CN104852493A - 一种内置式永磁同步电机转子 - Google Patents
一种内置式永磁同步电机转子 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104852493A CN104852493A CN201510215784.4A CN201510215784A CN104852493A CN 104852493 A CN104852493 A CN 104852493A CN 201510215784 A CN201510215784 A CN 201510215784A CN 104852493 A CN104852493 A CN 104852493A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetic pole
- synchronous motor
- motor rotor
- magnet synchronous
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
本发明涉及一种内置式永磁同步电机转子,具有冲片拓扑结构,所述转子至少具有一对磁极,每对磁极均为不对称分布,其中一个磁极至少由两层磁钢组成,另一个磁极至少由一层磁钢组成,在两个磁极中间的q轴中心线上设有空气孔,用于防止下层磁钢的漏磁及规整磁路。本发明作为一种具有特殊拓扑结构的永磁电机转子,通过转子上磁极的非对称设计及加强筋的合理添加,增加了电机的转矩密度及功率密度,并且由于相较其他典型结构,采用了非对称结构,减小了磁钢的块数,因此同时具有较高的工艺性。
Description
技术领域
本发明涉及一种永磁电机转子,具体是一种具有高凸极率的内置式永磁电机转子。
背景技术
与传统的电励磁电机相比,永磁电机,特别是稀土永磁电机具有结构简单,运行可靠;体积小,质量轻;损耗小,效率高;电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点。因而应用范围极为广范,几乎遍及航空航天、国防、工农业生产和日常生活的各个领域。
永磁同步电机在汽车驱动中获得了很广泛的应用,为了尽可能地增加电机的转矩密度与功率密度,一般需要电机具有比较高的凸极率,即需要电机具有较高的磁阻转矩分量。
增加电机凸极率的方法有很多,利用特殊的转子结构,可以在一定范围内调节凸极率,比较典型的是V型结构及V+1结构,但是在一些要求苛刻的情况下,典型结构的转子很难满足设计要求,需要具有更高凸极率的转子结构。
切向式永磁电机转子结构具有比较高的凸极率,但是其在机械强度方面经常会受到限制。
发明内容
本发明的目的是,针对现有技术的不足,提供一种新型的内置式永磁同步电机转子。
为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种内置式永磁同步电机转子,具有冲片拓扑结构,其特征在于:所述转子至少具有一对磁极,每对磁极均为不对称分布,其中一个磁极至少由两层磁钢组成,另一个磁极至少由一层磁钢组成,在两个磁极中间的q轴中心线上设有空气孔,用于防止下层磁钢的漏磁及规整磁路。
所述转子具有单层或多层磁钢的磁极,每层磁钢由一块或多块永磁体共同组成。
所述磁极中间q轴上的空气孔的中心线与q轴中心线重合。
所述q轴上的空气孔与多层磁极的下层磁钢之间设有一个加强筋,起到限制漏磁与增加机械强度的作用。
所述转子结构上具有复数个细窄空气孔以配合规整磁路。
本发明的有益效果是:
(1)相比于典型V+1结构的磁阻转矩磁路(图1),本发明的新结构的磁阻转矩磁路(图2)更加均匀,可以产生更大的磁阻转矩,仿真分析表明,在同样的反电势限制下,相同电流产生的转矩较V+1结构提高5%以上,功率密度提高5%以上。
(2)采用该新型结构的电机具有较好的空载反电势波形(图3),谐波量较少,并且具有较对称的空载气隙磁密波形(图4)
(3)q轴中心线上的较大空气孔起到减少漏磁的作用,利用这种方式可以增加第二层磁钢的宽度,并结合使用的不对称极结构,减小了由于磁钢块数的增加而导致的漏磁的增加,使磁钢的利用率更高。
(4)由于采用了不对称极结构,转子上的磁钢块数较典型的V+1结构下降了一半,减少了装配磁钢的成本及磁钢的加工成本。
(5)相比于典型的不对称极结构的转子,本发明的新型结构在本来是铁极的地方添加了辅助磁钢,有效地增加了聚磁效果,使转子磁路较更加对称,磁路更加规整。
本发明作为一种具有特殊拓扑结构的永磁电机转子,通过转子上磁极的非对称设计及加强筋的合理添加,增加了电机的转矩密度及功率密度,并且由于相较其他典型结构,采用了非对称结构,减小了磁钢的块数,因此同时具有较高的工艺性。
附图说明
图1是典型V+1结构的磁阻转矩磁路图;
图2是本发明的新型结构的磁阻转矩磁路图;
图3是采用本发明的新型结构的电机具有的较好的空载反电势波形;
图4是采用本发明的新型结构的电机具有的较对称的空载气隙磁密波形;
图5是本发明所述的新型转子的冲片结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图,进一步说明本发明。
一种内置式永磁同步电机转子,具有一种特殊的转子冲片拓扑结构:其中转子至少具有一对磁极,每对磁极均为不对称分布,其中一个磁极至少由两层磁钢组成,另一个磁极至少由一层磁钢组成,在两个磁极中间的q轴中心线上有比较大的空气孔以防止下层磁钢的漏磁及规整磁路。该结构使电机具有较高的凸极率,采用该结构转子的汽车驱动电机具有较高的转矩密度及功率密度,可以有效减小电机的尺寸、节省电机的材料用量,使电机更加紧凑,同时具有较高的机械强度,以满足电机的高速运行。磁极中间q轴上的空气孔的中心线与q轴中心线重合。q轴上的空气孔与多层磁极的下层磁钢之间有一个加强筋,起到限制漏磁与增加机械强度的作用。该转子具有多层磁钢的磁极,每层磁钢由一块或多块永磁体共同组成。该转子具有单层磁钢的磁极,每层磁钢由一块或多块永磁体共同组成。该转子结构上具有复数个细窄空气孔以配合规整磁路。
如图5所示,电机的转子冲片具有非对称结构,槽一1、槽二2、槽三3为磁钢槽,构成一对磁极,该示意结构中共有四对相同结构的磁极,其中槽一1与槽二2为上下两层,装配两块同样磁极方向的磁钢,槽三3装配另外一个磁极方向的磁钢,孔四4、与孔五5为在q轴中心线上的空气孔,利用该组空气孔,可以有效减小磁钢漏磁,规整电机的q轴磁路,增加电机的凸极率。孔六至孔九6,7,8,9为细窄空气孔,用以进一步规整磁路。
图中,10与11位置为两个加强筋,利用该加强筋,可以有效提高转子的机械强度,降低转子在高速旋转时所承受的最大应力。
Claims (5)
1.一种内置式永磁同步电机转子,具有冲片拓扑结构,其特征在于:所述转子至少具有一对磁极,每对磁极均为不对称分布,其中一个磁极至少由两层磁钢组成,另一个磁极至少由一层磁钢组成,在两个磁极中间的q轴中心线上设有空气孔,用于防止下层磁钢的漏磁及规整磁路。
2.根据权利要求1所述的内置式永磁同步电机转子,其特征在于:所述转子具有单层或多层磁钢的磁极,每层磁钢由一块或多块永磁体共同组成。
3.根据权利要求1所述的内置式永磁同步电机转子,其特征在于:所述磁极中间q轴上的空气孔的中心线与q轴中心线重合。
4.根据权利要求1所述的内置式永磁同步电机转子,其特征在于:所述q轴上的空气孔与多层磁极的下层磁钢之间设有一个加强筋,起到限制漏磁与增加机械强度的作用。
5.根据权利要求1或4任一项所述的内置式永磁同步电机转子,其特征在于:所述转子结构上具有复数个细窄空气孔以配合规整磁路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510215784.4A CN104852493A (zh) | 2015-04-29 | 2015-04-29 | 一种内置式永磁同步电机转子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510215784.4A CN104852493A (zh) | 2015-04-29 | 2015-04-29 | 一种内置式永磁同步电机转子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104852493A true CN104852493A (zh) | 2015-08-19 |
Family
ID=53851926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510215784.4A Pending CN104852493A (zh) | 2015-04-29 | 2015-04-29 | 一种内置式永磁同步电机转子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104852493A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107181337A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-09-19 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 电机的不对称转子结构、设置方法及同步磁阻电机 |
US10186917B2 (en) | 2016-05-24 | 2019-01-22 | Unison Industries, Llc | Rotor assembly for a power generation system |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006121765A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Mitsubishi Electric Corp | リラクタンス式回転電機 |
CN101026318A (zh) * | 2005-12-19 | 2007-08-29 | 艾默生电气公司 | 用于转子的复合磁体结构 |
CN201656605U (zh) * | 2010-02-11 | 2010-11-24 | 华北电力大学(保定) | 具有较宽扩速范围的永磁体牵引电机 |
WO2013133474A1 (ko) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 일진전기 주식회사 | 매립형 영구자석 전동기 |
CN203251159U (zh) * | 2013-05-03 | 2013-10-23 | 苏州和鑫电气股份有限公司 | 电动汽车用双层v型内置式永磁电机转子 |
CN104038006A (zh) * | 2013-03-08 | 2014-09-10 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 具有混合稀土磁体和铁氧体磁体的转子的内置式永磁体电机 |
CN104106198A (zh) * | 2012-05-28 | 2014-10-15 | 株式会社日立产机*** | 复合转矩型旋转电机 |
CN204578233U (zh) * | 2015-04-29 | 2015-08-19 | 华域汽车电动***有限公司 | 内置式永磁同步电机转子 |
-
2015
- 2015-04-29 CN CN201510215784.4A patent/CN104852493A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006121765A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Mitsubishi Electric Corp | リラクタンス式回転電機 |
CN101026318A (zh) * | 2005-12-19 | 2007-08-29 | 艾默生电气公司 | 用于转子的复合磁体结构 |
CN201656605U (zh) * | 2010-02-11 | 2010-11-24 | 华北电力大学(保定) | 具有较宽扩速范围的永磁体牵引电机 |
WO2013133474A1 (ko) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 일진전기 주식회사 | 매립형 영구자석 전동기 |
CN104106198A (zh) * | 2012-05-28 | 2014-10-15 | 株式会社日立产机*** | 复合转矩型旋转电机 |
CN104038006A (zh) * | 2013-03-08 | 2014-09-10 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 具有混合稀土磁体和铁氧体磁体的转子的内置式永磁体电机 |
CN203251159U (zh) * | 2013-05-03 | 2013-10-23 | 苏州和鑫电气股份有限公司 | 电动汽车用双层v型内置式永磁电机转子 |
CN204578233U (zh) * | 2015-04-29 | 2015-08-19 | 华域汽车电动***有限公司 | 内置式永磁同步电机转子 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10186917B2 (en) | 2016-05-24 | 2019-01-22 | Unison Industries, Llc | Rotor assembly for a power generation system |
CN107181337A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-09-19 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 电机的不对称转子结构、设置方法及同步磁阻电机 |
CN107181337B (zh) * | 2017-06-14 | 2023-06-30 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 电机的不对称转子结构、设置方法及同步磁阻电机 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN203850942U (zh) | 单一冲片构成的分四段斜极永磁电机转子 | |
CN204967578U (zh) | 降低永磁同步电机转矩波动的转子结构 | |
CN106026597A (zh) | 内置磁障式磁场增强型永磁无刷电机 | |
CN204794417U (zh) | 一种同步磁阻电机转子及应用该转子的混合动力*** | |
CN105048671A (zh) | 一种不对称v型转子冲片以及使用其的内置式永磁电机 | |
CN202142926U (zh) | 电动机转子及具有其的电动机 | |
CN107294243B (zh) | 低转矩波动内置式永磁电机转子及优化电机磁密的方法 | |
EP3940923A1 (en) | Rotor core of step-skewing motor and permanent magnet synchronous motor | |
CN104810945A (zh) | 一种应用于混合动力***的同步磁阻电机转子 | |
CN203674829U (zh) | 一种永磁电机转子 | |
CN206077099U (zh) | 电机及其转子结构 | |
CN204271774U (zh) | 一种高速永磁电主轴内装电机转子冲片结构 | |
CN104300713A (zh) | 一种电机转子及采用其的永磁同步电机 | |
CN103117611B (zh) | 一种永磁体电机 | |
CN104659940A (zh) | 一种旋转电机转子 | |
CN210041465U (zh) | 转子冲片以及电机 | |
CN204578233U (zh) | 内置式永磁同步电机转子 | |
CN202634112U (zh) | 一种转子组件结构 | |
CN106849426A (zh) | 一种转子冲片、转子铁芯及转子铁芯的装配方法 | |
CN102545433A (zh) | 旋转电机的切向式转子 | |
CN104600946A (zh) | 同步磁阻电机 | |
CN104852493A (zh) | 一种内置式永磁同步电机转子 | |
CN103915921A (zh) | 永磁电机 | |
CN110611386B (zh) | 电机转子、电机、压缩机 | |
CN205070733U (zh) | 一种小尺寸永磁同步电机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150819 |