一種內置式永磁同步電機的轉子結構的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種內置式永磁同步電機的轉子結構，所述轉子鐵心由硅鋼片疊壓而成，所述轉子鐵心上設置有面向轉子外圓的用于嵌入永磁體的V型永磁體槽；所述V型永磁體槽的中點與轉子的圓心之間構成一軸心線，所述V型永磁體槽相對于軸心線左右對稱，在所述V型永磁體槽的左右頂端沿轉子外圓周方向分別設置有末端對齊的外層弧形槽和內層弧形槽，所述V型永磁體槽內、靠近轉子外圓周處開設有一圓形孔槽，所述圓形孔槽的圓心設置于所述的軸心線上，所述轉子鐵心的外邊緣上設置有半圓槽，所述半圓槽設置于相鄰的兩個V型永磁體槽之間。本發明合理配置了永磁轉矩與磁阻轉矩，提高了永磁的利用率、電機的功率密度和效率，降低了齒槽轉矩。
【專利說明】
-種內置式永磁同步電機的轉子結構
技術領域
[0001] 本發明設及一種永磁同步電機轉子結構，尤其是一種內置式永磁同步電機的轉子 結構，適用于空調、壓縮機、電動工具等應用領域，屬于電機技術領域。
【背景技術】
[0002] 永磁電機具有高功率密、高效率、高可靠性等特點，在工業生產及家居生活領域中 得到了廣泛的應用。目前，在永磁電機的成本中，永磁材料占據很大的比例，運造成永磁電 機在中低端應用中競爭力下降。為提高永磁利用率和永磁電機價格競爭力，對永磁電機的 結構進行優化設計，提高其功率和轉矩密度成為國內外專家和學者們重要的研究課題。
[0003] 內置式永磁電機是一種轉子內嵌永磁體的永磁電機結構。由于永磁磁鋼被嵌入轉 子，電機d軸和q軸磁路不對稱，電機產生的轉矩為永磁轉矩和磁阻轉矩的合成。因此，對轉 子磁路結構及內嵌永磁體槽的優化設計，實現永磁轉矩和磁阻轉矩的合理配置，提高永磁 電機功率密度、轉矩密度及效率具有重要的理論意義和經濟價值。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的是提供一種內置式永磁同步電機的轉子結構，采用該結構在相同條 件下，可W提高永磁電機的功率和轉矩密度，并實現電機的高效率運行。
[0005] 本發明采用的技術方案為:一種內置式永磁同步電機的轉子結構，包括轉子鐵屯、、 放置永磁體的V型永磁體槽及永磁體； 所述轉子鐵屯、由娃鋼片疊壓而成，所述轉子鐵屯、上設置有面向轉子外圓的用于嵌入永 磁體的V型永磁體槽;所述V型永磁體槽的中點與轉子的圓屯、之間構成一軸屯、線，所述V型永 磁體槽相對于軸屯、線左右對稱，在所述V型永磁體槽的左右頂端沿轉子外圓周方向分別設 置有末端對齊的外層弧形槽和內層弧形槽，所述V型永磁體槽內、靠近轉子外圓周處開設有 一圓形孔槽，所述圓形孔槽的圓屯、設置于所述的軸屯、線上，所述轉子鐵屯、的外邊緣上設置 有半圓槽，所述半圓槽設置于相鄰的兩個V型永磁體槽之間。
[0006] 作為優選，所述外層弧形槽所占轉子圓必角度為鶴轉竊I麵辦，其槽寬 度A〇1=0.5mm，所述內層弧形槽的末端與外層弧形槽的末端對齊，其槽寬度A02=(1.2~1.6) 如1，所述外層弧形槽與內層弧形槽之間的間距如3=(0.5~1.2)如1，其中，/7為極對數，S為槽 數。
[0007] 作為優選，所述的圓形孔槽的直徑為A=(0.25~1) A，其圓屯、到轉子鐵屯、圓屯、的距 離為ft+A+1.5A)~(屁-A)，其中，Λ為永磁體沿磁化方向的寬度，ft為V型永磁體槽底部 到轉子鐵屯、的距離，屁為轉子鐵屯、半徑。
[000引作為優選，所述半圓槽的半徑為0.5&·~0.8化，其圓屯、到轉子鐵屯、圓屯、的距離是屁- (0.5Λν~0.8A)，其中，Λν為相鄰V型永磁體槽之間的頂端距離。
[0009]本發明通過改善永磁磁路的路徑，調整永磁轉矩和磁阻轉矩的配置，并對氣隙磁 密波形進行正弦化改善，提高了永磁同步電機的功率及轉矩密度。
[0010] 本發明的有益效果： 1) 提出的永磁同步電機轉子結構，通過調整內外弧形槽的圓弧長度及設置在軸屯、線上 圓形孔槽的內徑，配置永磁轉矩和磁阻轉矩，提高了電機的功率及轉矩密度； 2) 提出的永磁同步電機轉子結構，通過調整設置在相鄰兩個V型永磁體槽中間的半圓 槽的內徑和圓形孔槽圓屯、到轉子圓屯、的距離Λ改善氣隙磁密波形的正弦度，并降低轉子永 磁漏磁，提高了永磁的利用率。
[0011] 3)提出的永磁同步電機轉子結構，通過在相鄰兩個V型永磁體槽中間設置半圓槽， 改變了齒槽轉矩的諧波次數，實現了齒槽轉矩諧波的相互抵消，降低了齒槽轉矩。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發明中轉子槽型結構圖。
[0013] 圖2為本發明的實施例1的結構圖。
[0014] 圖3為本發明的實施例2的結構圖。
[0015] 圖4為本發明的實施例3的結構圖。
[0016] 附圖標記：1、轉子鐵屯、，2、V型永磁體槽，3-1、外層弧形槽，3-2,內層弧形槽，4、圓 形孔槽，5、半圓槽。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步說明。
[0018] 如圖1所示，一種內置式永磁同步電機的轉子結構，包括轉子鐵屯、1、放置永磁體的 V型永磁體槽2及永磁體； 所述轉子鐵屯、1由娃鋼片疊壓而成，所述轉子鐵屯、1上設置有面向轉子外圓的用于嵌入 永磁體的V型永磁體槽2;所述V型永磁體槽2的中點與轉子的圓屯、之間構成一軸屯、線，所述V 型永磁體槽2相對于軸屯、線左右對稱，在所述V型永磁體槽2的左右頂端沿轉子外圓周方向 分別設置有末端對齊的外層弧形槽3-1和內層弧形槽3-2,所述V型永磁體槽2內、靠近轉子 外圓周處開設有一圓形孔槽4,所述圓形孔槽4的圓屯、設置于所述的軸屯、線上，所述轉子鐵 屯、1的外邊緣上設置有半圓槽5,所述半圓槽5設置于相鄰的兩個V型永磁體槽2之間。所述外 層弧形槽3-1所占轉子圓屯、角度為彷讀。叫(巧巧-戒娘幫，其槽寬度如1=0.5mm，所述內層弧 形槽3-2的末端與外層弧形槽3-1的末端對齊，其槽寬度如2=(1.2~1.6)如1，所述外層弧形槽 3-1與內層弧形槽3-2之間的間距如3=(0.5~1.2)如1，其中，/7為極對數，S為槽數。所述的圓 形孔槽4的直徑為A=(0.25~OA，其圓屯、到轉子鐵屯、1圓屯、的距離為7Κα+Λ+1.5Α)~(足- Α)，其中，Λ為永磁體沿磁化方向的寬度，α為V型永磁體槽2底部到轉子鐵屯、1的距離，足為 轉子鐵屯、1半徑。所述半圓槽5的半徑為0.5化~0.8化，其圓屯、到轉子鐵屯、1圓屯、的距離是足- (0.5化~0.，其中，相鄰V型永磁體槽2之間的頂端距離。
[0019] 實施例1 如圖2所示，該實施例為6極18槽結構，采用分布式繞組結構，外層弧形槽所占轉子圓屯、 角度為14°。所述的圓形孔槽4直徑為2mm，所述轉子鐵屯、外緣半圓槽半徑為0.75mm。
[0020] 實施例2 如圖3所示，該實施例為6極9槽結構，采用集中式繞組結構，外層弧形槽所占轉子圓屯、 角度為18°。所述的圓形孔槽4直徑為2.5mm，所述轉子鐵屯、外緣半圓槽半徑為1mm。。
[0021] 實施例3 如圖4所示，該實施例為8極12槽結構，采用集中式繞組結構，外層弧形槽所占轉子圓屯、 角度為10°。所述的圓形孔槽4直徑為2mm，所述轉子鐵屯、外緣半圓槽半徑為1.5mm。
[0022] 應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下， 還可W做出若干改進和潤飾，運些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。本實施例中未 明確的各組成部分均可用現有技術加 W實現。
【主權項】
1. 一種內置式永磁同步電機的轉子結構，其特征在于:包括轉子鐵心、放置永磁體的v 型永磁體槽及永磁體； 所述轉子鐵心由硅鋼片疊壓而成，所述轉子鐵心上設置有面向轉子外圓的用于嵌入永 磁體的V型永磁體槽;所述V型永磁體槽的中點與轉子的圓心之間構成一軸心線，所述V型永 磁體槽相對于軸心線左右對稱，在所述V型永磁體槽的左右頂端沿轉子外圓周方向分別設 置有末端對齊的外層弧形槽和內層弧形槽，所述V型永磁體槽內、靠近轉子外圓周處開設有 一圓形孔槽，所述圓形孔槽的圓心設置于所述的軸心線上，所述轉子鐵心的外邊緣上設置 有半圓槽，所述半圓槽設置于相鄰的兩個V型永磁體槽之間。2. 根據權利要求1所述的一種內置式永磁同步電機的轉子結構，其特征在于:所述外層 弧形槽所占轉子圓心角度為，其槽寬度H 5mm，所述內層弧形槽 的末端與外層弧形槽的末端對齊，其槽寬度心2=(1.2~1.6)6^，所述外層弧形槽與內層弧形 槽之間的間距(0.5~1.2) Α〇ι，其中，/7為極對數，s為槽數。3. 根據權利要求1所述的一種內置式永磁同步電機的轉子結構，其特征在于:所述的圓 形孔槽的直徑為A=(0.25~1)A，其圓心到轉子鐵心圓心的距離為2=(Λ+Α+1.5Λ)~(7? r-Λ)，其中，Λι為永磁體沿磁化方向的寬度，ft為V型永磁體槽底部到轉子鐵心的距離，7?r為轉 子鐵心半徑。4. 根據權利要求1所述的一種內置式永磁同步電機的轉子結構，其特征在于:所述半圓 槽的半徑為0.5Λ>0.81，其圓心到轉子鐵心圓心的距離是7? r-(0.5Λ>0.81)，其中，I為相 鄰V型永磁體槽之間的頂端距離。
【文檔編號】H02K1/27GK106059142SQ201610491777
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月29日
【發明人】林明耀, 單愛進, 徐磊, 王琪, 蔣建宏
【申請人】蘇州愛知科技有限公司