[發明專利]外轉子內置式永磁同步電機

在審

• 申請號: 202111232198.2
• 申請日: 2021-10-22
• 公開（公告）號: CN113922541A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 林德芳;葉建財
• 申請（專利權）人: 上海特波電機有限公司
• 主分類號: H02K1/279
• 分類號: H02K1/279;H02K1/24;H02K1/28;H02K21/22;H02K21/02
• 代理公司: 上海驍象知識產權代理有限公司 31315
• 代理人: 林煒

一種外轉子內置式永磁同步電機，涉及電機技術領域，該電機包括機座，及分別安裝在機座上的內定子、外轉子，所述外轉子內置有對稱布設的多個永磁單元，所述永磁單元包括V型磁鋼組或雙層一字磁鋼組；所述V型磁鋼組由兩個V形布設的一字型磁鋼構成，并且在每個磁鋼的近q軸端設置有隔磁槽，所述雙層一字磁鋼組由沿外轉子的徑向由內至外間隔布設的兩個一字型磁鋼構成，并且每個磁鋼的兩端都設置有隔磁槽。本發明提供的電機，弱磁擴速能力好。

技術領域

本發明涉及電機技術，特別是涉及一種外轉子內置式永磁同步電機的技術。

背景技術

外轉子電機氣隙直徑比內轉子電機大，具有更大的輸出轉矩和轉動慣量，力矩波動較小，適合低速、大轉矩和直接驅動場合的應用。

如圖7所示，現有外轉子電機都是表面安裝式永磁同步電機（SPMSM），主要由內定子72，及環形的外轉子71組成，內定子位于外轉子的環孔內，內定子與外轉子為間隙配合，在外轉子71的內環面均布有徑向向內突出的表貼式瓦型磁鋼73，這種表面安裝式外轉子永磁同步電機由于永磁體的磁導率接近空氣，交、直軸氣隙均勻，交、直軸電感相等（Ld=Lq），屬于隱極磁路，不產生磁阻轉矩，而且由于等效氣隙較大，難以解決弱磁擴速，必須在定子繞組中通入很大的直軸電流，達到弱磁擴速的目的，這種方法會減小轉矩，增加定子損耗，降低驅動系統效率，并可能導致永磁體不可逆退磁危險，弱磁擴速能力差是阻礙SPMSM發展的根本原因。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種弱磁擴速能力好的外轉子內置式永磁同步電機。

為了解決上述技術問題，本發明所提供的一種外轉子內置式永磁同步電機，包括機座、內定子，及環形的外轉子，所述外轉子以可轉動方式安裝在機座上，所述內定子固定在機座上，并且內定子位于外轉子的環孔內，內定子與外轉子為間隙配合，其特征在于：所述外轉子內置有多個永磁單元，各個永磁單元圍繞外轉子的轉軸對稱布設；所述永磁單元包括V型磁鋼組或雙層一字磁鋼組；

所述V型磁鋼組由兩個V形布設的一字型磁鋼構成，并且在每個磁鋼的朝向q軸的一端設置有隔磁槽，V型磁鋼組相對d軸對稱布設；

所述雙層一字磁鋼組由兩個一字型磁鋼構成，兩個磁鋼沿外轉子的徑向由內至外間隔布設，并且每個磁鋼的兩端都設置有隔磁槽，每個磁鋼都相對d軸對稱布設。

進一步的，所述永磁單元包括V型磁鋼組，V型磁鋼組在d軸上設置有中部磁障槽。

進一步的，所述永磁單元中包含有兩個V型磁鋼組，并且兩個V型磁鋼組沿外轉子的徑向由內至外間隔布設。

進一步的，所述V型磁鋼組中，在每個磁鋼的朝向d軸的一端都設置有隔磁槽，并且外側的V型磁鋼組在d軸上設置有梯形的中部磁障槽。

進一步的，所述V型磁鋼組在d軸上設置有U形的內側磁障槽，內側磁障槽位于中部磁障槽的內側。

本發明提供的外轉子內置式永磁同步電機，外轉子采用凸極結構，在外轉子上內置V型磁鋼組或雙層一字磁鋼組，使得交軸電感大于直軸電感，具有凸極效應，使得電機在永磁轉矩的基礎上迭加了磁阻轉矩，磁阻轉矩的存在有助于弱磁擴速，具有弱磁擴速能力好的特點，能提高電機的起動特性、過載能力和功率密度，擴大恒功率范圍運行。進一步在d軸上設置磁障槽，可以增大交直軸電感差值，獲得更好的弱磁擴速能力。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例的外轉子內置式永磁同步電機的定轉子徑向截面示意圖；

圖2是本發明第二實施例的外轉子內置式永磁同步電機的轉子徑向截面示意圖；

圖3是本發明第三實施例的外轉子內置式永磁同步電機的轉子徑向截面示意圖；

圖4是本發明第四實施例的外轉子內置式永磁同步電機的轉子徑向截面示意圖；

圖5是本發明第五實施例的外轉子內置式永磁同步電機的轉子徑向截面示意圖；