[發(fā)明專利]永磁電機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011548820.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112701811A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 童童;陳彬;張健;蔣云龍;廖克亮;李世鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號(hào): H02K1/14
• 分類號(hào): H02K1/14;H02K1/27;H02K3/28;H02K1/16
• 代理公司: 北京煦潤(rùn)律師事務(wù)所 11522
• 代理人: 劉子輝;梁永芳

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N永磁電機(jī)。該永磁電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，定子為閉口槽結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在定子內(nèi)，轉(zhuǎn)子與定子之間形成氣隙，轉(zhuǎn)子的外圓包括多個(gè)依次連接的劣弧段，一個(gè)劣弧段對(duì)應(yīng)一個(gè)極，沿著從D軸到Q軸的方向，轉(zhuǎn)子的每個(gè)極所對(duì)應(yīng)的氣隙厚度遞增，氣隙的厚度變化滿足Y＝y(tǒng)*(1±t％)，其中y＝p1*x^3+p2*x^2+p3*x+p4，x為圓周位置上的極弧系數(shù)，y為當(dāng)前圓周位置下的氣隙厚度與D軸位置處的氣隙厚度的比值，其中p1＝?1.87，p2＝7.84，p3＝?0.07，p4＝1.0，t為常數(shù)。根據(jù)本申請(qǐng)的永磁電機(jī)，可以最大程度地降低定子側(cè)磁場(chǎng)存在的波形缺陷而產(chǎn)生的諧波，同時(shí)通過(guò)對(duì)氣隙形狀的優(yōu)化，使得合成氣隙磁密更加正弦化，有效降低齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種永磁電機(jī)。

背景技術(shù)

永磁電機(jī)由于能效高、調(diào)速性能高被廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)，如工業(yè)領(lǐng)域的風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)等領(lǐng)域，永磁電機(jī)也逐步進(jìn)入家用領(lǐng)域。目前傳統(tǒng)的技術(shù)路線主要為稀土永磁電機(jī)和磁阻電機(jī)兩大種類，磁阻電機(jī)由于定子繞組需要采用分布卷結(jié)構(gòu)，端部浪費(fèi)銅線嚴(yán)重，在小功率機(jī)型中，磁阻電機(jī)永磁體的成本優(yōu)勢(shì)不足以彌補(bǔ)期漆包線用量大的劣勢(shì)，因此針對(duì)小功率段(通常定義為0.35-2.2kW)的永磁電機(jī)仍然以集中卷繞組的稀土永磁電機(jī)為主。

集中卷電機(jī)實(shí)質(zhì)上是一種短距繞組的電磁設(shè)計(jì)，電磁力的分布沒(méi)有分布卷均勻，而對(duì)于開(kāi)口槽結(jié)構(gòu)而言，由于定子槽口的存在，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)也難以進(jìn)一步降低，因此往往轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大，從而帶來(lái)振動(dòng)和噪聲問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本申請(qǐng)要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種永磁電機(jī)，可以最大程度地降低定子側(cè)磁場(chǎng)存在的波形缺陷而產(chǎn)生的諧波，同時(shí)通過(guò)對(duì)氣隙形狀的優(yōu)化，使得合成氣隙磁密更加正弦化，有效降低齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。

為了解決上述問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N永磁電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，定位為閉口槽結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在定子內(nèi)，轉(zhuǎn)子與定子之間形成氣隙，轉(zhuǎn)子的外圓包括多個(gè)依次連接的劣弧段，一個(gè)劣弧段對(duì)應(yīng)一個(gè)極，沿著從D軸到Q軸的方向，轉(zhuǎn)子的每個(gè)極所對(duì)應(yīng)的氣隙厚度遞增，氣隙的厚度變化滿足Y＝y(tǒng)*(1±t％)，其中y＝p1*x^3+p2*x^2+p3*x+p4，x為圓周位置上的極弧系數(shù)，y為當(dāng)前圓周位置下的氣隙厚度與D軸位置處的氣隙厚度的比值，其中p1＝-1.87，p2＝7.84，p3＝-0.07，p4＝1.0，t為常數(shù)。

優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子上設(shè)置有安裝槽，安裝槽內(nèi)安裝有永磁體，永磁體呈V形。

優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子的相鄰極之間的最小夾角A滿足A≤(360°/10)/P，其中P為電機(jī)的極對(duì)數(shù)。

優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子的每個(gè)極的外徑最大處設(shè)置有切邊，切邊垂直于D軸。

優(yōu)選地，在垂直于轉(zhuǎn)子的中心軸線的截面上，切邊的長(zhǎng)度RL滿足0.2*Ws≤RL≤0.5*Ws，其中Ws為定子的齒寬。

優(yōu)選地，在垂直于轉(zhuǎn)子的中心軸線的截面上，每個(gè)極的永磁體與轉(zhuǎn)子的外周壁之間設(shè)置有沿轉(zhuǎn)子的徑向延伸的磁束整理槽。

優(yōu)選地，磁束整理槽的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，位于中間的磁束整理槽位于D軸上。

優(yōu)選地，各磁束整理槽的寬度相同為Wr，Wr滿足0.3*Ws/K≤Wr≤0.4*Ws/K，其中K為磁束整理槽的個(gè)數(shù)，Ws為定子的齒寬。

優(yōu)選地，位于D軸的電機(jī)轉(zhuǎn)向前部的相鄰磁束整理槽之間的夾角為B，位于D軸的電機(jī)轉(zhuǎn)向后部的相鄰磁束整理槽之間的夾角為C，其中0＜B-C＜(360°/60)/P，P為電機(jī)的極對(duì)數(shù)。

優(yōu)選地，t＝5。

優(yōu)選地，定子包括多個(gè)鐵芯分塊，多個(gè)鐵芯分塊沿周向依次排列，各鐵芯分塊包括凸起和凹槽，凸起位于鐵芯分塊沿周向方向的第一側(cè)表面上，凹槽位于鐵芯分塊沿周向方向的第二側(cè)表面上，凸起和凹槽相匹配，每個(gè)鐵芯分塊的凸起嵌入相鄰鐵芯分塊的凹槽內(nèi)。