一種異步起動(dòng)永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及異步起動(dòng)的永磁同步電機(jī)，尤其涉及優(yōu)化設(shè)計(jì)和極限設(shè)計(jì)高性能永磁電機(jī)，同時(shí)可降低永磁電機(jī)成本。
【背景技術(shù)】
[0002]永磁同步電動(dòng)機(jī)具有功率密度高，轉(zhuǎn)矩大，功率因數(shù)高，高效節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]由于永磁材料的應(yīng)用，使永磁電機(jī)具有了上述優(yōu)點(diǎn)。而永磁材料價(jià)格較高，是永磁電機(jī)成本高的主要原因。另外，永磁材料的應(yīng)用，也改變了傳統(tǒng)電勵(lì)磁電機(jī)的加工工藝，也增加了永磁電機(jī)的制造成本。成本高，價(jià)格高是永磁電機(jī)產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)不利因素。
[0004]隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)永磁電機(jī)性能也不斷提出更高的要求，往往需要優(yōu)化設(shè)計(jì)和極限設(shè)計(jì)。只優(yōu)化主要尺寸，電機(jī)匝數(shù)和永磁體用量已經(jīng)很難滿足設(shè)計(jì)要求，而傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)漏磁因數(shù)相對(duì)固定，沒有優(yōu)化的空間，限制了永磁電機(jī)性能的進(jìn)一步提升和性能成本的優(yōu)化。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種隔磁槽結(jié)構(gòu)。在不增加加工成本的情況下，增大永磁電機(jī)漏磁因數(shù)的可調(diào)范圍，實(shí)現(xiàn)漏磁的可優(yōu)化性，達(dá)到永磁電機(jī)更高水平的極限設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)永磁電機(jī)性能的更大幅度提高和降低材料成本和電機(jī)整體成本，實(shí)現(xiàn)性能成本的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。
[0006]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]本實(shí)用新型包括轉(zhuǎn)軸(3 )、轉(zhuǎn)子鐵心、永磁體槽(2 )、永磁體、轉(zhuǎn)子槽(I);轉(zhuǎn)子鐵心上以轉(zhuǎn)軸(3)為中心分布與電機(jī)極數(shù)成整數(shù)倍的永磁體槽(2);每個(gè)永磁體槽(2)中安裝相應(yīng)數(shù)量的一型永磁體共同形成一個(gè)電機(jī)的磁極；在永磁體槽(2)與轉(zhuǎn)子外徑之間，均勻分布一定數(shù)量的對(duì)稱的轉(zhuǎn)子槽(1)，導(dǎo)條穿過轉(zhuǎn)子槽(1)，與軸向兩端的端環(huán)連接形成鼠籠結(jié)構(gòu)；位于極間的轉(zhuǎn)子槽(I)兩邊設(shè)置對(duì)稱分布隔磁槽(4)。
[0008]所述隔磁槽(4)的形狀為長(zhǎng)方形、梯形或菱形；隔磁槽的尺寸小于相鄰轉(zhuǎn)子槽
(I)、永磁體槽(2)與轉(zhuǎn)子外徑之間形成的可容納的位置。
[0009]所述隔磁槽(4)應(yīng)用于2、4、6、8極的轉(zhuǎn)子上。
[0010]本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子鐵心上以轉(zhuǎn)軸為中心分布與電機(jī)極數(shù)成整數(shù)倍的永磁體槽；每個(gè)永磁體槽中安裝相應(yīng)數(shù)量的“一”型永磁體共同形成一個(gè)電機(jī)的磁極；在永磁體槽與轉(zhuǎn)子外徑之間，均勻分布一定數(shù)量的對(duì)稱的轉(zhuǎn)子槽，導(dǎo)條穿過轉(zhuǎn)子槽，與軸向兩端的端環(huán)連接形成鼠籠結(jié)構(gòu)；位于極間的轉(zhuǎn)子槽兩邊設(shè)置對(duì)稱分布的隔磁槽，隔磁槽的數(shù)量、形狀、尺寸大小可根據(jù)具體情況選擇。
[0011]本實(shí)用新型中，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與通常采用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同之處在于，除了轉(zhuǎn)子槽之外，極間還分布著一定數(shù)量的隔磁槽。
[0012]這個(gè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)
[0013]1、提高了隔磁能力，在發(fā)出相同的有效磁通情況下，比通常采用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可減少永磁體用量，這樣可以有效降低電機(jī)成本。同時(shí)漏磁的減小，會(huì)提升永磁電機(jī)的過載能力，提高功率因數(shù)，使永磁電機(jī)的性能也得到了提高。
[0014]2、該種結(jié)構(gòu)不僅能夠提高隔磁能力，隨著隔磁槽形狀和尺寸的改變，可使電機(jī)的漏磁因數(shù)在相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)得到調(diào)整。與通常采用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相比，漏磁因數(shù)的可調(diào)范圍擴(kuò)大很多，使電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)水平得到較大提升。
[0015]3、雖然這種結(jié)構(gòu)提高了異步起動(dòng)永磁同步電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)水平，提升了電機(jī)性能，降低了成本。但在材料和加工成本上并沒有增加，隔磁槽可以和轉(zhuǎn)子槽在沖片沖壓過程中一同完成。
【附圖說明】
[0016]圖1、2為通常采用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3、4為實(shí)用實(shí)例采用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5為通常采用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)磁力線分布圖。
[0019]圖6為實(shí)用實(shí)例采用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)磁力線分布圖。
[0020]圖中I為轉(zhuǎn)子槽、2為永磁體槽、3為轉(zhuǎn)軸、4為隔磁槽、5為隔磁橋。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本實(shí)用新型包括轉(zhuǎn)軸3、轉(zhuǎn)子鐵心、永磁體槽2、永磁體、轉(zhuǎn)子槽I ;轉(zhuǎn)子鐵心上以轉(zhuǎn)軸3為中心分布與電機(jī)極數(shù)成整數(shù)倍的永磁體槽2 ;每個(gè)永磁體槽2中安裝相應(yīng)數(shù)量的一型永磁體共同形成一個(gè)電機(jī)的磁極；在永磁體槽2與轉(zhuǎn)子外徑之間，均勾分布一定數(shù)量的對(duì)稱的轉(zhuǎn)子槽1，導(dǎo)條穿過轉(zhuǎn)子槽1，與軸向兩端的端環(huán)連接形成鼠籠結(jié)構(gòu)；位于極間的轉(zhuǎn)子槽I兩邊設(shè)置對(duì)稱分布隔磁槽4。
[0022]所述隔磁槽4的形狀為長(zhǎng)方形、梯形或菱形；隔磁槽的尺寸小于相鄰轉(zhuǎn)子槽1、永磁體槽2與轉(zhuǎn)子外徑之間形成的可容納的位置。
[0023]所述隔磁槽4應(yīng)用于2、4、6、8極的轉(zhuǎn)子上。
[0024]下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0025]通常采用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，如圖1、2，有兩處隔磁橋5，由于設(shè)計(jì)需要轉(zhuǎn)子槽I底的寬度相對(duì)固定，一般隔磁橋5長(zhǎng)度不大，隔磁橋5寬度也受到加工工藝和沖片機(jī)械強(qiáng)度的限制，調(diào)整空間不大，因此通常采用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)漏磁因數(shù)可調(diào)范圍不大，并且漏磁較大，不利于電機(jī)性能的提升和成本的降低。
[0026]如圖3、4:與常用結(jié)構(gòu)相比，在極間轉(zhuǎn)子槽I兩側(cè)均勻分布了對(duì)稱的四個(gè)隔磁槽4。這種結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了隔磁性能，從圖5和圖6中看出，通常采用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)極間漏磁磁力線較多，采用實(shí)用實(shí)例采用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)后，極間漏磁磁力線明顯減少；通常采用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)極間轉(zhuǎn)子槽I底部和兩側(cè)磁場(chǎng)不夠飽和，磁阻小，漏磁通容易通過；而采用本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，增加隔磁槽4后，極間轉(zhuǎn)子槽I底部和兩側(cè)磁場(chǎng)飽和程度明顯增加，磁阻增大，漏磁不容易通過，隔磁能力增強(qiáng)。隔磁槽4的數(shù)量為電機(jī)永磁體數(shù)量的2倍；隔磁槽4的形狀可根據(jù)電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的需要設(shè)計(jì)成長(zhǎng)方形、梯形、菱形等各種形狀；隔磁槽4的尺寸也可根據(jù)電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，但應(yīng)小于相鄰轉(zhuǎn)子槽I間、永磁體槽2與轉(zhuǎn)子外徑之間可容納的位置。本實(shí)用實(shí)例比通常采用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，永磁體用量可節(jié)省4%以上，性能方面，過載能力提高25.6%，效率提高0.5個(gè)百分點(diǎn)，功率因數(shù)提高0.128。同時(shí)，該結(jié)構(gòu)在實(shí)施中，與常用結(jié)構(gòu)相比，沒有增加材料和加工成本。
[0027]綜上所述，本實(shí)用新型提升了異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)水平，提高了電機(jī)的性能，降低了材料成本，并且加工成本并沒有增加。進(jìn)一步提升異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0028]本實(shí)例僅是以2極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說明，并非對(duì)本實(shí)用新型限制，本實(shí)用新型的技術(shù)也可以應(yīng)用在4、6、8極或者其他極數(shù)的轉(zhuǎn)子上，這些變化和改進(jìn)同樣落入本實(shí)用新型保護(hù)的范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種異步起動(dòng)永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括轉(zhuǎn)軸(3)、轉(zhuǎn)子鐵心、永磁體槽(2)、永磁體、轉(zhuǎn)子槽(I);轉(zhuǎn)子鐵心上以轉(zhuǎn)軸(3)為中心分布與電機(jī)極數(shù)成整數(shù)倍的永磁體槽(2);每個(gè)永磁體槽(2)中安裝一型永磁體共同形成一個(gè)電機(jī)的磁極；永磁體槽(2)與轉(zhuǎn)子外徑之間均勻分布對(duì)稱設(shè)置的轉(zhuǎn)子槽(1)，導(dǎo)條穿過轉(zhuǎn)子槽(I)并與軸向兩端的端環(huán)連接形成鼠籠結(jié)構(gòu)；位于極間的轉(zhuǎn)子槽(I)兩邊設(shè)置對(duì)稱分布的隔磁槽(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異步起動(dòng)永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述隔磁槽(4)的形狀為長(zhǎng)方形、梯形或菱形；隔磁槽的尺寸小于相鄰轉(zhuǎn)子槽(I)、永磁體槽(2)與轉(zhuǎn)子外徑之間形成的可容納的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異步起動(dòng)永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述隔磁槽(4)應(yīng)用于2、4、6、8極的轉(zhuǎn)子上。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種異步起動(dòng)永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子。包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、永磁體槽、永磁體、轉(zhuǎn)子槽；轉(zhuǎn)子鐵心上以轉(zhuǎn)軸為中心分布與電機(jī)極數(shù)成整數(shù)倍的永磁體槽；每個(gè)永磁體槽中安裝一型永磁體共同形成一個(gè)電機(jī)的磁極；永磁體槽與轉(zhuǎn)子外徑之間均勻分布對(duì)稱設(shè)置的轉(zhuǎn)子槽，導(dǎo)條穿過轉(zhuǎn)子槽并與軸向兩端的端環(huán)連接形成鼠籠結(jié)構(gòu)；位于極間的轉(zhuǎn)子槽兩邊設(shè)置對(duì)稱分布的隔磁槽。本實(shí)用新型1、提高了隔磁能力，在發(fā)出相同的有效磁通情況下，可以有效降低電機(jī)成本；同時(shí)漏磁的減小，使永磁電機(jī)的性能也得到了提高。2、隨著隔磁槽形狀和尺寸的改變，可使電機(jī)的漏磁因數(shù)在相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)得到調(diào)整；漏磁因數(shù)的可調(diào)范圍擴(kuò)大很多，電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)水平得到提升。
【IPC分類】H02K21-46, H02K1-27
【公開號(hào)】CN204349754
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420766742
【發(fā)明人】周志民, 管小梅, 楊生強(qiáng), 劉宇瓊
【申請(qǐng)人】江蘇愛爾瑪科技有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年12月9日