本实用新型专利技术公开了一种新型的异步启动永磁同步电机的转子铁芯结构，包括转子冲片组、嵌置在转子冲片上的转子磁钢片以及连接在转子冲片组顶端和底端的转子端板，转子冲片上圆周均布若干转子磁钢嵌槽，转子磁钢嵌槽为扇形，转子磁钢片嵌置在转子磁钢嵌槽内，每个转子磁钢嵌槽内嵌置4片转子磁钢片，转子冲片的外侧环面上环形开设有至少四个用于穿插圆柱形铜条且与铜环形成鼠笼的鼠笼槽，转子冲片的环形面上开设有至少两个转子铁芯固定装置拉杆螺孔。本实用新型专利技术使得电机具备良好的运行性能，同时提高电机的工作性能。
Rotor core structure of a new type of asynchronous start permanent magnet synchronous motor
【技术实现步骤摘要】
一种新型的异步启动永磁同步电机的转子铁芯结构
本技术涉及异步启动永磁同步电机
，尤其是一种新型的异步启动永磁同步电机的转子铁芯结构。
技术介绍
我国是一个能源相对缺乏的国家，又是一个能源消耗的大国。随着我国经济的高速发展，对能源的需求越来越大。风力发电作为新能源、绿色能源是国家重点支持和鼓励发展的产业，为此国家和地方政府出台了一系列优惠和鼓励政策。考虑到驱动系统作为各个行业的基础，对经济的发展起到了不可替代的作用。电机作为驱动系统中的核心部件，其性能的高低关系到整个系统的性能水平。因此近年来成为国内外双各个国家政府、研究机构关注的热点之一。同时，兼并目前节能环保问题，永磁电机的发展较为迅速。其中最为突出的表现为永磁电机驱动系统与汽车技术的相结合—电动汽车。根据美国有关数据报告，2018年9月日本丰田普锐斯在美国市场上高达约为0.2万辆；2018年特斯拉Model3累计销售达到约为8.2万辆；截止至2018年12月，我国电动汽车累计销量125万辆。电动汽车成熟的生产技术，为异步启动永磁电机的发展打下了良好的基础，有必要针对该类型电机做进一步的研究，促进我国节能环保政策的实施。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：在借鉴传统的异步启动永磁同步电机的基础之上，提出一类新型的转子铁芯结构设计，使得380V-8p-18kW-750rpm该电机具备良好的运行性能，同时提高电机的工作性能。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型的异步启动永磁同步电机的转子铁芯结构，包括由若干环形转子冲片相互叠合形成的转子冲片组、嵌置在转子冲片上的转子磁钢片以及连接在转子冲片组顶端和底端的转子端板，转子冲片上圆周均布若干转子磁钢嵌槽，所述的转子磁钢嵌槽为扇形，转子磁钢片嵌置在转子磁钢嵌槽内，每个转子磁钢嵌槽内嵌置4片转子磁钢片，分别为第一转子磁钢片、第二转子磁钢片、第三转子磁钢片和第四转子磁钢片，相邻两转子磁钢嵌槽设置间隙，转子冲片的外侧环面上环形开设有至少四个用于穿插圆柱形铜条且与铜环形成鼠笼的鼠笼槽，所述的转子冲片的环形面上开设有至少两个转子铁芯固定装置拉杆螺孔。进一步的，所述的转子磁钢嵌槽设置为8个，扇形张开角度η设为45°。进一步的，所述的转子磁钢片在转子磁钢嵌槽内呈W形对称布置，第一转子磁钢片与第四转子磁钢片平行于扇形边缘线布置，第二转子磁钢片与第一转子磁钢片的夹角α设为65°，第三转子磁钢片与第二转子磁钢片的夹角β设为84°，第一转子磁钢片与第四转子磁钢片接近转子冲片外环面的一端嵌置在转子冲片的边缘。进一步的，在转子冲片外侧环面上位于所述的第一转子磁钢片与第四转子磁钢片之间设置8个所述的鼠笼槽，相邻两鼠笼槽中心与转子冲片中心形成的夹角θ设为5°。进一步的，所述的鼠笼槽由平直的槽壁和截面为弧形的槽底组成，弧形角Ω为47°。进一步的，每个所述的转子磁钢嵌槽内开设两个所述的转子铁芯固定装置拉杆螺孔，第一转子铁芯固定装置拉杆螺孔中心、第二转子铁芯固定装置拉杆螺孔中心与转子冲片中心连线夹角Φ设为25°，第一转子铁芯固定装置拉杆螺孔中心与转子冲片中心的连线和扇形边缘线之间的夹角Γ设为10°。进一步的，所述的转子磁钢片采用高性能的稀土永磁材料。本技术的一种新型的异步启动永磁同步电机的转子铁芯结构，其有益效果是：省略永磁电机配套使用的变频器前提下，有效降低电机损耗和提升输出性能；缩短电机启动时间，增强电机堵转特性；与永磁电机驱动系统相比，减少驱动系统维修费用；转子部分采用圆铜条(或者铜排)鼠笼结构，增强电机启动性能和堵转性能；由于采用的高性能的稀土永磁材料，具有较高的剩磁密度、矫顽力和高磁能积，可以容许所研制的电机具有较大的气隙长度和功率密度，因而在永磁体镶嵌和磁路结构设计上有很大灵活性和易变性。同时，采用精确的仿真设计技术、结构设计技术、装配技术等，突破当前电机冷却结构、振动噪音等方面的瓶颈，间接提高我国电机行业的发展。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的结构截面图；图2是图1中局部放大图；图中1.转子冲片、2.第二转子铁芯固定装置拉杆螺孔、3.第一转子铁芯固定装置拉杆螺孔、4.第一转子磁钢片、5.第二转子磁钢片、6.第三转子磁钢片、7.第四转子磁钢片、8.鼠笼槽。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。如图1所示的一种新型的异步启动永磁同步电机的转子铁芯结构，包括由若干环形转子冲片1相互叠合形成的转子冲片组、嵌置在转子冲片1上的转子磁钢片以及压接在转子冲片组顶端和底端的转子端板，转子端板用于压紧磁钢，选用铝合金材质；转子冲片1采用牌号为50W470的硅钢材料，代替选用特殊硅钢片材料，在性能达标情况下，实现节省成本的目的，转子冲片1上圆周均布8个转子磁钢嵌槽，转子磁钢嵌槽为扇形，扇形张开角度η设为45°，每个转子磁钢嵌槽内嵌置4片转子磁钢片，呈W形对称嵌置，分别为第一转子磁钢片4、第二转子磁钢片5、第三转子磁钢片6和第四转子磁钢片7，使用磁路优化方法解决了磁钢槽型和磁钢用量问题，第一转子磁钢片4与第四转子磁钢片7平行于扇形边缘线布置，第二转子磁钢片5与第一转子磁钢片4的夹角α设为65°，第三转子磁钢片6与第二转子磁钢片5的夹角β设为84°，第一转子磁钢片4与第四转子磁钢片7接近转子冲片1外环面的一端嵌置在转子冲片1的边缘，转子磁钢片采用耐高温和高性能N38EH磁钢，符合电机不同负载情况；相邻两转子磁钢嵌槽设置间隙，转子冲片1的外侧环面上环形开设用于穿插圆柱形铜条且与铜环形成鼠笼的鼠笼槽8，实现该电机较大的启动性能，以及获得较大的堵转转矩，在转子冲片1外侧环面上位于第一转子磁钢片4与第四转子磁钢片7之间设置8个鼠笼槽8，鼠笼槽8由平直的槽壁和截面为弧形的槽底组成(如图2所示)，弧形角Ω为47°，相邻两鼠笼槽8中心与转子冲片1中心形成的夹角θ设为5°；每个转子磁钢嵌槽内开设两个转子铁芯固定装置拉杆螺孔，使得磁钢结构更加紧凑,简化磁钢工装，第一转子铁芯固定装置拉杆螺孔3中心、第二转子铁芯固定装置拉杆螺孔2中心与转子冲片中心连线夹角Φ设为25°，第一转子铁芯固定装置拉杆螺孔3中心与转子冲片1中心的连线和扇形边缘线之间的夹角Γ设为10°。转子磁钢片安装过程中，采用专用的安装模具进行磁钢的镶嵌；同时，如若减小磁钢的退磁性能，可在转子铁芯外围缠绕一层薄铜皮，安装完毕之后，再统一利用机床打孔，安装鼠笼。本技术的异步启动永磁同步电机的转子铁芯结构，通过对当前的前沿技术进行创新和改进，对驱动系统中的电机结构进行设计，可有效提高电机启动性能，最高启动转矩可达2.2倍，从而省略变频器设备以及相关的继电保护转置，降低了制造成本。在达到全国范围内的高效电机标准的条件下，它在交通运输、航空航天、化工、石油等本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型的异步启动永磁同步电机的转子铁芯结构，其特征是：包括由若干环形转子冲片(1)相互叠合形成的转子冲片组、嵌置在转子冲片(1)上的转子磁钢片以及连接在转子冲片组顶端和底端的转子端板，转子冲片(1)上圆周均布若干转子磁钢嵌槽，所述的转子磁钢嵌槽为扇形，转子磁钢片嵌置在转子磁钢嵌槽内，每个转子磁钢嵌槽内嵌置4片转子磁钢片，分别为第一转子磁钢片(4)、第二转子磁钢片(5)、第三转子磁钢片(6)和第四转子磁钢片(7)，相邻两转子磁钢嵌槽设置间隙，转子冲片(1)的外侧环面上环形开设有至少四个用于穿插圆柱形铜条且与铜环形成鼠笼的鼠笼槽(8)，所述的转子冲片(1)的环形面上开设有至少两个转子铁芯固定装置拉杆螺孔。/n
【技术特征摘要】
1.一种新型的异步启动永磁同步电机的转子铁芯结构，其特征是：包括由若干环形转子冲片(1)相互叠合形成的转子冲片组、嵌置在转子冲片(1)上的转子磁钢片以及连接在转子冲片组顶端和底端的转子端板，转子冲片(1)上圆周均布若干转子磁钢嵌槽，所述的转子磁钢嵌槽为扇形，转子磁钢片嵌置在转子磁钢嵌槽内，每个转子磁钢嵌槽内嵌置4片转子磁钢片，分别为第一转子磁钢片(4)、第二转子磁钢片(5)、第三转子磁钢片(6)和第四转子磁钢片(7)，相邻两转子磁钢嵌槽设置间隙，转子冲片(1)的外侧环面上环形开设有至少四个用于穿插圆柱形铜条且与铜环形成鼠笼的鼠笼槽(8)，所述的转子冲片(1)的环形面上开设有至少两个转子铁芯固定装置拉杆螺孔。
2.根据权利要求1所述的一种新型的异步启动永磁同步电机的转子铁芯结构，其特征是：所述的转子磁钢嵌槽设置为8个，扇形张开角度η设为45°。
3.根据权利要求1所述的一种新型的异步启动永磁同步电机的转子铁芯结构，其特征是：所述的转子磁钢片在转子磁钢嵌槽内呈W形对称布置，第一转子磁钢片(4)与第四转子磁钢片(7)平行于扇形边缘线布置，第二转子磁钢片(5)与第一转子磁钢片(4)的夹角α设为65°，第三转子磁钢片(6)与第二转子磁钢片(5)的夹...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐敬岗，陈虎威，钱伟，
申请(专利权)人：常州工程职业技术学院，江苏航天动力机电有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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