一种永磁电机制造技术

本发明专利技术公开了一种永磁电机，转子的绕组为鼠笼式绕组，在鼠笼式绕组的内圈上设置磁钢，磁钢的中点沿转子的径向到转子外圈的长度与转子外圈的直径比值大于0.15；定子的绕组为绕线式绕组。电机启动时鼠笼条切割主磁场的磁感线，产生感应磁场，产生拖拽的转矩，起动初期，该转矩大于磁钢本身剩磁产生的发电制动转矩，电机能够顺利加速；当电机转速接近同步转速时，永磁转矩起作用，将电机拖入同步运动。由于在起动过程中具有感应磁场，能够降低主磁场对磁钢的退磁磁场，提高整机的抗退磁能力，解决起动困难的问题。将比值设置为大于0.15，降低在电机起动过程中因定子磁场穿透鼠笼式绕组而导致磁钢退磁的问题，提高了电机的抗退磁能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空调
，更具体的说，是涉及一种永磁电机。
技术介绍
近年来，随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电机迅速的推广应用，尤其在家电行业上的应用，例如：空调、冰箱、风扇等，达到节能的效果。目前，由于磁钢的抗退磁能力较低，使得永磁电机在低压启动时能力不足，在电网质量较差的地区容易出现压缩机或家用电器不能正常启动工作的问题。因此，如何提高永磁同步电机的抗退磁能力，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种永磁同步电机，以提高永磁同步电机的抗退磁能力。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种永磁电机，包括定子和转子，其中，所述转子的绕组为鼠笼式绕组，所述转子上设置有磁钢槽，所述磁钢槽内设置有磁钢，所述磁钢位于所述鼠笼式绕组的内圈内，所述磁钢的中点沿所述转子的径向到所述转子外圈的长度与所述转子外圈的直径比值大于0.15；所述定子的绕组为绕线式绕组。优选地，上述的永磁电机中，相邻所述磁钢之间形成隔磁气隙，且相邻所述磁钢之间的距离与所述转子外圈直径的比值大于0.013。优选地，上述的永磁电机中，电机的定子内径到转子外圆的垂直距离与所述磁钢的厚度的比值范围为0.0125-0.0185。优选地，上述的永磁电机中，所述磁钢为四个，且所有所述磁钢的体积和与所述转子的体积的比值范围为0.01-0.02。优选地，上述的永磁电机中，该电机空载额定转速下主相的感应电压值与额定输入电压的比值小于0.9。优选地，上述的永磁电机中，所述磁钢为钕铁硼块。经由上述的技术方案可知，本专利技术公开了一种永磁电机，其包括定子和转子，其中，转子的绕组为鼠笼式绕组，因此，在转子上设置有鼠笼槽，在鼠笼式绕组的内圈上设置有磁钢，即磁钢设置在鼠笼式绕组的内部，磁钢设置在转子的磁钢槽内，对于磁钢的中点沿转子的径向到转子外圈的长度与转子外圈的直径比值大于0.15；而定子的绕组为绕线式绕组。本申请中将异步电机的异步启动功能和永磁同步电机的同步运行结合在一起，该电机的启动是通过鼠笼式绕组的异步起动功能实现的，鼠笼条切割主磁场的磁感线，产生之后的感应磁场，从而产生拖拽的转矩，一般称为起动转矩，在起动初期，该转矩大于由于磁钢本身剩磁产生的发电制动转矩，因此，电机能够顺利加速；当电机转速接近同步转速时，永磁转矩起作用，将电机拖入同步运动。由于在起动过程中具有感应磁场，能够很好的降低主磁场对磁钢的退磁磁场，提高了整机的抗退磁能力，解决了该电机起动困难的问题。本申请将磁钢的中点沿转子的径向到转子外圈的长度与转子外圈的直径的比值设置为大于0.15，有效降低在电机起动过程中因定子磁场穿透鼠笼式绕组的鼠笼层而导致磁钢退磁的问题，从而提高了电机的抗退磁能力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例公开的转子总装结构示意图；图2为本专利技术实施例公开的转子内部铁芯结构示意图；图3为本专利技术实施例公开的转子剖面结构示意图；图4为本专利技术实施例公开的单边气隙的示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种永磁同步电机，以提高永磁同步电机的抗退磁能力。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-图4所示，本专利技术公开了一种永磁电机，其包括定子和转子，其中，转子的绕组为鼠笼式绕组，因此，在转子上设置有鼠笼槽，在鼠笼式绕组的内圈上设置有磁钢3，即磁钢3设置在鼠笼式绕组的内部，磁钢3设置在转子的磁钢槽9内，对于磁钢3的中点沿转子的径向到转子外圈的长度(图1中H1代表的距离)与转子外圈的直径(图1中D为转子外圈的直径)比值大于0.15；而定子的绕组为绕线式绕组。本申请中将异步电机的异步启动功能和永磁同步电机的同步运行结合在一起，该电机的启动是通过鼠笼式绕组的异步起动功能实现的，鼠笼条切割主磁场的磁感线，产生之后的感应磁场，从而产生拖拽的转矩，一般称为起动转矩，在起动初期，该转矩大于由于磁钢本身剩磁产生的发电制动转矩，因此，电机能够顺利加速；当电机转速接近同步转速时，永磁转矩起作用，将电机拖入同步运动。由于在起动过程中具有感应磁场，能够很好的降低主磁场对磁钢的退磁磁场，提高了整机的抗退磁能力，解决了该电机起动困难的问题。本申请将磁钢3的中点沿转子的径向到转子外圈的长度与转子外圈的直径的比值设置为大于0.15，有效降低在电机起动过程中因定子磁场穿透鼠笼式绕组的鼠笼层而导致磁钢3退磁的问题，从而提高了电机的抗退磁能力。进一步的实施例中，相邻的磁钢3之间形成隔磁气隙1，即相邻的磁钢3并不接触，磁钢3之间的隔磁气隙1是影响电机退磁和性能的关键参数，经过实践证明，隔磁气隙1长度即相邻磁钢3之间的距离与转子外圈直径的比值大于0.013，会使电机的退磁能力有较大幅度提高。此外，磁钢3的厚度(图1中h的大小)同样对退磁能力有较大的影响，磁钢3的厚度较小磁场能力较弱，但是厚度超过一定范围后，对退磁的提升没有很大的影响，反而会降低电机性能。通过研究得出，电机的定子内径到转子外圆的垂直距离，也叫一次气隙或单边气隙(，该单边气隙与磁钢3的厚度比值范围为0.012-0.0185，在此范围内可以得到较高的退磁能力。气隙越大退磁磁场无法作用到磁石上，有较好的抗退磁作用，但是针对不同容量的电机，这个是有范围的，当气隙过大时电机将面临负载能力不够和性能差的缺点。具体的实施例中将磁钢3的个数设置为四个，并且分为两组，每组里的两个磁钢3成八字形布置。本申请中将这四个磁钢3的总体积和与转子的体积的比值设置为0.01-0.02。在上述技术方案的基础上，本申请中的电机空载额定转速下主相的反应感应电压值与该永磁电机的额定输入电压的比值设置为小于0.9。此处的感应电压值是在定子不运行，采用转子反拖到额定转速方式进行测试的，负载运行下，由于电枢效应，主相感应电压值会略高于主相空载反电势。推导如下：磁钢3用量与电机空载额定转速下主相的感应电压值Uf呈现增加趋势，当磁钢3磁密未饱和阶段，线性度较好，饱和后增加不明显。降低起动电流是提高电机抗退磁能力的一个很有效的方法。以下分析未饱和前阶段起动电流变化规律。饱和后，起动电流增加不明显，但此时电机性能较差。永磁电机的起动最大电流Imax可等效为:Imax＝(1.1UN+Uf)/RUN----额定输入电压，1.1倍为电器使用中允许的上限比例，R----电机恶劣工况下的输入阻抗(铁芯未饱和前的值)，该参数主要由定子方案决定，注：转速对Uf的影响较大，当电机出现飞车时，该种电机最易出现退磁。选用磁钢3用量与转子体积的比值，只要是约束不同容量电机的磁钢3的用量差异较大，单单分析磁钢3用量不能得出有效抗退磁电机的设计方案。降低起动电流的推导如上一个公式，可较容易反映出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁电机，包括定子和转子，其特征在于，所述转子的绕组为鼠笼式绕组，所述转子上设置有磁钢槽(9)，所述磁钢槽(9)内设置有磁钢(3)，所述磁钢(3)位于所述鼠笼式绕组的内圈内，所述磁钢(3)的中点沿所述转子的径向到所述转子外圈的长度与所述转子外圈的直径比值大于0.15；所述定子的绕组为绕线式绕组。

【技术特征摘要】
1.一种永磁电机，包括定子和转子，其特征在于，所述转子的绕组为鼠笼式绕组，所述转子上设置有磁钢槽(9)，所述磁钢槽(9)内设置有磁钢(3)，所述磁钢(3)位于所述鼠笼式绕组的内圈内，所述磁钢(3)的中点沿所述转子的径向到所述转子外圈的长度与所述转子外圈的直径比值大于0.15；所述定子的绕组为绕线式绕组。2.根据权利要求1所述的永磁电机，其特征在于，相邻所述磁钢(3)之间形成隔磁气隙(1)，且相邻所述磁钢(3)之间的距离与所述转子外圈直径的比值大于0.013。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：高明世，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44