转子组件和自起动永磁同步磁阻电机制造技术

本申请提供一种转子组件和自起动永磁同步磁阻电机。该转子组件包括转子铁芯(1)，在转子铁芯(1)的横截面上，转子铁芯(1)设置有多个鼠笼槽(4)和狭缝槽(2)，鼠笼槽(4)沿转子铁芯(1)的周向排布，狭缝槽(2)沿转子铁芯(1)的径向方向至少布置三层，相邻的狭缝槽(2)之间形成导磁通道，最内层的狭缝槽(2)内安装有永磁体(3)，与最内层狭缝槽(2)相邻的狭缝槽(2)上至少设置有两个第一磁桥(5)，第一磁桥(5)沿着远离d轴的方向向着转子铁芯(1)的转子外圆延伸，最外层的狭缝槽(2)为整体式结构。根据本申请的转子组件，能够大幅减小永磁体用量，降低永磁体成本，提高电机效率。

【技术实现步骤摘要】
转子组件和自起动永磁同步磁阻电机
本申请涉及电机
，具体涉及一种转子组件和自起动永磁同步磁阻电机。
技术介绍
自起动永磁同步磁阻电机结合了感应电机与同步永磁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d、q轴磁通差距及永磁体产生的转矩实现恒转速运行，能够直接通入电源实现起动运行。自起动永磁同步磁阻电机可以利用磁阻转矩提升电机输出转矩，与自起动永磁电机相比，永磁体用量减少，成本下降；与异步电机相比，自起动永磁同步磁阻电机效率高，而且转速恒定同步，转速不会随负载而变化。传统的永磁电机及永磁同步磁阻电机需要驱动器进行起动和控制运行，成本高，控制复杂，而且驱动器占据一部分损耗，使整个电机系统效率下降。专利公开号为CN107994698A的中国专利技术专利提供一种自起动永磁同步磁阻电机，以降低永磁体成本，然而该专利中永磁体用量较多，且位于径向最外层的永磁体容易被退磁，导致永磁体成本较高，电机效率降低。
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自起动永磁同步磁阻电机，能够大幅减小永磁体用量，降低永磁体成本，提高电机效率。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，在转子铁芯的横截面上，转子铁芯设置有多个鼠笼槽和狭缝槽，鼠笼槽沿转子铁芯的周向排布，狭缝槽沿转子铁芯的径向方向至少布置三层，相邻的狭缝槽之间形成导磁通道，最内层的狭缝槽内安装有永磁体，与最内层狭缝槽相邻的狭缝槽上至少设置有两个第一磁桥，第一磁桥沿着远离d轴的方向向着转子铁芯的转子外圆延伸，并将第一磁桥所在的狭缝槽两侧的导磁通道连通，最外层的狭缝槽为整体式结构。优选地，第一磁桥的宽度为L2，第一磁桥所在的狭缝槽的最小宽度为L3，0.5*L3＜L2＜1.5*L3。优选地，至少两个第一磁桥关于d轴对称布置；和/或，导磁通道沿着靠近d轴的方向宽度递减。优选地，永磁体相对于转子铁芯的中心轴线所占角度为极弧角a1，0.2*180/p＜a1＜0.6*180/p，p为电机极对数。优选地，最内层狭缝槽与相邻狭缝槽之间的导磁通道的最小宽度为L4，最外层狭缝槽与相邻狭缝槽之间的导磁通道的最小宽度为L5，L4＞L5。优选地，最内层狭缝槽与相邻狭缝槽之间的导磁通道的最小宽度为L4，永磁体的最小厚度为L1，L4＞2L1。优选地，鼠笼槽还包括q轴鼠笼槽，q轴鼠笼槽设置在狭缝槽的两端。优选地，相邻的q轴鼠笼槽之间的导磁通道的总宽度大于同层的两个狭缝槽之间的导磁通道的最小宽度。优选地，q轴鼠笼槽的延伸方向平行于q轴；和/或，q轴鼠笼槽相对于q轴或者d轴对称分布。优选地，q轴鼠笼槽沿q轴方向的延伸长度大于其自身宽度的2倍以上。优选地，鼠笼槽包括独立鼠笼槽，独立鼠笼槽沿d轴方向与狭缝槽错位设置。优选地，独立鼠笼槽的延伸方向平行于q轴；和/或，独立鼠笼槽相对于q轴或者d轴对称分布。优选地，独立鼠笼槽沿q轴方向的延伸长度大于其自身宽度的2倍以上。优选地，鼠笼槽还包括d轴鼠笼槽，d轴鼠笼槽位于最外层狭缝槽的径向外侧，且相对于q轴鼠笼槽靠近d轴设置。优选地，d轴鼠笼槽为多个，并且相对于q轴或者d轴对称分布；和/或，d轴鼠笼槽相对于转子铁芯的中心轴线所占角度为极弧角度a2，0.15*180/p＜a2＜0.4*180/p，p为电机极对数。优选地，狭缝槽包括沿径向向外凸出的弧形段以及位于弧形段两端的直线段，直线段平行于q轴。优选地，至少部分q轴鼠笼槽和/或独立鼠笼槽靠近转子外圆一端的至少一边设置有切边。优选地，独立鼠笼槽与转子铁芯的转子外圆之间形成第二磁桥，d轴鼠笼槽与转子铁芯的转子外圆之间形成第三磁桥，q轴鼠笼槽与转子铁芯的转子外圆之间形成第四磁桥，第二磁桥和第三磁桥的磁桥宽度均大于第四磁桥的磁桥宽度。优选地，鼠笼槽的总面积为S1，鼠笼槽和狭缝槽的总面积为S，S1≥40％S。优选地，q轴鼠笼槽、独立鼠笼槽和d轴鼠笼槽中填充有导电不导磁材料。优选地，转子铁芯的两端设置有端环，q轴鼠笼槽、d轴鼠笼槽和独立鼠笼槽通过端环进行短路连接，形成鼠笼结构。优选地，转子铁芯的两端设置有不导磁挡板，不导磁挡板能够遮挡永磁体。根据本申请的另一方面，提供了一种自起动永磁同步磁阻电机，包括定子和转子组件，该转子组件为上述的转子组件。优选地，当转子铁芯上设置有q轴鼠笼槽时，q轴鼠笼槽和狭缝槽之间的第四磁桥的磁桥宽度为L72，其中0.5σ≤L72≤1.5σ，σ为定子和转子铁芯之间的气隙的径向宽度。本申请提供的转子组件，包括转子铁芯，在转子铁芯的横截面上，转子铁芯设置有多个鼠笼槽和狭缝槽，鼠笼槽沿转子铁芯的周向排布，狭缝槽沿转子铁芯的径向方向至少布置三层，相邻的狭缝槽之间形成导磁通道，最内层的狭缝槽内安装有永磁体，与最内层狭缝槽相邻的狭缝槽上至少设置有两个第一磁桥，第一磁桥沿着远离d轴的方向向着转子铁芯的转子外圆延伸，并将第一磁桥所在的狭缝槽两侧的导磁通道连通，最外层的狭缝槽为整体式结构。该转子组件在转子铁芯上设置多层狭缝槽，在最内层的狭缝槽内安装有永磁体，能够利用少量永磁体来增加q轴磁通，增加电机凸极比及磁阻转矩，使得电机主要利用磁阻转矩，而非利用永磁转矩，因此可以大幅降低永磁体用量，降低永磁体成本，此外，由于仅在最内层的狭缝槽内安装永磁体，因此可以有效避免永磁体退磁，提高电机的抗退磁性能。在与最内层狭缝槽相邻的狭缝槽上至少设置有两个第一磁桥，能够使得设置第一磁桥的狭缝槽两侧的导磁通道通过第一磁桥连通，使得永磁体磁场能够通过第一磁桥流通至外层的导磁通道，根据饱和度在两层导磁通道内自由流动调节，从而避免内层导磁通道饱和，增加电机磁通，进而提高电机的磁阻转矩，提升电机效率。附图说明图1为本申请一个实施例的转子组件的结构示意图；图2为本申请一个实施例的转子组件的局部放大结构示意图；图3为本申请一个实施例的转子组件的轴向视图；图4为本申请一个实施例的转子组件的不导磁挡板的结构示意图；图5为本申请一个实施例的转子组件的轴向视图。附图标记表示为：1、转子铁芯；2、狭缝槽；3、永磁体；4、鼠笼槽；41、q轴鼠笼槽；42、独立鼠笼槽；43、d轴鼠笼槽；5、第一磁桥；6、轴孔；7、分割筋；8、切边；9、端环；10、不导磁挡板；11、铆钉。具体实施方式结合参见图1至图5所示，根据本申请的实施例，转子组件包括转子铁芯1，在转子铁芯1的横截面上，转子铁芯1设置有多个轴孔6、鼠笼槽4和狭缝槽2，鼠笼槽4沿转子铁芯1的周向排布，狭缝槽2沿转子铁芯1的径向方向至少布置三层，相邻的狭缝槽2之间形成导磁通道，最内层的狭缝槽2内安装有永磁体3，与最内层狭缝槽2相邻的狭缝槽2上至少设置有两个第一磁桥5，第一磁桥5沿着远离d轴的方向向着转子铁芯1的转子外圆延伸，并将第一磁桥5所在的狭缝槽2两侧的导磁通道连通，最外层的狭缝槽2为整体式结构。<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)，在所述转子铁芯(1)的横截面上，所述转子铁芯(1)设置有多个鼠笼槽(4)和狭缝槽(2)，所述鼠笼槽(4)沿所述转子铁芯(1)的周向排布，所述狭缝槽(2)沿所述转子铁芯(1)的径向方向至少布置三层，相邻的所述狭缝槽(2)之间形成导磁通道，最内层的所述狭缝槽(2)内安装有永磁体(3)，与最内层所述狭缝槽(2)相邻的狭缝槽(2)上至少设置有两个第一磁桥(5)，所述第一磁桥(5)沿着远离d轴的方向向着所述转子铁芯(1)的转子外圆延伸，并将所述第一磁桥(5)所在的狭缝槽(2)两侧的所述导磁通道连通，最外层的所述狭缝槽(2)为整体式结构。/n

【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)，在所述转子铁芯(1)的横截面上，所述转子铁芯(1)设置有多个鼠笼槽(4)和狭缝槽(2)，所述鼠笼槽(4)沿所述转子铁芯(1)的周向排布，所述狭缝槽(2)沿所述转子铁芯(1)的径向方向至少布置三层，相邻的所述狭缝槽(2)之间形成导磁通道，最内层的所述狭缝槽(2)内安装有永磁体(3)，与最内层所述狭缝槽(2)相邻的狭缝槽(2)上至少设置有两个第一磁桥(5)，所述第一磁桥(5)沿着远离d轴的方向向着所述转子铁芯(1)的转子外圆延伸，并将所述第一磁桥(5)所在的狭缝槽(2)两侧的所述导磁通道连通，最外层的所述狭缝槽(2)为整体式结构。


2.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述第一磁桥(5)的宽度为L2，所述第一磁桥(5)所在的狭缝槽(2)的最小宽度为L3，0.5*L3＜L2＜1.5*L3。


3.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，至少两个所述第一磁桥(5)关于d轴对称布置；和/或，所述导磁通道沿着靠近d轴的方向宽度递减。


4.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述永磁体(3)相对于所述转子铁芯(1)的中心轴线所占角度为极弧角a1，0.2*180/p＜a1＜0.6*180/p，p为电机极对数。


5.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，最内层所述狭缝槽(2)与相邻所述狭缝槽(2)之间的导磁通道的最小宽度为L4，最外层所述狭缝槽(2)与相邻所述狭缝槽(2)之间的导磁通道的最小宽度为L5，L4＞L5。


6.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，最内层所述狭缝槽(2)与相邻所述狭缝槽(2)之间的导磁通道的最小宽度为L4，所述永磁体(3)的最小厚度为L1，L4＞2L1。


7.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述鼠笼槽(4)还包括q轴鼠笼槽(41)，所述q轴鼠笼槽(41)设置在所述狭缝槽(2)的两端。


8.根据权利要求7所述的转子组件，其特征在于，相邻的所述q轴鼠笼槽(41)之间的导磁通道的总宽度大于同层的两个所述狭缝槽(2)之间的导磁通道的最小宽度。


9.根据权利要求7所述的转子组件，其特征在于，所述q轴鼠笼槽(41)的延伸方向平行于q轴；和/或，所述q轴鼠笼槽(41)相对于q轴或者d轴对称分布。


10.根据权利要求7所述的转子组件，其特征在于，所述q轴鼠笼槽(41)沿q轴方向的延伸长度大于其自身宽度的2倍以上。


11.根据权利要求7所述的转子组件，其特征在于，所述鼠笼槽(4)包括独立鼠笼槽(42)，所述独立鼠笼槽(42)沿d轴方向与所述狭缝槽(2)错位设置。


12.根据权利要求11所述的转子组件，其特征在于，所述独立鼠笼槽(42)的延伸方向平行于q轴；和/或，所述独立鼠笼槽(42)相对于...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡余生，陈彬，肖勇，史进飞，李霞，张志东，
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