[發明專利]一種電動滾筒用少槽多極永磁同步電機

在審

• 申請號: 202110226728.6
• 申請日: 2021-03-01
• 公開（公告）號: CN112865458A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 王樸
• 申請（專利權）人: 江蘇勝牌科技有限公司
• 主分類號: H02K16/02
• 分類號: H02K16/02;H02K1/14;H02K1/16;H02K1/24
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 郝雅潔

本發明涉及一種電動滾筒用少槽多極永磁同步電機，包括定子鐵心和轉子，所述定子鐵心的定子齒的齒頂處形成有齒隙，所述齒隙擴大了所述齒頂與所述轉子之間的氣隙，所述齒隙將定子齒的齒頂部分分隔成左右兩個齒單元，所述轉子為內轉子或外轉子；所述定子鐵心的槽數為S，所述轉子的磁極數為2P，滿足以下條件：S＝3n，7n＜2P＜11n，2P為偶數，2P/S≠整數，S*2P＞[S，2P]，[S，2P]/2P/3＝整數，其中，n為大于等于2的整數，[S，2P]為S和2P的最小公倍數。本發明改善了電機定子和轉子的槽極比，進而改善繞組的電氣結構，使定子齒與轉子磁極之間形成的磁場沿周向均勻分布，使轉子徑向受力平衡，有效防止電機振動避免異噪，提高了電機的使用壽命。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，尤其是一種電動滾筒用少槽多極永磁同步電機。

背景技術

近極槽永磁同步電機由于定子鐵心的槽數與轉子的極數相近，非常適合低速大轉矩場所的應用，其存在的缺陷是，由于低速需求，需要增加極數，槽數也同比例地對應增加，造成繞線困難。為滿足低速大轉矩的應用需求，可將永磁同步電機設計成少槽多極式的結構，即定子槽數遠小于轉子磁極數。但是其存在的缺點是由于槽數減少造成定子齒頂部較寬，與轉子極弧長度相近，使得永磁體產生的磁鏈有相當一部分經過定子齒頂部直接閉合，形成漏磁磁路，從而產生無效轉矩，降低了永磁體利用率。定子齒頂部漏磁也使得定子齒頂部過早進入飽和狀態，進一步削弱電機轉矩輸出。為了解決上述問題，現有技術采用在定子齒的齒頂位置設置“齒隙”的方法打斷閉合的漏磁磁路，從而解決定子齒頂部過早進入飽和狀態、電機轉矩輸出被削弱的問題。

目前常規的設計思路是將槽數設計為3以及3的倍數，極數則設置為槽數的3倍加減1，例如9槽28極電機，即定子齒槽為9，轉子磁瓦或磁環磁極為28，此設計結構降低了電機的轉速，又減小了槽數，從而減少鐵損，還能增加電機扭矩。但也存在一定缺陷，從電氣要求角度看，如圖1所示為9槽28極電機，由于該特定的槽極比，造成繞組具有特定的纏繞形式從而形成特定的電氣結構，工作時，在單個通電周期內定子鐵心上的三相繞組有兩相繞組通電，因此在定子齒與轉子磁極之間形成的閉合磁力線沿周向分布不均，造成轉子沿徑向受力不平衡，導致電機振動產生異噪。

發明內容

針對現有技術中存在的缺點，本發明提供了一種電動滾筒用少槽多極永磁同步電機，調整槽極比，進而改善繞組分布和電氣配合結構，使定子齒與轉子磁極之間形成的閉合磁力線沿周向均勻分布，從而解決了轉子徑向受力不平衡的問題。

本發明采用的技術方案如下：

一種電動滾筒用少槽多極永磁同步電機，包括定子鐵心和轉子，所述定子鐵心的定子齒的齒頂處形成有齒隙，所述齒隙擴大了所述齒頂與所述轉子之間的氣隙，所述齒隙將定子齒的齒頂部分分隔成左右兩個齒單元，所述轉子為內轉子或外轉子；所述定子鐵心的槽數為S，所述轉子的磁極數為2P，S和2P的取值同時滿足以下條件：

S＝3n，7n＜2P＜11n，P為整數，2P/S≠整數，S*2P＞[S，2P]，[S，2P]/2P/3＝整數，

其中，n為大于等于2的整數，[S，2P]為S和2P的最小公倍數。

其進一步技術方案為：

每個所述定子齒的所述齒隙及其兩側的齒單元分別與所述轉子上三個相鄰的磁極相對應。

所述齒隙位于所述定子齒的齒頂中央。

所述齒隙位于所述定子齒的齒頂端面上沿圓周方向的寬度，為所述齒頂端面沿圓周方向寬的1/5-1/2，所述齒隙沿徑向的深度大于1mm。

所述齒隙呈U形、V形、R、內凹弧形、梯形、矩形中的一種或幾種組合。

所述轉子采用磁瓦或磁環結構。

本發明的有益效果如下：