[發明專利]降低全釹鐵硼永磁電機高速下磁鋼渦流損耗的方法及電機結構

在審

• 申請號: 202110371763.7
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113036965A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 崔巍;周金城;任玲臣
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種降低全釹鐵硼永磁電機高速下磁鋼渦流損耗的方法，其特征在于：利用鐵氧體磁鋼全部替換形成鐵氧體磁體，或部分替換所述電機內釹鐵硼磁鋼形成混合永磁體，或在轉子磁路中額外放置鐵氧體形成混合永磁體。

2.根據權利要求1所述降低全釹鐵硼永磁電機高速下磁鋼渦流損耗的方法，其特征在于：當替換后的混合永磁體由一段釹鐵硼磁鋼和另一段鐵氧體磁鋼組合而成一塊條形混合永磁體時，釹鐵硼磁鋼的長度占條形混合永磁體總長度的比值為40-60％。

3.根據權利要求1所述降低全釹鐵硼永磁電機高速下磁鋼渦流損耗的方法，其特征在于：鐵氧體磁鋼被串聯在所述電機轉子d軸或q軸磁路中。

4.一種降低全釹鐵硼永磁電機高速下磁鋼渦流損耗的電機結構，其特征在于：采用權利要求1所述降低全釹鐵硼永磁電機高速下磁鋼渦流損耗的方法形成磁體結構。

5.根據權利要求4所述降低全釹鐵硼永磁電機高速下磁鋼渦流損耗的電機結構，其特征在于：應用于永磁電機的轉子結構，圍繞中心轉軸在轉子鐵芯上周向均勻設有一系列形狀、大小相同的“U”型結構和“一”字型結構的組合槽單元，每組“U”型結構包括兩個切向矩形槽(2)，所述“U”型結構的切向矩形槽的延伸方向為轉子的徑向，切向矩形槽(2)內嵌有第一永磁體(2.1)和第二永磁體(2.2)，組成混合永磁體形式的切向磁鋼，所述矩形槽(2)兩端均設有與其連通的不規則空氣槽(6)，所述“U”型槽底邊設有矩形空氣槽(3)；每組“一”型結構槽內嵌有永磁體(1)，所述永磁體兩側均設有對稱的牛角型空氣槽(7)。

6.根據權利要求4所述降低全釹鐵硼永磁電機高速下磁鋼渦流損耗的電機結構，其特征在于：應用于分數槽集中繞組永磁同步電機轉子結構，圍繞中心轉軸在轉子鐵芯上周向均勻設有一系列形狀、大小相同的“一一”分段型結構和“V”字型結構的組合槽單元，其中每組“V”字型結構(4)包括兩個對稱設置的條形磁體(4)，條形磁體(4)由釹鐵硼磁體(4.1)與鐵氧體磁體(4.2)組合而成整體式混合永磁體單元，各所述條形磁體(4)兩端均設有與其連通的異形空氣槽；每個所述“一一”分段型結構包括兩段短空氣槽(5)，分別沿著中心轉軸的同心圓方向設置，短空氣槽(5)的延伸方向為中心轉軸的同心圓的切線方向。

7.根據權利要求4所述降低全釹鐵硼永磁電機高速下磁鋼渦流損耗的電機結構，其特征在于：應用于電動車用高速永磁同步電機的轉子，包括中心轉軸和轉子鐵芯，圍繞中心轉軸在轉子鐵芯上周向均勻設有8組形狀、大小完全相同的“U”型加“一”字型結構槽，每組“U”型結構的切向設有矩形槽(2)，槽內嵌有第一永磁體(2.1)和第二永磁體(2.2)，所述矩形槽(2)上下兩側均設有與其連通的不規則空氣槽(6)，所述“U”型槽底邊設有矩形空氣槽(3)；每組“一”型結構槽內嵌有永磁體(1)，所述永磁體兩側均設有對稱牛角型空氣槽(7)；所述“一”型槽結構對應轉子外表面側開設對稱圓弧形槽(8)。

8.根據權利要求7所述降低全釹鐵硼永磁電機高速下磁鋼渦流損耗的電機結構，其特征在于，所述“U”型結構形槽向矩形槽(3)中靠近氣隙側第一永磁體(2.1)材質為釹鐵硼材料，第二永磁體(2.2)材質為鐵氧體材料，所述第一永磁體釹(2.1)占“U”型結構的切向矩形槽長度比例X％為：60％±1％，第二永磁體(5)占比1-X％為：40％±1。

9.根據權利要求7所述降低全釹鐵硼永磁電機高速下磁鋼渦流損耗的電機結構，其特征在于：所述牛角型空氣槽包含外側圓弧和內側圓弧，內外側圓弧平行，且牛角型空氣槽垂直長度與其端部到轉子外表面距離比值為：5.2-6.2:1。

10.根據權利要求7所述降低全釹鐵硼永磁電機高速下磁鋼渦流損耗的電機結構，其特征在于：所述圓弧形開槽數量為2，且于“一”型槽結構中設置的第三永磁體(1)中垂線左右兩側呈對稱分布；圓弧形開槽中點與第三永磁體(1)中垂線夾角為α，α夾角為4°-5.5°。