CN102769365A - 永磁同步电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种永磁同步电机，包括定子及转子，在定子上沿周向设置有多个线槽，在转子内沿周向设置有多个磁槽组，在线槽内设有线圈，在磁槽组内设有永磁体；转子上永磁体的极数为P，相邻两个磁槽组之间的间距为W，定子的齿宽为Lc，定子上线槽的数量为S，3PW/LcS＝K，0.15≤K≤0.85。本发明可以减少对稀土的依赖，从其它角度考虑提高永磁同步电机的输出转矩。

Description

永磁同步电机
技术领域
本发明涉及一种永磁同步电机。
背景技术
永磁同步电机包括有定子及转子，在转子上设置有磁槽，磁槽内放置有永磁体，在工作过程中，依靠永磁转矩及磁阻转矩驱动转子转动，如以下公式所示：
T＝mp(Lq-Ld)idiq+mpψPMiq
其中，第一项：
mp(Lq-Ld)idiq
为磁阻转矩，第二项：
mpψPMiq
为永磁转矩，Ψpm为永磁体产生的定转子耦合磁通的最大值，m为定子导体的相数，Ld、Lq分别为d轴和q轴电感，id、iq是电枢电流在d轴、q轴方向上的分量；
由于永磁转矩对于永磁同步电机的输出转矩T贡献最大，所以，现在通行的作法是采用提高永磁转矩的方法来提高永磁同步电机输出转矩T，很少有人从磁阻转矩的角度去提升永磁同步电机的输出转矩T；
而实际上，永磁转矩在很大程度上取决于永磁体的性能，现有的永磁体的加工过程中需要用到稀土材料，稀土材料的使用会造成环境破坏，增加产品的成本，不利于资源的优化利用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种永磁同步电机，本发明可以减少对稀土的依赖，从其它角度考虑提高永磁同步电机的输出转矩。
其技术方案如下。
一种永磁同步电机，包括定子及转子，在定子上沿周向设置有多个线槽，在转子内沿周向设置有多个磁槽组，在线槽内设有线圈，在磁槽组内设有永磁体；转子上永磁体的极数为P，相邻两个磁槽组之间的间距为W，定子的齿宽为Lc，定子上线槽的数量为S，3PW/LcS＝K，0.15≤K≤0.85。
进一步，0.2≤K≤0.8。
所述线槽沿所述定子周向均布，所述磁槽组沿所述转子周向均布。
所述磁槽组包括至少两个磁槽，所述磁槽组中各磁槽的朝向相同，沿径向排列。
所述磁槽呈径向朝外的弧形槽或U形槽。
所述永磁体的两端与所述磁槽之间存在间隙。
所述永磁体为平板形或弧形。
所述永磁体为弧形，其两端的厚度逐渐变薄。
下面对本发明的优点或原理进行说明：
1、本发明突破传统的思路，从磁阻转矩的角度来提高永磁同步电机的输出转矩，具体方式是，在永磁体确定的情况下，永磁同步电机的永磁转矩基本保持不变，此时主要是通过对永磁同步电机的结构进行优化来提高永磁同步电机的输出转矩，换言之，在不增加稀土使用量的情况下来提高永磁同步电机输出转矩，减少了环境污染，降低了生产成本；
2、经过实验证明，当0.15≤K≤0.85时，可以有效的提高Lq-Ld的值，进而提高永磁同步电机的输出转矩，而当0.2≤K≤0.8，永磁同步电机的输出转矩最大；
3、所述永磁体的两端与所述磁槽之间存在间隙，可以防止永磁体的两端退磁。装配时避免碰坏永磁体；
4、所述永磁体两端的厚度逐渐变薄，既可以防止永磁体退磁，也防止永磁体在磁槽内滑动。
附图说明
图1是本发明实施例一所述永磁同步电机的剖视图；
图2是图1中，去掉线圈及永磁体后的局部放大图；
图3是电感差Lq-Ld与K的曲线图；
图4是本发明实施例二所述永磁同步电机的剖视图；
图5是本发明实施例三所述永磁同步电机的剖视图；
附图标记说明：
1、定子，2、转子，3、线槽，4、线圈，5、磁槽组，6、磁槽，7、永磁体，W、间距，Lc、齿宽。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明。
实施例一如图1、图2所示，一种永磁同步电机，包括定子1及转子2，在定子1上沿周向设置有多个线槽3，在转子2内沿周向设置有多个磁槽组5，在线槽3内设有线圈4，在磁槽组5内设有永磁体7；转子2上永磁体7的极数为P，相邻两个磁槽组5之间的间距为W，定子1的齿宽为Lc，定子1上线槽3的数量为S，3PW/LcS＝K，0.15≤K≤0.85，优选为0.2≤K≤0.8。
其中，永磁体7分为N极及S极两种，每个磁槽组5中的永磁体7的极性相同，且各个磁槽组5中的永磁体7的极性按NS交替设置；所述线槽3沿所述定子1周向均布，所述磁槽组5沿所述转子2周向均布；所述磁槽组5包括两个磁槽6，所述磁槽组5中各磁槽6的朝向相同，沿径向排列，所述磁槽6呈径向朝外的弧形槽，永磁体7也呈弧形；所述永磁体7的两端与所述磁槽6之间存在间隙。
下面对本发明的优点或原理进行说明：
1、本发明突破传统的思路，从磁阻转矩的角度来提高永磁同步电机的输出转矩，具体方式是，在永磁体7确定的情况下，永磁同步电机的永磁转矩基本保持不变，此时主要是通过对永磁同步电机的结构进行优化来提高永磁同步电机的输出转矩，换言之，在不增加稀土使用量的情况下来提高永磁同步电机输出转矩，减少了环境污染，降低了生产成本；
2、在采用前述思路的前提下，经过大量的实验证明，当0.15≤K≤0.85时，可以有效的提高Lq-Ld的值，进而提高永磁同步电机的输出转矩，优选范围为0.2≤K≤0.8，而当K＝0.4时，永磁同步电机的输出转矩最大，如图3所示；
3、所述永磁体7的两端与所述磁槽6之间存在间隙，可以防止永磁体7的两端退磁。装配时避免永磁体7碰坏。
对于永磁体一定的情况下，永磁同步电机的永磁转矩也基本确定，但通过采用本实施例所述的方案，从永磁同步电机的结构上进行改进来提高Lq-Ld的值，再通过以下公式可知，即可提高该永磁同步电机的输出转矩，并且减少对稀土的依赖，减少对环境的破坏，降低生产成本。
T＝mp(Lq-Ld)idiq+mpψPMiq
实施例二如图4所示，本实施例中，所述所述磁槽组5包括三个磁槽6，磁槽6呈径向朝外的弧形槽，永磁体7也呈弧形，且永磁体7两端的厚度逐渐变薄，本实施例的原理与实施例一相同，永磁体7两端的厚度逐渐变薄，不但可以防止永磁体退磁，还可以防止永磁体7在磁槽6内滑动。
实施例三如图5所示，本实施例中，所述所述磁槽组5包括两个磁槽6，磁槽6呈径向朝外的U形槽；永磁体7为等厚度的平板形，占据了磁槽6的中心部分，平板形的永磁体7的加工工艺简单，充磁方便，相比较弧形永磁体具有成本优势。本实施例的原理与实施例一相同，此处不再赘述。
以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种永磁同步电机，包括定子及转子，在定子上沿周向设置有多个线槽，在转子内沿周向设置有多个磁槽组，在线槽内设有线圈，在磁槽组内设有永磁体；其特征在于，转子上永磁体的极数为P，相邻两个磁槽组之间的间距为W，定子的齿宽为Lc，定子上线槽的数量为S，3PW/LcS＝K，0.15≤K≤0.85。
2.如权利要求1所述永磁同步电机，其特征在于，0.2≤K≤0.8。
3.如权利要求1或2所述永磁同步电机，其特征在于，所述线槽沿所述定子周向均布，所述磁槽组沿所述转子周向均布。
4.如权利要求1或2所述永磁同步电机，其特征在于，所述磁槽组包括至少两个磁槽，所述磁槽组中各磁槽的朝向相同，沿径向排列。
5.如权利要求1或2所述永磁同步电机，其特征在于，所述磁槽呈径向朝外的弧形槽或U形槽。
6.如权利要求5所述永磁同步电机，其特征在于，所述永磁体的两端与所述磁槽之间存在间隙。
7.如权利要求5所述永磁同步电机，其特征在于，所述永磁体为平板形或弧形。
8.如权利要求5所述永磁同步电机，其特征在于，所述永磁体为弧形，其两端的厚度逐渐变薄。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102780291A (zh) * 2011-08-05 2012-11-14 珠海格力电器股份有限公司 电动机转子及具有其的电动机
CN103973060A (zh) * 2013-02-04 2014-08-06 东芝开利株式会社 永磁铁电动机、密闭型压缩机以及冷冻循环装置
CN104038011A (zh) * 2014-06-03 2014-09-10 广东美芝制冷设备有限公司 永磁同步磁阻电机和具有其的压缩机
US9502934B2 (en) 2011-08-05 2016-11-22 Gree Electric Appliances, Inc. Of Zhuhai Motor rotor and motor having same
US9502933B2 (en) 2011-08-05 2016-11-22 Gree Electric Appliances, Inc. Of Zhuhai Permanent magnet synchronous electric machine
US9502930B2 (en) 2011-08-05 2016-11-22 Gree Electric Appliances, Inc. Of Zhuhai Motor rotor and motor having same
US9515526B2 (en) 2011-08-05 2016-12-06 Gree Electric Appliances, Inc. Of Zhuhai Motor and rotor thereof

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101819848B1 (ko) * 2014-03-05 2018-01-17 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 싱크로너스 리럭턴스 모터
US10205358B2 (en) * 2014-04-12 2019-02-12 GM Global Technology Operations LLC Electric machine for a vehicle powertrain and the electric machine includes a permanent magnet
JP2018153047A (ja) * 2017-03-14 2018-09-27 本田技研工業株式会社 回転電機のロータ
TWM576750U (zh) 2017-07-25 2019-04-11 美商米沃奇電子工具公司 電氣組合物、電動化裝置系統、電池組、電馬達、馬達總成及電馬達總成
US11780061B2 (en) 2019-02-18 2023-10-10 Milwaukee Electric Tool Corporation Impact tool

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1388625A (zh) * 2001-05-25 2003-01-01 株式会社日立制作所 永磁型旋转电动机以及使用这种电动机的空调
US6703744B2 (en) * 2001-04-20 2004-03-09 Denso Corporation Generator-motor for vehicle
CN1505239A (zh) * 1995-05-31 2004-06-16 ���µ�����ҵ��ʽ���� 内装永磁铁的电动机
US20050110355A1 (en) * 2001-03-07 2005-05-26 Aisin-Seiki Kabushiki Kaisha Synchronous reluctance motor
CN202145610U (zh) * 2011-07-28 2012-02-15 珠海格力电器股份有限公司 永磁同步电机

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5510662A (en) * 1993-05-26 1996-04-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Permanent magnet motor
WO1997031422A1 (fr) * 1996-02-23 1997-08-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Moteur
BR9705579A (pt) * 1997-09-26 1999-05-11 Brasil Compressores Sa Rotor de motor elétrico e método de produção de rotor de motor elétrico
KR100371159B1 (ko) * 1999-09-22 2003-02-05 엘지전자 주식회사 싱크로너스 리럭턴스 모터의 토오크 리플 저감구조
WO2002031947A1 (fr) * 2000-10-12 2002-04-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Moteur electrique
JP2002272031A (ja) * 2001-03-07 2002-09-20 Aisin Seiki Co Ltd シンクロナスリラクタンスモータ
US6867526B2 (en) * 2001-09-05 2005-03-15 Koyo Seiko Co., Ltd. Brushless DC motor
JP2004153886A (ja) * 2002-10-29 2004-05-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 同期型モータ
JP4016341B2 (ja) * 2003-06-19 2007-12-05 アイシン精機株式会社 三相シンクロナスリラクタンスモータ
JP4815204B2 (ja) * 2005-12-01 2011-11-16 アイチエレック株式会社 永久磁石回転機及び圧縮機
JP4838348B2 (ja) * 2007-02-26 2011-12-14 三菱電機株式会社 永久磁石型モータ及び密閉型圧縮機及びファンモータ
US7598645B2 (en) * 2007-05-09 2009-10-06 Uqm Technologies, Inc. Stress distributing permanent magnet rotor geometry for electric machines
CN201204529Y (zh) * 2008-08-28 2009-03-04 无锡东元电机有限公司 永磁同步电机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1505239A (zh) * 1995-05-31 2004-06-16 ���µ�����ҵ��ʽ���� 内装永磁铁的电动机
US20050110355A1 (en) * 2001-03-07 2005-05-26 Aisin-Seiki Kabushiki Kaisha Synchronous reluctance motor
US6703744B2 (en) * 2001-04-20 2004-03-09 Denso Corporation Generator-motor for vehicle
CN1388625A (zh) * 2001-05-25 2003-01-01 株式会社日立制作所 永磁型旋转电动机以及使用这种电动机的空调
CN202145610U (zh) * 2011-07-28 2012-02-15 珠海格力电器股份有限公司 永磁同步电机

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102780291A (zh) * 2011-08-05 2012-11-14 珠海格力电器股份有限公司 电动机转子及具有其的电动机
US9502934B2 (en) 2011-08-05 2016-11-22 Gree Electric Appliances, Inc. Of Zhuhai Motor rotor and motor having same
US9502933B2 (en) 2011-08-05 2016-11-22 Gree Electric Appliances, Inc. Of Zhuhai Permanent magnet synchronous electric machine
US9502930B2 (en) 2011-08-05 2016-11-22 Gree Electric Appliances, Inc. Of Zhuhai Motor rotor and motor having same
US9515526B2 (en) 2011-08-05 2016-12-06 Gree Electric Appliances, Inc. Of Zhuhai Motor and rotor thereof
CN103973060A (zh) * 2013-02-04 2014-08-06 东芝开利株式会社 永磁铁电动机、密闭型压缩机以及冷冻循环装置
CN104038011A (zh) * 2014-06-03 2014-09-10 广东美芝制冷设备有限公司 永磁同步磁阻电机和具有其的压缩机

Also Published As

Publication number Publication date
US20140152139A1 (en) 2014-06-05
EP2738923B1 (en) 2018-07-18
WO2013013435A1 (zh) 2013-01-31
EP2738923A1 (en) 2014-06-04
EP2738923A4 (en) 2016-02-24

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