同步磁阻电机转子结构、电机及转子结构制造的方法技术

技术编号:21898196 阅读:33 留言:0更新日期:2019-08-17 17:05
本发明专利技术提供了一种同步磁阻电机转子结构、电机及转子结构制造的方法。同步磁阻电机转子结构包括转子铁芯,转子铁芯上开设有多个狭缝槽,各狭缝槽的两端分别设置有一个填充槽以形成磁障层,填充槽的第一端与狭缝槽相邻地设置,填充槽的第二端沿转子铁芯的径向方向向外延伸,转子铁芯的外周面开设有与填充槽的第二端的端部相连通的槽口。通过在填充槽的端部设置槽口和斜边,能够增加电机磁阻转矩,能够使得转子与定子齿槽产生的力矩脉动相互削弱,达到降低电机转矩脉动的目的,降低电机振动噪声,提高了具有该转子结构的电机效率,提高电机起动能力。

Manufacturing Method of Rotor Structure, Motor and Rotor Structure of Synchronous Reluctance Motor

【技术实现步骤摘要】
同步磁阻电机转子结构、电机及转子结构制造的方法
本专利技术涉及电机设备
,具体而言,涉及一种同步磁阻电机转子结构、电机及转子结构制造的方法。
技术介绍
直接起动同步磁阻电机结合了感应电机与同步磁阻电机的结构特点,通过鼠笼感应产生力矩实现起动,通过转子电感差距产生磁阻转矩实现恒转速运行,能够直接通入电源实现起动运行。直接起动同步磁阻电机与直接起动永磁电机相比,没有稀土永磁材料,也不存在退磁问题,电机成本低,可靠性好。与异步电机相比,效率高,转速恒定。直接起动同步磁阻电机能自起动,不需要控制器进行起动,成本进一步降低。传统的同步磁阻电机需要驱动器进行起动和控制运行,成本高,控制困难,而且驱动器占据一部分损耗,使整个电机系统效率下降。而现有技术中,专利公开号为CN106537740A的专利提供一种转子、磁阻机器和用于转子的制造方法,其转子通量截止部的填充材料到达转子周缘并且形成所述转子周缘的一部分,在通量截止部里填充材料后还需进行切削加工,制造时间长效率低,制造成本高,而且电机转矩脉动大,振动噪声大。专利公开号为CN105122613A的专利提供一种转子,但由于外部转子区域有的长弧形磁通阻碍物全部填入铝或铝合金,会导致机器起动能力较差,或者外部转子区域磁通阻碍物及接片设计使得电机d轴、q轴电感差没有最大化,另外转子制造方法也较困难。现有技术中,专利号为CN1255925C的专利提供一种廉价的容易起动的同步感应电动机及同步感应电动机的制造装置和制造方法,在转子上设置磁通容易流过的方向的q轴及作为磁通难以流过的方向的d轴狭缝部,以及配置在前述狭缝部的外周侧的多个狭槽部,在狭缝部和前述狭槽部内填充导电性材料。狭缝部制成为直线的形状,狭槽部沿圆周方向等间隔放射状地配置。但是,该专利中,由于狭槽部等间隔放射状地配置,使得狭槽部之间的磁通方向垂直转子表面径向流动,狭槽部阻碍了磁通q轴方向流通,凸极比不大,电机出力及效率不够。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种同步磁阻电机转子结构、电机及转子结构制造的方法,以解决现有技术中电机效率低的问题,以提升电机起动能力,降低电机转矩脉动。为了实现上述目的,根据本专利技术的一个方面,提供了一种同步磁阻电机转子结构,包括:转子铁芯,转子铁芯上开设有多个狭缝槽,各狭缝槽的两端分别设置有一个填充槽以形成磁障层,填充槽的第一端与狭缝槽相邻地设置,填充槽的第二端沿转子铁芯的径向方向向外延伸,转子铁芯的外周面开设有与填充槽的第二端的端部相连通的槽口。进一步地,槽口设置在填充槽的第二端的端部,且靠近d轴的一侧。进一步地,槽口的宽度为L,L小于填充槽的第二端的端部的宽度,且0.5σ≤L≤4σ,σ为定子铁芯与转子铁芯之间的气隙宽度。进一步地,槽口的宽度满足1.5σ≤L≤3σ。进一步地,填充槽远离转子铁芯的d轴一侧的第二端的侧壁上设置有斜边结构,斜边结构的靠近转子铁芯外边缘的一端延伸至槽口处。进一步地,0.1W≤L≤0.7W,其中,W为填充槽的第二端的端部的宽度。进一步地,填充槽的远离d轴一侧的侧壁与斜边结构的夹角为θ,其中,125°≤θ≤165°。进一步地,填充槽的延伸方向与转子铁芯的d轴相平行或具有夹角地设置。进一步地,填充槽的长度沿靠近转子铁芯的d轴方向逐渐增加地设置。进一步地,狭缝槽及填充槽可以是矩形、圆弧形、或者是多种形状组合形成。进一步地,位于转子铁芯的q轴上的填充槽与转子铁芯的外周面之间具有间距地设置。进一步地,位于转子铁芯的不同极中,相邻狭缝槽在转子圆周上沿转子铁芯的d轴对称设置,填充槽沿d轴或q轴对称地设置。进一步地,狭缝槽与其两端的填充槽组合形成的磁障层,在转子铁芯的径向方向上的层数至少为两层。进一步地,所有狭缝槽在q轴上总宽度与q轴上的填充槽的宽度之和,与转子铁芯的径向方向的有效铁芯宽度的比值Q1,其中,0.35≤Q1≤0.5。进一步地,部分狭缝槽和部分填充槽中填入导电隔磁材料,或者,所有填充槽中填入导电隔磁材料。进一步地,填入导电隔磁材料的填充面积,与所有填充槽及狭缝槽总面积的比值为Q2,其中,0.3≤Q2≤0.7。进一步地,转子铁芯的两端还包括导电端环,导电端环将所有填充槽中的填充材料连通,形成鼠笼。进一步地,导电端环的材料与填充槽中的材料一致。进一步地,至少部分狭缝槽为空气槽,并沿转子轴向方向导通。进一步地,其特征在于,狭缝槽的宽度沿转子铁芯的径向方向向外逐渐减小地设置。进一步地,相邻的两个狭缝槽之间形成的导磁通道的宽度沿转子铁芯的径向方向向外逐渐减小地设置。进一步地,位于同一层的磁障层中的填充槽与狭缝槽之间设置有加强筋,加强筋的宽度为L1,其中,0.8σ≤L1≤3σ。根据本专利技术的另一方面,提供了一种电机,包括同步磁阻电机转子结构,同步磁阻电机转子结构为上述的同步磁阻电机转子结构。根据本专利技术的另一方面,提供了一种转子结构制造的方法,方法用于制造上述的同步磁阻电机转子结构,方法包括以下步骤:生产转子铁芯,在转子铁芯上设置封闭的填充槽以使填充槽的靠近转子铁芯的外边缘处具有临时筋;往填充槽中填充材料,并在转子铁芯端部设置导电端环以形成鼠笼;通过车削加工,将临时筋去除以形成填充槽的槽口。应用本专利技术的技术方案,通过在填充槽的端部设置槽口,能够使得转子与定子齿槽产生的力矩脉动相互削弱,达到降低电机转矩脉动的目的,降低电机振动噪声,提高了具有该转子结构的电机效率。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1示出了根据本专利技术的同步磁阻电机转子结构的第一实施例的结构示意图;图2示出了根据本专利技术的同步磁阻电机转子结构的第二实施例的结构示意图;图3示出了根据本专利技术的同步磁阻电机转子结构的第三实施例的结构示意图;图4示出了根据本专利技术的同步磁阻电机转子结构的第四实施例的结构示意图;图5示出了根据本专利技术的同步磁阻电机转子结构车削前的结构示意图;图6示出了根据本专利技术的同步磁阻电机转子结构与现有技术电机的q轴电感对比图;图7示出了根据本专利技术的同步磁阻电机转子结构与现有技术电机转矩曲线对比图;图8示出了根据本专利技术的同步磁阻电机转子结构的槽口处的磁路的示意图;图9示出了现有技术中没有设置槽口结构的磁路的示意图。图10示出了现有技术与本专利技术技术电机起动过程转速曲线对比图。图11示出了本专利技术的同步磁阻电机转子结构的第五实施例的结构示意图。图12示出了根据本专利技术的同步磁阻电机转子结构的第五实施例的结构示意图。其中,上述附图包括以下附图标记:10、转子铁芯;20、狭缝槽;30、填充槽;31、槽口;32、斜边结构;40、加强筋;50、导电端环。具体实施方式需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是,本申请的说明书和本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种同步磁阻电机转子结构,其特征在于,包括:转子铁芯(10),所述转子铁芯(10)上开设有多个狭缝槽(20),各所述狭缝槽(20)的两端分别设置有一个填充槽(30)以形成磁障层,所述填充槽(30)的第一端与所述狭缝槽(20)相邻地设置,所述填充槽(30)的第二端沿所述转子铁芯(10)的径向方向向外延伸,所述转子铁芯(10)的外周面开设有与所述填充槽(30)的第二端的端部相连通的槽口(31)。

【技术特征摘要】
1.一种同步磁阻电机转子结构,其特征在于,包括:转子铁芯(10),所述转子铁芯(10)上开设有多个狭缝槽(20),各所述狭缝槽(20)的两端分别设置有一个填充槽(30)以形成磁障层,所述填充槽(30)的第一端与所述狭缝槽(20)相邻地设置,所述填充槽(30)的第二端沿所述转子铁芯(10)的径向方向向外延伸,所述转子铁芯(10)的外周面开设有与所述填充槽(30)的第二端的端部相连通的槽口(31)。2.根据权利要求1所述的同步磁阻电机转子结构,其特征在于,所述槽口(31)设置在所述填充槽(30)的第二端的端部,且靠近d轴的一侧。3.根据权利要求1所述的同步磁阻电机转子结构,其特征在于,所述槽口(31)的宽度为L,L小于所述填充槽(30)的第二端的端部的宽度,且0.5σ≤L≤4σ,σ为定子铁芯与所述转子铁芯(10)之间的气隙宽度。4.根据权利要求3所述的同步磁阻电机转子结构,其特征在于,所述槽口(31)的宽度满足1.5σ≤L≤3σ。5.根据权利要求1至4中任一项所述的同步磁阻电机转子结构,其特征在于,所述填充槽(30)远离所述转子铁芯(10)的d轴一侧的第二端的侧壁上设置有斜边结构(32),所述斜边结构(32)的靠近所述转子铁芯(10)外边缘的一端延伸至所述槽口(31)处。6.根据权利要求3所述的同步磁阻电机转子结构,其特征在于,0.1W≤L≤0.7W,其中,W为所述填充槽(30)的第二端的端部的宽度。7.根据权利要求5所述的同步磁阻电机转子结构,其特征在于,所述填充槽(30)的远离所述d轴一侧的侧壁与所述斜边结构(32)的夹角为θ,其中,125°≤θ≤165°。8.根据权利要求1所述的同步磁阻电机转子结构,其特征在于,所述填充槽(30)的延伸方向与所述转子铁芯(10)的d轴相平行或具有夹角地设置。9.根据权利要求1所述的同步磁阻电机转子结构,其特征在于,所述填充槽(30)的长度沿靠近所述转子铁芯(10)的d轴方向逐渐增加地设置。10.根据权利要求1所述的同步磁阻电机转子结构,其特征在于,所述狭缝槽(20)及所述填充槽(30)可以是矩形、圆弧形、或者是多种形状组合形成。11.根据权利要求1所述的同步磁阻电机转子结构,其特征在于,位于所述转子铁芯(10)的q轴上的所述填充槽(30)与所述转子铁芯(10)的外周面之间具有间距地设置。12.根据权利要求1所述的同步磁阻电机转子结构,其特征在于,位于所述转子铁芯(10)的不同极中,相邻所述狭缝槽(20)在转子圆周上沿所述转子铁芯(10)的d轴对称设置,所述填充槽(30)沿d轴或q轴对称地设置。1...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡余生陈彬史进飞肖勇李霞余钦宏
申请(专利权)人:珠海格力电器股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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