[實用新型]一種提升永磁同步電動機性能的定轉子結構

有效

• 申請號: 201920090924.3
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN209375261U
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 孟大偉;倪方雷;邱天
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02K1/12
• 分類號: H02K1/12;H02K1/20;H02K3/12;H02K1/17;H02K1/22;H02K1/32;H02K1/27;H02K21/14
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一種提升永磁同步電動機性能的定轉子結構，包括定轉子沖片，定子弧形凹槽，定子繞組，矩形凹槽，高矯頑力和低矯頑力永磁體，隔磁槽一和二，弧形通風孔，其特征是：定子沖片最外圍有弧形凹槽，定子繞組上下、左右都為雙層結構，轉子沖片設有矩形凹槽和周向等距分布的弧形通風孔，兩種不同矯頑力的永磁體呈一字型分布并且低矯頑力的兩個永磁體平行置于高矯頑力永磁體之中，各永磁體設有隔磁槽且各永磁體之間有一定距離間隔。通過這樣的設置，有利于磁力線的分布和散熱，便于永磁體的充弱磁控制，減小電機材料成本，產生的不均勻氣隙減小了氣隙磁密諧波、齒槽轉矩，提升了永磁同步電動機的整體運行性能。

技術領域

本實用新型涉及一種提升永磁同步電動機性能的定轉子結構，具體涉及到定轉子沖片，定子繞組，轉子沖片以及永磁體的設計，屬于永磁電機領域。

背景技術

隨著我國經濟和科技的快速發展，使得永磁材料的性能提高，價格降低，永磁同步電動機也更加廣泛地應用于工業、農業、軍事、以及日常生活出行等各個領域中，永磁同步電動機作為新的動力驅動裝置，推動我國的經濟發展邁上新的一個臺階。

目前國內使用的永磁同步電動機還存在許多需要改進的地方，大多為永磁體勵磁固定，產生的主磁通也就固定不變，難以實現調速控制，另外，目前永磁同步電動機存在氣隙磁密諧波，齒槽轉矩，以及散熱等問題。

而對于國內廣泛推廣的新能源汽車，采用的永磁同步電動機主要以內置式V字型永磁體為主和單一的一字型永磁體為主，而V字型永磁體容易產生帶有高諧波含量的反電動勢破壞氣隙磁密波形，影響電機的弱磁控制，而單一的一字型永磁體結構產生的電機轉矩密度以及功率能力較低。

本實用新型在此基礎上提出一種提升永磁同步電動機性能的定轉子結構，優化了永磁同步電動勵磁性能，氣隙磁密波形，散熱性能以及齒槽轉矩。

實用新型內容

本實用新型根據現有的永磁同步電動的不足之處，提出一種提升永磁同步電動機性能的定轉子結構降低了永磁體的充弱磁難度，提高弱磁擴速能力，改善了電機的氣隙磁密波形，優化齒槽轉矩，提升了整體的散熱效率。

為了實現上述性能的提升，本實用新型提供一種永磁同步電動機性能的定轉子結構，包括：定轉子沖片，定子弧形凹槽，定子繞組，矩形凹槽，高矯頑力永磁體，低矯頑力永磁體，隔磁槽一，隔磁槽二，弧形通風孔。

特別地，定子沖片外圍設有定子弧形凹槽，且弧形凹槽的對稱軸與定子齒的對稱軸重合，并且弧形凹槽的數量為電機極數的倍數。

特別地，定子繞組采用上下雙層，左右雙層結構。

特別地，轉子沖片外圍設有與極數相同的矩形凹槽，矩形凹槽的四個角采用圓角過度方式，矩形凹槽沿著電機周向等距分布。

特別地，轉子沖片上的弧形通風孔段數與電機的極數相同，弧形通風孔關于高矯頑力永磁體中心線對稱并且沿著電機周向等距分布，每段弧形通風孔含有三個等距并且所跨圓周角度相同的通風孔。

特別地，兩個高矯頑力永磁體為一字型結構，關于該磁極的電機d軸對稱設置，分別置于兩個并行低矯頑力永磁體的上方和下方，高矯頑力永磁體四個邊角設有弧線形隔磁槽一。

特別地，兩個并行設置低矯頑力永磁體與高矯頑力永磁體平行，兩個低矯頑力永磁體關于該磁極的電機d軸對稱設置，低矯頑力永磁體之間有間隔設置，同樣地低矯頑力永磁體與高矯頑力永磁體之間有間隔設置，并且低矯頑力永磁體兩邊設有月牙形隔磁槽二。

特別地，高矯頑力永磁體占整個永磁體的比例為60％到70％，而低矯頑力永磁體則占30％到40％，且兩個高矯頑力永磁體材料、形狀、大小相同，兩個低矯頑力永磁體材料、形狀、大小相同。