[實用新型]一種正弦波磁場異步起動永磁同步電動機的轉(zhuǎn)子

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920915225.8
• 申請日: 2019-06-18
• 公開（公告）號: CN209860682U
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱慶國
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林省綠能環(huán)保科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: H02K1/22
• 分類號: H02K1/22;H02K1/26;H02K21/46
• 代理公司: 22211 長春眾益專利商標事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 趙正

一種正弦波磁場異步起動永磁同步電動機的轉(zhuǎn)子，屬于電機制造技術(shù)領(lǐng)域，采用轉(zhuǎn)子本體、永磁體和導(dǎo)條槽構(gòu)成，其中磁極中心位置的導(dǎo)條槽間距最大，其兩側(cè)導(dǎo)條槽間距依次逐步減小。這樣做產(chǎn)生的氣隙磁場就接近正弦波磁場，從而改變轉(zhuǎn)子內(nèi)部磁力線的走向，使得流向電機氣隙磁場的磁通分布發(fā)生變化。本實用新型裝置在不增加電機制造成本，不增加電機制造工藝難度的情況下，實現(xiàn)了正弦波永磁電機氣隙磁場。正弦波磁場使得電機起動性能更佳，運行振動和噪聲降低，電機效率提高，起到節(jié)能的作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于電機制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種異步起動永磁同步電動機的轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的異步起動永磁同步電動機包括轉(zhuǎn)子本體、永磁體和導(dǎo)條槽，有多個永磁體在轉(zhuǎn)子本體上呈放射性均勻分布，導(dǎo)條槽處有鋁導(dǎo)條，電機啟動時利用鋁導(dǎo)條與定子旋轉(zhuǎn)磁場耦合，完成啟動過程，然后利用永磁體磁場與定子磁場耦合，實現(xiàn)電機正常運行。其中轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)條槽結(jié)構(gòu)是采用異步電機的相同結(jié)構(gòu)，導(dǎo)條槽在轉(zhuǎn)子本體邊沿處均勻分布，并且形狀大小相同，這種結(jié)構(gòu)使永磁體產(chǎn)生的氣隙磁場為方波磁場，這種方式應(yīng)用于異步起動永磁同步電動機時，磁場含有大量的諧波，諧波磁場在電機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生高次諧波鐵損耗，同時產(chǎn)生附加扭矩引起電機振動和噪聲，電機效率也隨之降低。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種正弦波磁場異步起動永磁同步電動機的轉(zhuǎn)子，實現(xiàn)電機平穩(wěn)啟動，高效運行，并降低振動和噪聲。

如果當電機啟動時，能夠?qū)崿F(xiàn)的氣隙磁場為正弦波磁場，則可以有效地克服啟動過程中出現(xiàn)的問題。

本實用新型解決技術(shù)問題的方案是采用轉(zhuǎn)子本體、永磁體和導(dǎo)條槽構(gòu)成正弦波磁場異步起動永磁同步電動機的轉(zhuǎn)子，其中磁極中心位置的導(dǎo)條槽間距最大，其兩側(cè)導(dǎo)條槽間距依次逐步減小，即相鄰的兩個永磁體中間位置的導(dǎo)條槽間距最大，然后依次逐步向兩側(cè)減小導(dǎo)條槽間距。這樣做產(chǎn)生的氣隙磁場就接近正弦波磁場，從而改變轉(zhuǎn)子內(nèi)部磁力線的走向，使得流向電機氣隙磁場的磁通分布發(fā)生變化。導(dǎo)條槽間隙越小，磁阻越大，流過的磁通就越少，對應(yīng)位置的氣隙磁密就越低。相反，導(dǎo)條槽間隙越大，磁阻就越小，流過的磁通就越多對應(yīng)位置的氣隙磁密就越高。

越接近正弦波磁場，啟動的效果就越好，可以根據(jù)導(dǎo)條槽在轉(zhuǎn)子本體邊沿處均勻分布時導(dǎo)條槽間距，進一步確定導(dǎo)條槽間距。根據(jù)永磁體數(shù)量，每磁極可以有7個導(dǎo)條槽、6個導(dǎo)條槽或5個導(dǎo)條槽。每磁極7個導(dǎo)條槽情況下，槽間距t1:t2:t3:t4比例為8:4-4.5:3.5-2.8:2.6-2.3，能夠達到接近于正弦波的氣隙磁場；每磁極6個導(dǎo)條槽情況下，槽間距t1:t2:t3比例為12:6-3.5:3.3-2.7，能夠達到接近于正弦波的氣隙磁場；每磁極5個導(dǎo)條槽情況下，槽間距t1:t2:t3比例為19:7-4:3.5-2.5，能夠達到接近于正弦波的氣隙磁場。

如果想使得產(chǎn)生的氣隙磁場更加接近正弦波磁場，可以通過計算機繪圖軟件設(shè)計轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，并一次或多次調(diào)整導(dǎo)條槽尺寸及分布。并通過計算機電磁仿真軟件手段校核電機氣隙磁場波形是否接近正弦波形，直到氣隙磁場波形達到或接近正弦波形為止。雖然理論上磁場波形越接近正弦波形啟動效果越理想，氣隙磁密接近正弦波的程度，可根據(jù)工況需要自行選定。所以一般情況下能夠產(chǎn)生近似正弦波形氣隙磁密就能夠滿足電機啟動和運行要求。

本實用新型裝置在不增加電機制造成本，不增加電機制造工藝難度的情況下，實現(xiàn)了正弦波永磁電機氣隙磁場。正弦波磁場使得電機起動性能更佳，運行振動和噪聲降低，電機效率提高，起到節(jié)能的作用。

附圖說明

圖1為本實用新型產(chǎn)品的示意圖；

圖2為電磁仿真磁力線走勢圖；

圖3為電磁仿真氣隙磁場波形示意圖

圖4為每磁極6個導(dǎo)條槽的產(chǎn)品示意圖；

圖5為每磁極5個導(dǎo)條槽的產(chǎn)品示意圖。