選的：所述T形槽(4)上層“一”形部分包括內(nèi)外層弧線，內(nèi)外層弧線均與轉(zhuǎn)子圓弧平行。下層“1”形部分與矩形槽(2)相連通，寬度較矩形槽(2)寬度窄，一限制鐵氧體(7)的移動(dòng)。

優(yōu)選的：所述V形槽(5)的開口指向定子，開口處與兩側(cè)相鄰的T形槽(4)相連通。

優(yōu)選的：所述矩形槽(2)的個(gè)數(shù)為6個(gè)，矩形槽的寬度與長度比為1:1.5-2。

優(yōu)選的：所述拱形槽(3)的寬度與鐵氧體(7)的寬度比為1:1.75-2.25，拱形槽(3)的上側(cè)弧線距其弧心的距離與下側(cè)弧線距其弧心的距離比為1-2：3。

優(yōu)選的：所述T形槽(4)下層“1”形部分寬度與鐵氧體(7)的寬度比為1:1.75-2.25，上層“一”形寬度與“1”形寬度比為1-1.25:1。

優(yōu)選的：所述釹鐵硼(8)的寬度與其長度比約為1：7.5-8.5，所述加強(qiáng)筋(6)的寬度與釹鐵硼(8)的寬度比為0.75-1.25:1。