一种永磁电机及其转子制造技术

本发明专利技术公开了一种转子，包括具有磁极槽的转子铁芯；围绕所述转子铁芯设置、用以当起动时产生异步转矩的起动导条；其中，所述磁极槽的中心处设置有用以沿所述转子铁芯径向移动的导磁部；设于所述磁极槽内并与所述导磁部相抵、用以产生弹力以平衡所述导磁部离心力的弹性部；设于所述磁极槽内且分设于所述导磁部两侧、用以当起动时产生制动转矩、当稳态时产生电磁转矩的永磁体。上述转子能够减小起动过程中的制动转矩，解决了永磁电机起动性能低的问题，还能够提高永磁电机的稳态运行性能。此外，本发明专利技术还公开了一种包括上述转子的永磁电机。

A Permanent Magnet Motor and Its Rotor

【技术实现步骤摘要】
一种永磁电机及其转子
本专利技术涉及电机
，特别是涉及一种转子。此外，本专利技术还涉及一种包括上述转子的永磁电机。
技术介绍
与感应电机相比，永磁电机具有效率高、功率因数高以及经济运行范围宽等优势，在节能减排的趋势下，这些优势使永磁电机具有广阔的发展前景。目前，永磁电机通过异步起动的方式来逐渐达到稳态运行的工况，永磁电机的转子内设有磁钢或其他的永磁体，这些磁钢在电机异步起动的过程中产生制动转矩，使转子的旋转受到阻碍，进而降低电机的起动性能。因此，如何提高永磁电机的起动性能是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种转子，该转子能够减小起动过程中的制动转矩，解决了永磁电机起动性能低的问题，还能够提高永磁电机的稳态运行性能。本专利技术的另一目的是提供一种包括上述转子的永磁电机。为实现上述目的，本专利技术提供一种转子，包括：具有磁极槽的转子铁芯；围绕所述转子铁芯设置、用以当起动时产生异步转矩的起动导条；其中，所述磁极槽的中心处设置有用以沿所述转子铁芯径向移动的导磁部；设于所述磁极槽内并与所述导磁部相抵、用以产生弹力以平衡所述导磁部离心力的弹性部；设于所述磁极槽内且分设于所述导磁部两侧、用以当起动时产生制动转矩、当稳态时产生电磁转矩的永磁体。优选地，所述转子铁芯具有偶数个所述磁极槽，且全部所述磁极槽沿所述转子铁芯的周向均匀分布。优选地，所述转子铁芯的外周具有多个转子齿；其中，全部所述转子齿均匀分布，且任意相邻的两个所述转子齿之间形成用以设置所述起动导条的转子槽。优选地，所述起动导条具体为铸铝导条。优选地，所述导磁部由矩形硅钢片叠压制成。优选地，所述弹性部具体为弹簧。优选地，所述磁极槽具有：用以设置所述弹性部的定位槽；用以设置所述导磁部并当起动时供所述导磁部沿所述转子铁芯的径向离心移动的导磁槽；分别用以设置所述导磁部两侧所述永磁体的第一安装槽和第二安装槽；其中，所述定位槽、所述第一安装槽和所述第二安装槽三者均与所述导磁槽连通；所述第一安装槽和所述第二安装槽相对于所述导磁槽对称设置；所述定位槽较所述导磁槽远离所述转子铁芯的中心设置。优选地，所述磁极槽呈V形，且所述磁极槽的开口朝向所述转子铁芯的外周方向；其中，所述磁极槽的转折处设置所述导磁部和所述弹性部。优选地，所述磁极槽呈直线形。相对于上述
技术介绍
，本专利技术提供的转子，通过导磁部和弹性部在起动过程中增加位于导磁部两侧永磁体之间的漏磁量来提高永磁电机的起动性能。具体来说，在起动的过程中，导磁部能够增加位于同一磁极槽且分设于导磁部两侧的永磁体之间的漏磁量，使永磁体所发出的磁通量减小，进而使空载反电势减小，相应地使永磁体产生的制动转矩减小，并且起动导条所产生的异步转矩不受漏磁量的影响，最终提高了永磁电机的起动性能。本专利技术还提供一种永磁电机，包括定子和设于所述定子、用以产生交变磁场的定子绕组，还包括设于所述定子内、如上述任一项所述的转子。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为本专利技术所提供的第一种转子的截面示意图；图2为图1中转子铁芯的截面示意图；图3为本专利技术所提供的导磁部在起动过程中的受力示意图；图4为本专利技术所提供的第二种转子的截面示意图；图5为图4中转子铁芯的截面示意图；图6为本专利技术所提供的第三种转子铁芯的截面示意图；其中，1-转子铁芯、11-转子齿、12-转子槽、2-磁极槽、21-定位槽、22-导磁槽、23-第一安装槽、24-第二安装槽、3-导磁部、4-弹性部、5-永磁体、51-第一磁钢、52-第二磁钢。具体实施方式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。为了使本
的技术人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。请参考图1至图6，图1为本专利技术所提供的第一种转子的截面示意图；图2为图1中转子铁芯的截面示意图；图3为本专利技术所提供的导磁部在起动过程中的受力示意图；图4为本专利技术所提供的第二种转子的截面示意图；图5为图4中转子铁芯的截面示意图；图6为本专利技术所提供的第三种转子铁芯的截面示意图。本专利技术所提供的一种转子，如图1至图6所示，该转子包括：转子铁芯1和设于转子铁芯1外周的起动导条(图中未示)。其中，起动导条能够在永磁电机异步起动时为转子铁芯1提供起驱动作用的异步转矩。如图1、图2以及图4至图6所示，转子铁芯1设有磁极槽2，磁极槽2用于设置由磁铁或铝镍钴合金等材料制成的永磁体5，且永磁体5优选为本
普遍采用的磁钢，这些永磁体5用于当转子铁芯1到达额定转速时为转子铁芯1提供起驱动作用的电磁转矩，但是这些永磁体5在异步起动的过程中会产生限制转子铁芯1提高转速的制动转矩，也即制动转矩的方向与上述异步转矩的方向相反，但其数值小于异步转矩的大小，进而不利于转子铁芯1的提速，造成永磁电机的起动性能较差。为了提高永磁电机的起动性能，如图1、图3和图4所示，在磁极槽2的中心处设置有导磁部3和弹性部4，也即上述磁极槽2内的永磁体5(也即磁钢)分设于导磁部3的两侧。为了便于描述，如图1和图3所示，位于导磁部3一侧的磁钢称为第一磁钢51，而位于导磁部3另一侧的磁钢称为第二磁钢52。需要说明的是，这里的“中心处”是指磁极槽2的对称中心；而第一磁钢51和第二磁钢52是指在磁极槽2内被导磁部3分割成的两段磁钢，并不表示第一磁钢51和第二磁钢52均仅为一整块磁钢，第一磁钢51和第二磁钢52还可以均为多块磁钢的集合体，以图6举例来说，磁极槽2将被导磁部3分隔为两部分，而这两部分均呈弯折的形状，为了避免增大磁钢的制造难度，进而需要在每一部分处设置两块直线形状的磁钢。上述导磁部3能够随转子铁芯1的转动而产生离心力并沿转子铁芯1的径向运动，其功能是增加第一磁钢51和第二磁钢52之间的漏磁量，进而降低第一磁钢51和第二磁钢52所发出的磁通量。与导磁部3相抵的弹性部4能够根据转子铁芯1的转速调整导磁部3在磁极槽2内沿转子铁芯1径向的位置，以实现根据转子铁芯1的转速而调整第一磁钢51和第二磁钢52之间的漏磁量。具体来说，当转子铁芯1转动时，导磁部3将受到离心力并压缩弹性部4，弹性部4进而发生弹性形变以产生能够平衡上述离心力的弹力，随着转子铁芯1转速的提高，导磁部3受到的离心力越大，弹性部4的弹性形变量也会增大，导磁部3逐渐向远离转子铁芯1中心的方向移动，使导磁部3对第一磁钢51和第二磁钢52两者的导磁作用减小，进而使第一磁钢51和第二磁钢52之间的漏磁量逐渐减小，当转子铁芯1的转速达到额定转速时，导磁部3到达极限位置，使上述漏磁量达到最小值。下面利用物理学的相关公式对上述导磁部3的受力进行详细地说明。导磁部3随转子铁芯1旋转所受到的离心力F1的表达式为：F1＝Mω2r而导磁部3受到弹性部4反弹力F的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转子，其特征在于，包括：具有磁极槽(2)的转子铁芯(1)；围绕所述转子铁芯(1)设置、用以当起动时产生异步转矩的起动导条；其中，所述磁极槽(2)的中心处设置有用以沿所述转子铁芯(1)径向移动的导磁部(3)；设于所述磁极槽(2)内并与所述导磁部(3)相抵、用以产生弹力以平衡所述导磁部(3)离心力的弹性部(4)；设于所述磁极槽(2)内且分设于所述导磁部(3)两侧、用以当起动时产生制动转矩、当稳态时产生电磁转矩的永磁体(5)。

【技术特征摘要】
1.一种转子，其特征在于，包括：具有磁极槽(2)的转子铁芯(1)；围绕所述转子铁芯(1)设置、用以当起动时产生异步转矩的起动导条；其中，所述磁极槽(2)的中心处设置有用以沿所述转子铁芯(1)径向移动的导磁部(3)；设于所述磁极槽(2)内并与所述导磁部(3)相抵、用以产生弹力以平衡所述导磁部(3)离心力的弹性部(4)；设于所述磁极槽(2)内且分设于所述导磁部(3)两侧、用以当起动时产生制动转矩、当稳态时产生电磁转矩的永磁体(5)。2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述转子铁芯(1)具有偶数个所述磁极槽(2)，且全部所述磁极槽(2)沿所述转子铁芯(1)的周向均匀分布。3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述转子铁芯(1)的外周具有多个转子齿(11)；其中，全部所述转子齿(11)均匀分布，且任意相邻的两个所述转子齿(11)之间形成用以设置所述起动导条的转子槽(12)。4.根据权利要求3所述的转子，其特征在于，所述起动导条具体为铸铝导条。5.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述导磁部(3)由矩形硅钢片叠压制成。6.根据权利要求4所述的转子，其特征在于，所述弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁启凯，谷爱昱，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44