本發明屬于永磁電機領域，更具體地，涉及一種變磁橋異步啟動永磁同步電動機。

背景技術：

異步啟動永磁同步電動機因其在功率因素、效率方面具有高于異步電機的優點，同時也具有異步啟動的能力，其應用領域越來越廣泛，特別是在要求高效的場合，這也使得對其的研究成為熱點。對異步啟動同步電動機的研究目標主要是提高效率、功率因素、啟動品質因素和減少單位功率的永磁體用量等。然而異步啟動永磁同步電動機基本都采用永磁體內置的結構，必然導致永磁體的漏磁大，利用率低，進而影響啟動品質因數和單位功率永磁體用量。目前的隔磁措施主要包括兩種方式：采用非磁性轉軸或轉軸上加隔磁銅套方式，這使制造成本高且工藝復雜；采用空氣隔磁和隔磁磁橋的方式，有一定隔磁效果，但這種結構在較大容量電動機的場合難以滿足機械強度要求。因此，現有的隔磁措施都很難兼顧隔磁效果好和機械強度高。

技術實現要素：

針對上述缺陷，本發明提供了一種變磁橋異步啟動永磁同步電動機，旨在解決現有的異步啟動永磁同步電動機難以兼顧好的隔磁效果和高的機械強度的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供的一種變磁橋異步啟動永磁同步電動機，包括：

定子和轉子，定子與轉子通過氣隙分開；

轉子包括轉子鐵芯、轉子鼠籠、永磁體以及轉軸，轉子鐵芯安裝于轉軸上，永磁體安裝于轉子鐵芯上，轉子鼠籠安裝于轉子鐵芯上，轉子鐵芯上設有隔磁磁橋，隔磁磁橋寬度沿轉軸方向由兩端向中間減小，轉子鼠籠采用鋁水澆鑄成型。

隔磁磁橋寬度沿著轉軸方向由兩端向中間減小，使整個軸向隔磁磁橋的磁阻有效地增大，提高隔磁效果，同時轉子鼠籠采用鋁水澆鑄成型，能夠抵消由于隔磁磁橋寬度變小對轉子鐵芯機械強度的削弱，使得轉子能兼顧好的隔磁效果和高的機械強度。

進一步地，轉子鐵芯采用沖片結構，便于將轉子鐵芯加工成變磁橋結構。

進一步地，隔磁磁橋寬度沿轉軸方向由兩端向中間呈階梯式或弧線式減小，可避免對轉子鐵芯機械強度削弱過大，同時又能使轉子鐵芯有好的隔磁效果。

進一步地，隔磁磁橋寬度大于等于1毫米，當隔磁磁橋寬度小于1毫米時，轉子強度銳減。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，有以下有益效果：

1、由于本發明中采用變磁橋的轉子鐵芯，隔磁磁橋寬度越小，磁橋部位的磁阻就越大，越能限制永磁體的漏磁，故本發明提供的變磁橋異步啟動永磁同步電動機與常規異步啟動永磁同步電動機相比，在沿整個轉軸方向上對永磁體的漏磁限制作用更加明顯，實現了降低漏磁、改善啟動品質因數和降低單位功率永磁體用量的目標。

2、由于轉子鐵芯結構較簡單，可以采用沖片結構，加工成變磁橋的轉子鐵芯相對比較容易，在轉子鐵芯的沖片結構加工成型后，采用鋁水澆鑄的方式成型轉子鼠籠，使轉子鼠籠與轉子鐵芯二者聯結為一體，可抵消由于轉子鐵芯的隔磁磁橋寬度減小對轉子機械強度的削弱，保證轉子高的機械強度。

附圖說明

圖1為本發明提供的變磁橋異步啟動永磁同步電動機的定子結構圖；

圖2為本發明提供的變磁橋異步啟動永磁同步電動機的轉子結構圖(以44槽4極為例)；

圖3為本發明提供的變磁橋異步啟動永磁同步電動機轉子的截面圖；

圖4為本發明提供的變磁橋異步啟動永磁同步電動機轉子的剖視圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

本發明提供的變磁橋異步啟動永磁同步電動機，包括定子和轉子，定子與轉子通過氣隙隔開，轉子包括轉子鐵芯、轉軸、轉子鼠籠以及永磁體，轉子鐵芯安裝在轉軸上，永磁體位于轉子鐵芯上，轉子鼠籠也位于轉子鐵芯上。轉子鐵芯上設有隔磁磁橋，隔磁磁橋的寬度沿著轉軸方向由兩端向中間減小，由于沿著轉軸方向轉子鐵芯采用這種變磁橋結構，能夠有效的增加轉子鐵芯上隔磁磁橋的磁阻，提高轉子鐵芯的隔磁效果，同時控制隔磁磁橋寬度由兩端向中間逐漸減少的幅度和采用鋁水澆鑄成型的轉子鼠籠，能夠抵消由于隔磁磁橋寬度減少對轉子鐵芯強度的削弱，使得轉子兼顧好的隔磁效果和高的機械強度，隔磁磁橋的最大寬度小于等于2mm，隔磁磁橋的最小寬度大于等于1mm，當隔磁磁橋的寬度大于2mm時，隔磁磁橋的隔磁效果銳減，當隔磁磁橋的寬度小于1mm時，轉子鐵芯的機械強度銳減，故1mm≤b≤2mm，b為隔磁磁橋寬度。

圖1為本發明提供的變磁橋異步啟動永磁同步電機的實施例中定子鐵芯結構，定子鐵芯上設有36槽。

圖2為本發明提供的變磁橋異步啟動永磁同步電機的實施例中轉子鐵芯結構，為三段式結構，轉子鐵芯第一段1與轉子鐵芯第三段3隔磁磁橋寬度相同，均為2mm，轉子鐵芯第二段2的隔磁磁橋寬度為1mm。

圖3為本發明提供的變磁橋異步啟動永磁同步電動機的實施例中轉子鐵芯的截面圖，圖中b表示的是隔磁磁橋的寬度，沿著虛線G-G方向對轉子鐵芯進行剖分，可以得到如圖4所示的變磁橋異步啟動永磁同步電動機轉子鐵芯的剖視圖。

本發明實施例中轉子鐵芯采用沖片結構，在加工轉子鐵芯沖片時，需加工隔磁磁橋寬度為1mm和隔磁磁橋寬度為2mm的轉子鐵芯沖片，將隔磁磁橋寬度為2mm的轉子鐵芯沖片等分為兩組，第一組用于形成轉子鐵芯的第一段1，第二組用于形成轉子鐵芯的第三段3，磁橋寬度為1mm的轉子鐵芯沖片形成轉子鐵芯的第二段2。轉子鐵芯采用沖片結構，易于將轉子鐵芯加工成變磁橋結構，將各沖片按順序疊成一體后，再進行鋁水澆鑄成型轉子鼠籠，使二者聯結為一體，這樣轉子鐵芯在轉動時所受電磁力能傳遞給結構堅固的轉子鼠籠，使得變磁橋轉子具備較強的機械強度，能在較大容量的電動機上使用。此處轉子鐵芯的隔磁磁橋寬度采用了階梯的變化規律，這種轉子鐵芯結構將使整個轉子鐵芯平均隔磁磁橋寬度有效減小，以使整個軸向上的隔磁磁橋磁阻有效增大，從而提高磁橋的隔磁效果，有效減小永磁體的漏磁。

隔磁磁橋寬度在軸向的變化規律可根據加工工藝盡量簡單來確定，可以采用上述多級階梯變化規律，也可以采用弧線式變化規律，即隔磁磁橋的寬度在轉軸方向為連續變化，采用弧線式變化的有利于將轉子鐵芯所受拉力分散。

本發明提供的變磁橋異步啟動永磁同步電動機，通過在轉軸方向上由兩端向中間規律減小隔磁磁橋的寬度，增大磁阻，達到有效減小永磁體漏磁，提高永磁體利用率，進而改善啟動品質因數，減少單位功率永磁體用量，同時能保證轉子鐵芯有高的機械強度。能夠采用轉子鐵芯沖片方式加工變磁橋的轉子鐵芯，結構相對簡單易于實現，易于大規模生產。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原理上所作的任何修改，等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。