[發明專利]轉子組件和自起動永磁同步磁阻電機

在審

• 申請號: 202110102653.0
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112968551A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 胡余生;陳彬;肖勇;史進飛;李霞;張志東
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K21/02
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 劉子輝;梁永芳

本申請提供一種轉子組件和自起動永磁同步磁阻電機。該轉子組件包括轉子鐵芯(1)，在轉子鐵芯(1)的橫截面上，轉子鐵芯(1)上設置有狹縫槽(2)、q軸鼠籠槽(4)、獨立鼠籠槽(6)、d軸鼠籠槽(5)和永磁體(3)，q軸鼠籠槽(4)和獨立鼠籠槽(6)的延伸方向平行于q軸，d軸鼠籠槽(5)沿平行于d軸的方向延伸或沿轉子鐵芯(1)的徑向方向延伸。根據本申請的轉子組件，能夠增大q軸磁通，同時保證永磁體磁通可以順利通過d軸進入定子，從而提升電機的永磁轉矩和效率。

技術領域

本申請涉及電機技術領域，具體涉及一種轉子組件和自起動永磁同步磁阻電機。

背景技術

自起動永磁同步磁阻電機結合了感應電機與同步永磁磁阻電機的結構特點，通過鼠籠感應產生力矩實現起動，通過轉子d、q軸磁通差距及永磁體產生的轉矩實現恒轉速運行，能夠直接通入電源實現起動運行。自起動永磁同步磁阻電機可以利用磁阻轉矩提升電機輸出轉矩，與自起動永磁電機相比，永磁體用量減少，成本下降；與異步電機相比，自起動永磁同步磁阻電機效率高，而且轉速恒定同步，轉速不會隨負載而變化。

傳統的永磁電機及永磁同步磁阻電機需要驅動器進行起動和控制運行，成本高，控制復雜，而且驅動器占據一部分損耗，使整個電機系統效率下降。

專利公開號為CN107994698A的中國發明專利提供一種自起動永磁同步磁阻電機，以降低永磁體成本，然而該專利中端部鼠籠槽(d軸鼠籠槽)為長弧形槽，阻礙了永磁體d軸磁通，永磁轉矩減小；此外，磁體間導磁通道端部均朝向q軸延伸，使得導磁通道沿著q軸的延伸方向逐漸收窄，因此使得定子q軸飽和度較高，降低了電機的輸出轉矩和效率。

發明內容

因此，本申請要解決的技術問題在于提供一種轉子組件和自起動永磁同步磁阻電機，能夠增大q軸磁通，同時保證永磁體磁通可以順利通過d軸進入定子，從而提升電機的永磁轉矩和效率。

為了解決上述問題，本申請提供一種轉子組件，包括轉子鐵芯，在轉子鐵芯的橫截面上，轉子鐵芯上設置有狹縫槽、q軸鼠籠槽、獨立鼠籠槽、d軸鼠籠槽和永磁體，q軸鼠籠槽位于狹縫槽的兩端，獨立鼠籠槽沿d軸方向與狹縫槽錯位設置，d軸鼠籠槽為多個，并且位于狹縫槽靠近轉子外圓的一側，d軸鼠籠槽相對于q軸鼠籠槽和獨立鼠籠槽靠近d軸設置，永磁體安裝在狹縫槽內，q軸鼠籠槽和獨立鼠籠槽的延伸方向平行于q軸，d軸鼠籠槽沿平行于d軸的方向延伸或沿轉子鐵芯的徑向方向延伸。

優選地，沿著d軸徑向向外的方向，永磁體至少布置兩層。

優選地，沿著d軸徑向向外的方向，永磁體的厚度遞增；和/或，沿著d軸徑向向外的方向，永磁體沿q軸方向的長度遞增。

優選地，永磁體和狹縫槽相對于d軸或q軸對稱；和/或，狹縫槽包括弧形段和平行段，平行段設置在弧形段的兩端，弧形段沿徑向向外突出，永磁體安裝在弧形段內。

優選地，沿著d軸徑向向外的方向，永磁體的極弧角遞減，極弧角為永磁體的兩端邊緣與轉子鐵芯的中心軸線之間的連線所形成的夾角。

優選地，q軸鼠籠槽和獨立鼠籠槽相對于q軸對稱分布。

優選地，獨立鼠籠槽與兩側的q軸鼠籠槽之間的導磁通道的最小寬度之和大于該獨立鼠籠槽所在的導磁通道的最小寬度。

優選地，相鄰的狹縫槽之間的導磁通道的最小寬度為T23，與q軸相鄰的兩個q軸鼠籠槽之間的最小寬度為T1，其中T23＞T1。

優選地，d軸鼠籠槽設置在d軸與獨立鼠籠槽之間；和/或，多個d軸鼠籠槽關于d軸對稱分布。

優選地，q軸鼠籠槽沿d軸方向的最小寬度為m1，獨立鼠籠槽沿d軸方向的最大寬度為m2，d軸鼠籠槽沿q軸方向的最大寬度為m3，其中m2＜m1，m3＜m1；和/或，d軸鼠籠槽沿q軸方向的最大寬度為m3，相鄰的d軸鼠籠槽之間的最小間距為m4，其中m3＜m4。