带U形导磁桥的宽调速内置式永磁电机转子制造技术

一种带U形导磁桥的宽调速内置式永磁电机转子，涉及电机技术领域，该转子的转子铁芯上设有多个永磁单元，各个永磁单元围绕转子铁芯的轴心对称布设，所述永磁单元包含有磁钢，所述转子铁芯的每根q轴上都设置有一个隔磁槽组，所述隔磁槽组由第一隔磁槽、第二隔磁槽组成，并且第一隔磁槽、第二隔磁槽沿q轴由内至外依序间隔布设，转子铁芯上位于第一隔磁槽、第二隔磁槽之间的区块形成一个开口朝外的U形导磁桥。本发明专利技术提供的转子，弱磁扩速好，恒功率调速范围宽。速范围宽。速范围宽。

【技术实现步骤摘要】
带U形导磁桥的宽调速内置式永磁电机转子


[0001]本专利技术涉及电机技术，特别是涉及一种带U形导磁桥的宽调速内置式永磁电机转子的技术。

技术介绍

[0002]永磁电机在直流母线电压达到最大值（即永磁电机输入电压最大），并且在额定转矩情况下，相对应的转速称为基速。当永磁电机的电枢绕组中没有电流通过时，由永磁磁极所形成的磁场称为主磁场，当永磁电机的电枢绕组中有电流通过时，绕组本身所产生的磁场称为电枢磁场。电枢磁场对主磁场的作用会使主磁场发生畸变，产生电枢反应。
[0003]由于永磁同步电动机采用永磁体励磁，其磁场恒定，永磁体励磁强度难以调节，而且永磁体的磁导率接近空气，因此弱磁扩速能力较差。虽然在定子绕组中通入很大的直轴电流，能实现弱磁升速，但是会增加定子损耗，降低驱动系统效率，并可能引起永磁体不可逆退磁，导致功率密度、转矩密度和效率降低，高速恒功率调速范围变窄，难以获得宽调速等技术问题。而且当电机参数和尺寸一定时，转速会随电压增加而上升，在基速以上的恒功率运行区域，随着转速升高，由于供电电压的限制（电动汽车用电机由电池供电），难以恒功率提速。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种弱磁扩速好，恒功率调速范围宽的带U形导磁桥的宽调速内置式永磁电机转子。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术所提供的一种带U形导磁桥的宽调速内置式永磁电机转子，包括转子铁芯，所述转子铁芯上设有多个永磁单元，各个永磁单元围绕转子铁芯的轴心对称布设，所述永磁单元包含有磁钢，其特征在于：所述转子铁芯的每根q轴上都设置有一个隔磁槽组，所述隔磁槽组由第一隔磁槽、第二隔磁槽组成，并且第一隔磁槽、第二隔磁槽沿q轴由内至外依序间隔布设，转子铁芯上位于第一隔磁槽、第二隔磁槽之间的区块形成一个开口朝外的U形导磁桥。
[0006]进一步的，所述第一隔磁槽呈开口朝外的U形，所述第二隔磁槽呈弧边朝内的半圆形。
[0007]进一步的，所述第一隔磁槽呈开口朝外的U形，所述第二隔磁槽呈内窄外宽的梯形。
[0008]进一步的，所述第一隔磁槽呈开口朝外的U形，所述第二隔磁槽呈顶角朝内的三角形。
[0009]进一步的，所述转子铁芯的外周面由多个非同心的弧面组成，并且各个弧面围绕转子铁芯的轴心对称布设，并且相邻弧面的结合部位于q轴上。
[0010]进一步的，所述永磁单元中的磁钢是一个一字型磁钢，所述一字型磁钢相对d轴对称布设。
[0011]进一步的，所述永磁单元中的磁钢是一个弧型磁钢，所述弧型磁钢相对d轴对称布设。
[0012]进一步的，所述永磁单元中的磁钢是一个V型磁钢，所述V型磁钢由两个V形布设的一字型磁钢组成，所述V型磁钢相对d轴对称布设。
[0013]进一步的，组成V型磁钢的两根一字型磁钢的近d轴端设有第三隔磁槽。
[0014]本专利技术提供的带U形导磁桥的宽调速内置式永磁电机转子，在q轴位置设置U形导磁桥，随着负载变化，U形导磁桥能起到调控漏磁通的关键作用，能增强恒功率弱磁扩速，扩展恒功率调速范围，并且隔磁槽组作为磁通屏障能起到良好隔磁、抑制其他路径的漏磁通，能更有效发挥U型导磁桥调控漏磁通的作用；另外，转子铁芯的外周面采用多个非同心的弧面组成能使定转子之间形成不均匀对称径向气隙，极靴两端气隙大，中心气隙小，具有聚磁、改善气隙磁场波形的作用，能降低电机转矩波动。
附图说明
[0015]图1是本专利技术第一实施例的带U形导磁桥的宽调速内置式永磁电机转子的径向截面图；图2是本专利技术第二实施例的带U形导磁桥的宽调速内置式永磁电机转子的径向截面图；图3是本专利技术第三实施例的带U形导磁桥的宽调速内置式永磁电机转子的径向截面图；图4是本专利技术第四实施例的带U形导磁桥的宽调速内置式永磁电机转子的径向截面图；图5是采用本专利技术第四实施例的额定功率为12.2KW的永磁电机与现有的同规格内置式V型永磁电机的转矩/转速特性曲线比较图。
具体实施方式
[0016]以下结合附图说明对本专利技术的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本专利技术，凡是采用本专利技术的相似结构及其相似变化，均应列入本专利技术的保护范围，本专利技术中的顿号均表示和的关系。
[0017]如图1所示，本专利技术第一实施例所提供的一种带U形导磁桥的宽调速内置式永磁电机转子，包括转子铁芯10，所述转子铁芯上设有多个永磁单元，各个永磁单元围绕转子铁芯的轴心对称布设，所述永磁单元包括一个一字型磁钢11，所述一字型磁钢11相对d轴（磁极轴线）对称布设；所述转子铁芯10的每根q轴（极间轴线）上都设置有一个隔磁槽组，所述隔磁槽组由第一隔磁槽12、第二隔磁槽13组成，并且第一隔磁槽12、第二隔磁槽13沿q轴由内至外依序间隔布设（朝向转子铁芯轴心一侧为内侧，朝向转子铁芯外圆一侧为外侧），并且位于内侧的第一隔磁槽12呈开口朝外的U形，位于外侧的第二隔磁槽13呈弧边朝内的半圆形，使得转子铁芯上位于第一隔磁槽12、第二隔磁槽13之间的区块形成一个开口朝外的U形导磁桥14。
[0018]本专利技术第一实施例中，一字型磁钢与极靴（转子铁心）构成永磁磁极，在基速以下，恒转矩、高负载条件时，在定子高负载电流作用下，电枢反应去磁增强，导磁桥14对永磁磁通呈磁路饱和状态，使得永磁磁通难以通过导磁桥14，形成较高的气隙磁通，能获得较高的恒转矩；在基速以上，恒功率、轻负载条件时，电枢反应变弱，导磁桥14不再饱和，使得一部分永磁磁通流向导磁桥14，成为漏磁通，使通过定转子气隙的磁通减少，能增强弱磁扩速，
从而能获得宽调速。
[0019]通过调节导磁桥14的宽度b1，即可调节导磁桥14的磁路饱和程度，从而调控途径导磁桥14的永磁磁通（使一部分磁通变为漏磁通），调控气隙磁密的降低程度（弱磁），即永磁磁极间设置的U形导磁桥随着负载变化，起到调控漏磁通的关键作用。由于电机参数和尺寸一定时，转矩与定转子气隙磁密成正比，转速与气隙磁密成反比，从而达到高速段弱磁恒功率扩速作用，获得比现有内置式永磁电机更宽广的恒功率速度范围，能满足电动汽车驱动要求，提高电机综合性能，实现宽调速、高功率密度、快响应和平稳运行。随着负载变化，起到调控漏磁通的关键作用。导磁桥14内外两侧的第一隔磁槽12、第二隔磁槽13能起到良好隔磁、抑制其他路径的漏磁通，更有效发挥U形导磁桥14的调控漏磁通作用。
[0020]如图2所示，本专利技术第二实施例所提供的一种带U形导磁桥的宽调速内置式永磁电机转子，包括转子铁芯20，所述转子铁芯上设有多个永磁单元，各个永磁单元围绕转子铁芯的轴心对称布设，所述永磁单元包括一个一字型磁钢21，所述一字型磁钢21相对d轴对称布设；所述转子铁芯20的每根q轴上都设置有一个隔磁槽组，所述隔磁槽组由第一隔磁槽22、第二隔磁槽23组成，并且第一隔磁槽22、第二隔磁槽23沿q轴由内至外依序间隔布设，并且位于内侧的第一隔磁槽22呈开口朝外的U形，位于外侧的第二隔磁槽23呈内窄外宽的梯形，使得转子铁芯上位于第一隔磁槽22、第二隔磁槽23之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带U形导磁桥的宽调速内置式永磁电机转子，包括转子铁芯，所述转子铁芯上设有多个永磁单元，各个永磁单元围绕转子铁芯的轴心对称布设，所述永磁单元包含有磁钢，其特征在于：所述转子铁芯的每根q轴上都设置有一个隔磁槽组，所述隔磁槽组由第一隔磁槽、第二隔磁槽组成，并且第一隔磁槽、第二隔磁槽沿q轴由内至外依序间隔布设，转子铁芯上位于第一隔磁槽、第二隔磁槽之间的区块形成一个开口朝外的U形导磁桥。2.根据权利要求1所述的带U形导磁桥的宽调速内置式永磁电机转子，其特征在于：所述第一隔磁槽呈开口朝外的U形，所述第二隔磁槽呈弧边朝内的半圆形。3.根据权利要求1所述的带U形导磁桥的宽调速内置式永磁电机转子，其特征在于：所述第一隔磁槽呈开口朝外的U形，所述第二隔磁槽呈内窄外宽的梯形。4.根据权利要求1所述的带U形导磁桥的宽调速内置式永磁电机转子，其特征在于：所述第一隔磁槽呈开口朝外的U形，所述第二隔磁槽呈顶角朝内的三角形...

【专利技术属性】
技术研发人员：林德芳，
申请(专利权)人：宁德特波电机有限公司，
类型：发明
国别省市：