转子组件和交替极电机制造技术

本申请提供一种转子组件和交替极电机。该转子组件包括转子铁芯(1)，转子铁芯(1)包括沿周向交替排布的永磁极和交替极，永磁极包括安装槽(2)，安装槽(2)内安装有永磁体(3)，永磁体(3)面向转子铁芯(1)外周缘的极性为同一极性，交替极包括交替极中心线，交替极上设置有第一空气槽(4)，第一空气槽(4)设置在交替极靠近交替极中心线的一侧。根据本申请的转子组件，能够有效改善交替极电机反电势谐波含量丰富引起的转矩脉动增加问题，显著降低反电势谐波含量，提高电机性能。

【技术实现步骤摘要】
转子组件和交替极电机
本申请涉及电机
，具体涉及一种转子组件和交替极电机。
技术介绍
交替极永磁同步电机使用的永磁体数量仅为传统永磁同步电机永磁体数量的一半，因此，其对永磁体的利用更加充分，可以显著降低永磁体使用量，从而降低电机成本。但是其特殊的磁路结构也带来了很多问题，包括相邻磁极结构不一致导致气隙磁密分布不对称，进而引起反电势谐波畸变率高，不再是正弦波形，非正弦反电势与输入的正弦电流相互作用产生转矩，转矩脉动会增加，限制了交替极电机的进一步推广应用。现有技术中的一些交替极电机是通过优化极弧系数改善转矩波动，主要针对的是由齿槽转矩引起的转矩波动，而对于非正弦反电势引起的转矩脉动，没有效果，因此，对于交替极电机反电势谐波含量丰富引起的转矩脉动增加问题，起到的效果不佳。
技术实现思路
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种转子组件和交替极电机，能够有效改善交替极电机反电势谐波含量丰富引起的转矩脉动增加问题，显著降低反电势谐波含量，提高电机性能。为了解决上述问题，本申请提供一种转子组件，包括转子铁芯，转子铁芯包括沿周向交替排布的永磁极和交替极，永磁极包括安装槽，安装槽内安装有永磁体，永磁体面向转子铁芯外周缘的极性为同一极性，交替极包括交替极中心线，交替极上设置有第一空气槽，第一空气槽设置在交替极靠近交替极中心线的一侧。优选地，第一空气槽沿转子铁芯的径向延伸。优选地，第一空气槽为两个，分别设置在交替极中心线的两侧。优选地，两个第一空气槽关于交替极中心线对称。优选地，在垂直于转子铁芯的中心轴线的平面内，两个第一空气槽的径向外侧靠近交替极中心线的端点与转子铁芯的中心的连线所形成的夹角为a81，两个第一空气槽的径向外侧远离交替极中心线的端点与转子铁芯的中心的连线所形成的夹角为a82，其中a81/a82＝0.2～0.4。优选地，第一空气槽的径向厚度t8和周向宽度w8之间的关系满足t8/w8＝0.2～0.4。优选地，永磁极包括磁极中心线，磁极中心线上设置有第二空气槽。优选地，第二空气槽沿转子铁芯的周向延伸。优选地，第二空气槽的径向厚度t6和周向宽度w6之间的关系满足t6/w6＝0.2～0.4。优选地，磁极中心线的两侧分别设置有第三空气槽。优选地，第三空气槽为两个，两个第三空气槽关于磁极中心线对称。优选地，第二空气槽的径向厚度t6与第三空气槽的径向厚度t7之间的关系满足t6/t7＝0.3～0.7。优选地，在垂直于转子铁芯的中心轴线的平面内，两个第三空气槽的径向外侧靠近磁极中心线的端点与转子铁芯的中心的连线所形成的夹角为a72，两个第三空气槽的径向外侧远离磁极中心线的端点与转子铁芯的中心的连线所形成的夹角为a71，其中a72/a71＝0.2～0.4。优选地，安装槽的两端分别设置有第四空气槽，第四空气槽靠近磁极中心线的一侧向磁极中心线延伸形成第一狭槽，第四空气槽远离磁极中心线的一侧向远离磁极中心线的方向延伸形成第二狭槽。优选地，在垂直于转子铁芯的中心轴线的平面内，位于同一永磁极的两个第一狭槽的径向外侧靠近磁极中心线的端点与转子铁芯的中心的连线所形成的夹角为a51，位于同一永磁极的两个第二狭槽的径向外侧远离磁极中心线的端点与转子铁芯的中心的连线所形成的夹角为a52，其中a51/a52＝0.3～0.5。优选地，永磁极包括两个第三空气槽时，在垂直于转子铁芯的中心轴线的平面内，两个第三空气槽的径向外侧远离磁极中心线的端点与转子铁芯的中心的连线所形成的夹角为a71，位于同一永磁极的两个第一狭槽的径向外侧靠近磁极中心线的端点与转子铁芯的中心的连线所形成的夹角为a51，其中a71/a51＝0.3～0.5。优选地，永磁极包括两个第一空气槽时，在垂直于转子铁芯的中心轴线的平面内，两个第一空气槽的径向外侧远离交替极中心线的端点与转子铁芯的中心的连线所形成的夹角为a82，位于交替极两侧的两个第二狭槽的径向外侧靠近交替极中心线的端点与转子铁芯的中心的连线所形成的夹角为a53，其中a82/a53＝0.1～0.25。根据本申请的另一方面，提供了一种交替极电机，包括转子组件和定子组件，该转子组件为上述的转子组件。本申请提供的转子组件，包括转子铁芯，转子铁芯包括沿周向交替排布的永磁极和交替极，永磁极包括安装槽，安装槽内安装有永磁体，永磁体面向转子铁芯外周缘的极性为同一极性，交替极包括交替极中心线，交替极上设置有第一空气槽，第一空气槽设置在交替极靠近交替极中心线的一侧。该转子组件通过在交替极的中部增加第一空气槽的方式，能够使得交替极中心处的磁导发生变化，防止磁密在该处过于集中，改善交替极的磁力线分布，使得交替极磁力线分布更加均匀，从而有效降低转矩波动，改善交替极电机反电势谐波含量丰富引起的转矩脉动增加问题，显著降低反电势谐波含量，提高电机性能。附图说明图1为本申请实施例的转子组件的结构示意图；图2为本申请实施例的转子组件与现有技术的反电势对比图；图3为本申请实施例的转子组件与现有技术的反电势谐波对比图；图4为本申请实施例的转子组件与现有技术的转矩对比图。附图标记表示为：1、转子铁芯；2、安装槽；3、永磁体；4、第一空气槽；5、第二空气槽；6、第三空气槽；7、第四空气槽；8、第一狭槽；9、第二狭槽。具体实施方式结合参见图1至图4所示，根据本申请的实施例，转子组件包括转子铁芯1，转子铁芯1包括沿周向交替排布的永磁极和交替极，永磁极包括安装槽2，安装槽2内安装有永磁体3，永磁体3面向转子铁芯1外周缘的极性为同一极性，交替极包括交替极中心线，交替极上设置有第一空气槽4，第一空气槽4设置在交替极靠近交替极中心线的一侧。第一空气槽4设置在交替极靠近交替极中心线的一侧是指，假设将交替极沿着交替极中心线一分为二，则对于位于交替极中心线第一侧的交替极而言，第一空气槽4设置在交替极的靠近交替极中心线的一侧，第一空气槽4可以位于交替极中心线上，也可以位于交替极中心线的一侧。也可以认为，第一空气槽4是设置在交替极的周向方向的中部。该转子组件通过在交替极的中部增加第一空气槽4的方式，能够使得交替极中心处的磁导发生变化，防止磁密在该处过于集中，改善交替极的磁力线分布，使得交替极磁力线分布更加均匀，从而有效降低转矩波动，改善交替极电机反电势谐波含量丰富引起的转矩脉动增加问题，显著降低反电势谐波含量，提高电机性能。本申请中通过在交替极的靠近交替极中心线的中间部分设置第一空气槽4，能够对反电势中的非正弦反电势进行调节，改变磁力线分布形态，使其磁密分布更加正弦化，从而能够显著降低反电势谐波含量，进一步降低转矩脉动。转子铁芯1采用盘式开槽结构，由软磁材料薄片叠压而成，在转子铁芯1中心处开有转子轴孔，在转子铁芯1上开设有数组永磁体安装槽2，永磁体安装槽2靠近转子铁芯1的外边缘，且数目与交替极数目相等；在永磁体安装槽2与转子外圆间形成转子极靴。优选地，在本实施例中，永磁体3采用一字型结构。优选地，第一空气槽4沿转子铁芯1的径向延伸。因为永磁极上的磁力线沿着径向向交替极的径向传递，继而通过转子铁芯1闭合，径向的第一空气槽4可以对磁力线起到导向的作用，若不是径向延伸，而是周向延伸，则会明显增大交替极上的磁阻，降低转矩。优选地，第一空气槽4为两个，分别设置在交替极中心线的两侧。两个第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转子组件，其特征在于，包括转子铁芯(1)，所述转子铁芯(1)包括沿周向交替排布的永磁极和交替极，所述永磁极包括安装槽(2)，所述安装槽(2)内安装有永磁体(3)，所述永磁体(3)面向转子铁芯(1)外周缘的极性为同一极性，所述交替极包括交替极中心线，所述交替极上设置有第一空气槽(4)，所述第一空气槽(4)设置在所述交替极靠近所述交替极中心线的一侧。

【技术特征摘要】
1.一种转子组件，其特征在于，包括转子铁芯(1)，所述转子铁芯(1)包括沿周向交替排布的永磁极和交替极，所述永磁极包括安装槽(2)，所述安装槽(2)内安装有永磁体(3)，所述永磁体(3)面向转子铁芯(1)外周缘的极性为同一极性，所述交替极包括交替极中心线，所述交替极上设置有第一空气槽(4)，所述第一空气槽(4)设置在所述交替极靠近所述交替极中心线的一侧。2.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述第一空气槽(4)沿所述转子铁芯(1)的径向延伸。3.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述第一空气槽(4)为两个，分别设置在所述交替极中心线的两侧。4.根据权利要求3所述的转子组件，其特征在于，所述两个第一空气槽(4)关于所述交替极中心线对称。5.根据权利要求3所述的转子组件，其特征在于，在垂直于所述转子铁芯(1)的中心轴线的平面内，所述两个第一空气槽(4)的径向外侧靠近所述交替极中心线的端点与所述转子铁芯(1)的中心的连线所形成的夹角为a81，所述两个第一空气槽(4)的径向外侧远离所述交替极中心线的端点与所述转子铁芯(1)的中心的连线所形成的夹角为a82，其中a81/a82＝0.2～0.4。6.根据权利要求3所述的转子组件，其特征在于，所述第一空气槽(4)的径向厚度t8和周向宽度w8之间的关系满足t8/w8＝0.2～0.4。7.根据权利要求1至6中任一项所述的转子组件，其特征在于，所述永磁极包括磁极中心线，所述磁极中心线上设置有第二空气槽(5)。8.根据权利要求7所述的转子组件，其特征在于，所述第二空气槽(5)沿所述转子铁芯(1)的周向延伸。9.根据权利要求8所述的转子组件，其特征在于，所述第二空气槽(5)的径向厚度t6和周向宽度w6之间的关系满足t6/w6＝0.2～0.4。10.根据权利要求7所述的转子组件，其特征在于，所述磁极中心线的两侧分别设置有第三空气槽(6)。11.根据权利要求10所述的转子组件，其特征在于，所述第三空气槽(6)为两个，所述两个第三空气槽(6)关于所述磁极中心线对称。12.根据权利要求11所述的转子组件，其特征在于，所述第二空气槽(5)的径向厚度t6与所述第三空气槽(6)的径向厚度t7之间的关系满足t6/t7＝0.3～0.7。13.根据权利要求11所述的转子组件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂鹏千，李权锋，肖勇，史进飞，
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