[實用新型]低噪聲高效率的表貼式轉子磁極永磁同步電機

有效

• 申請號: 202223333481.7
• 申請日: 2022-12-13
• 公開（公告）號: CN219145124U
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 劉曉榮;程騰;溫麗萍;王雨星;馬曉勇;呂東;馬淑仙;鄭文偉
• 申請（專利權）人: 中船重工電機科技股份有限公司
• 主分類號: H02K1/278
• 分類號: H02K1/278;H02K1/30;H02K21/14;H02K5/24
• 代理公司: 山西華炬律師事務所 14106
• 代理人: 陳奇

本發明公開了一種低噪聲高效率的表貼式轉子磁極永磁同步電機，解決了如何在保持高效率的基礎上降低其運行噪聲的問題；包括電機轉軸（1），在電機轉軸（1）上設置有轉子軛支架（2），在轉子軛支架（2）上設置有轉子軛（3），在轉子軛（3）上等間隔弧度設置有轉子磁極（4），轉子磁極（4）的外圓?。?）的圓弧中心（6）設置在電機轉軸（1）外側的轉子軛支架（2）上；在相鄰的兩轉子磁極（4）之間設置有環氧樹脂填充塊（7），在轉子磁極（4）的外圓弧（5）和環氧樹脂填充塊（7）的外側面上包裹有無緯帶箍（8）；具有結構簡單實施操作容易的特點，并可保持永磁電機的高效率。

技術領域

本發明涉及一種永磁同步電動機，特別涉及一種低噪聲高效率的表貼式轉子磁極永磁同步電機及其構建方法。

背景技術

永磁同步電機體積小、重量輕、效率高，功率密度大，因此被廣泛應用于各個領域；目前，在純電力推進觀光船上，一般采用永磁同步電機作為船只的推進動力，但如何降低觀光船上的永磁同步電機的噪聲，在船只運行過程中，營造出一個安靜的環境，成為客戶提出的一個新要求；永磁同步電機的噪聲主要來自電磁噪聲和機械噪聲；電磁噪聲主要是由電機定、轉子間的氣隙中的磁密波形中的諧波帶來的，現有的永磁電機的表貼式轉子上的磁極塊的弧形較長，該磁極塊外圓弧的中心點通常是被設計在轉子的中心線上，這種結構的轉子的磁密波形的頂端，雜亂無章的非正弦波形，導致其諧波含量較大，較大諧波含量會產生較大的噪聲，如何降低電機的電磁噪聲是亟待解決的一個問題；對于表貼式磁極轉子的永磁電機，為了使定、轉子間的氣隙均勻，一般在轉子磁極外圓周上套接一個不銹鋼套，使不銹鋼套與定子內圓形成均勻的機械氣隙，以減小轉子旋轉時的風阻，達到降低電機機械噪聲的目的；但當電機運行時，在不銹鋼鋼套上會產生一定的渦流，這些渦流會降低電機的效率；為了克服該問題，對于效率有嚴格要求的電機，一般不采用不銹鋼套，而是用無緯帶代替不銹鋼套，對表貼式磁極進行打箍，以克服不銹鋼套上的渦流所帶來的電機效率下降的缺陷，但由于轉子上相鄰的兩表貼式磁極間存在一定的磁極間隙，柔性的無緯帶對轉子磁極打箍后，在定、轉子之間會形成不均勻的機械氣隙，增大了轉子運轉時的風阻，也帶來了機械噪聲，如何降低該機械噪聲是現場需要解決的一個問題。

發明內容

本發明提供了一種低噪聲高效率的表貼式轉子磁極永磁同步電機，解決了如何在保持高效率的基礎上降低其運行噪聲的技術問題。

本發明是通過以下技術方案解決以上技術問題的：

本發明的總體構思是：本發明從降低電機電磁噪聲和機械噪聲兩方面入手；電機運行時，若降低了定、轉子間氣隙中的磁密波形的諧波含量，即可大大降低電機的電磁噪聲；用ANSYS電磁仿真軟件，分別進行電機的仿真，仿真結果顯示：當轉子外表面上表貼的面包型磁鋼的外圓弧的弧度增大時，電機運行時的轉矩脈動就較小；本發明通過改變表貼式轉子磁極外圓弧的弧度，并根據這個較小的轉矩脈動，確定出表貼式轉子磁極外圓弧的弧度；為了降低機械噪聲，并提高電機的效率，本發明的轉子，采用無緯帶緊固表貼式磁極，并在兩相鄰的表貼式磁鋼間填充環氧樹脂材料，用塑料薄膜將轉子外圓整形為一個圓形的轉子，再用無緯帶對圓形轉子進行打箍，進而降低電機的機械噪聲；此外，在電機的機殼上粘接專用的消音材料，并安裝蓋板以降低噪音。

一種低噪聲高效率的表貼式轉子磁極永磁同步電機，包括電機轉軸，在電機轉軸上設置有轉子軛支架，在轉子軛支架上設置有轉子軛，在轉子軛上等間隔弧度設置有轉子磁極，轉子磁極的外圓弧的圓弧中心設置在電機轉軸外側的轉子軛支架上；在相鄰的兩轉子磁極之間設置有環氧樹脂填充塊，在轉子磁極的外圓弧和環氧樹脂填充塊的外側面上包裹有無緯帶箍。

在轉子軛上等間隔弧度設置有八對轉子磁極；轉子磁極的外圓弧的半徑與轉子半徑的比值為1:2-1:3。

一種低噪聲高效率的表貼式轉子磁極永磁同步電機的構建方法，包括電機轉軸，在電機轉軸上設置有轉子軛支架，在轉子軛支架上設置有轉子軛，在轉子軛上等間隔弧度設置有轉子磁極，其特征在于以下步驟：