[發明專利]一種定轉子分塊永磁電機

有效

• 申請號: 202011616320.1
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112671122B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 劉楷文;史立偉;李法成;黃浩然;吳光慶
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: H02K1/14
• 分類號: H02K1/14;H02K1/24;H02K1/278
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種定轉子分塊永磁電機，屬于汽車電器技術領域，包括永磁體、電機軸、分塊轉子鐵芯、不導磁轉子套、分塊定子鐵芯和電樞繞組；數量為6X個的分塊定子鐵芯每個由2Y+1片T型硅鋼片疊壓而成，且每一片硅鋼片的極弧角度呈等差排列；分塊轉子鐵芯分別嵌入到具有4X個扇形凹槽的不導磁轉子轉子套內，分塊轉子鐵芯呈扇形，分塊轉子鐵芯的扇形兩個側邊和扇形弧相交處有一裁剪線段，裁剪線段和扇形的兩個側邊夾角大于120°，并且組成分塊轉子鐵芯的每個扇形硅鋼片的扇形弧弧長呈等差排列；本發明的優點在于分塊定子鐵芯和分塊轉子鐵芯的形狀相互配合能夠消除不平衡的電磁力，降低齒槽轉矩，也可以削弱電機正常運行時所產生的噪音與振動以及EMF諧波。

技術領域

本發明涉及永磁電機，屬于汽車電器技術領域。

背景技術

目前，永磁電機廣泛應用于各種場合，伴隨著永磁材料近年來的發展。在汽車發動機，機器人和航空航天技術設備等應用中，低轉矩脈動的永磁電機受到重視，但齒槽轉矩引起的振動和噪聲嚴重影響了電機的運行，限制了永磁電機的應用。

對于永磁同步電機來講，永磁發電機的能量密度大，效率高，可以輸出高質量的直流電壓的優點，但仍然存在著一定的弱點。由于采用永磁材料，使得電機在運行時磁場難以調節，對外輸出電壓調節困難，不易實現弱磁控制。并且定子齒與永磁體相互作用而產生齒槽轉矩，由于齒槽轉矩而引起的振動和噪聲，出現轉速波動，使電機不能平穩運行，影響電機的性能。

現就針對于齒槽轉矩最小化做出重點研究。在相近的專利中，公開號為CN203014513U的發明專利：一種可降低齒槽轉矩的永磁發電機定子片，具體涉及一種可降低齒槽轉矩的永磁發電機定子片。其目的是為了提供一種可以降低永磁發電機齒槽轉矩，改善發電機運行穩定性及機械損耗的新型定子片。發電機定子片芮部設置有凹槽。凹槽為不嵌線凹槽。所述定子片齒部設有一個凹槽。將每個定子齒開一個凹槽，可以降低發電機的轉矩波動、振動及噪聲，同時這種結果工藝簡單，成本較低。該發明從結構以及齒槽的開口和齒廓來減小轉矩脈動，其原理、結構都與本發明有本質的區別。公開號為CN203984103U的發明專利：電機定子分裂式鐵芯、電機定子以及使用此的旋轉電機，分裂式定子鐵芯具有輔助槽，鐵芯由硅鋼沖片疊壓而成，其中，每層沖片都有一個輔助槽，每個輔助槽相對上一層沖片的輔助槽旋轉一個角度，所述旋轉的輔助槽，具有斜槽效應，用于降低齒槽轉矩。上述發明都是從結構以及在定子鐵芯開輔助槽來減小轉矩脈動，其原理、結構都與本發明有本質的區別。

本發明提出了一種定轉子分塊永磁電機，數量為6X個的分塊定子鐵芯每個由2Y+1片T型硅鋼片疊壓而成，且每一片硅鋼片的極弧角度呈等差排列；分塊轉子鐵芯分別嵌入到具有4X個扇形凹槽的不導磁轉子轉子套內，X為正整數；分塊轉子鐵芯呈扇形，扇形的兩個側邊和扇形弧相交處有一裁剪線段，裁剪線段和扇形的兩個側邊夾角大于120°，并且組成分塊轉子鐵芯的每個扇形硅鋼片的扇形弧弧長呈等差排列，分塊定子鐵芯與分塊轉子鐵芯的形狀相互配合能夠消除不平衡的電磁力，降低齒槽轉矩，減小轉矩脈動，也可以削弱電機正常運行時所產生的噪音與振動以及EMF諧波。

目前申請人經國內外檢索，尚未檢索到本發明所涉及的上述技術。

發明內容

本發明針對永磁電機齒槽轉矩過大影響電機性能，以及降低噪音與振動的問題，提出了一種定轉子分塊永磁電機。本發明采用如下技術方案：

一種定轉子分塊永磁電機，其特征在于：

包括永磁體、電機軸、分塊轉子鐵芯、不導磁轉子套、分塊定子鐵芯和電樞繞組；

圍成一圈且數量為6X個的分塊定子鐵芯每個由2Y+1片T型硅鋼片疊壓而成，X為正整數，Y為正整數；第Y+1片T型硅鋼片的極弧角最大，優選為50°/X機械角；第1片T型硅鋼片的極弧角和第2Y+1個T型硅鋼片的極弧角最小，優選為30°/X機械角；從第Y+1片T型硅鋼片到第1片T型硅鋼片的極弧角度等差減小，從第Y+1片T型硅鋼片到第2Y+1片T型硅鋼片的極弧角度等差減小；