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)的横截面上设置有轴孔(4)、安装槽和鼠笼槽(2)，鼠笼槽(2)位于安装槽的两端，安装槽内设置有永磁体(3)，鼠笼槽(2)仅设置在d轴和q轴之间靠近q轴的一侧。根据本申请的转子组件，能够提升自起动永磁同步磁阻电机的抗退磁能力，增强电机运行的可靠性。

【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
自起动永磁辅助同步磁阻电机在永磁辅助同步磁阻电机的基础上，结合了异步电机的优点，通过转子导条产生的异步转矩实现自起动，通过永磁转矩和磁阻转矩实现恒速运行。与异步电机相比，电机可恒速运行且转子损耗低，效率高；与异步起动永磁同步电机相比，永磁体用量少，电机成本低。但自起动永磁辅助同步磁阻电机的转子中内置永磁体，电枢绕组退磁磁场和鼠笼异步电机效应磁场的共同作用，可能导致永磁体的不可逆退磁。
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，能够提升自起动永磁同步磁阻电机的抗退磁能力，增强电机运行的可靠性。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设置有轴孔、安装槽和鼠笼槽，鼠笼槽位于安装槽的两端，安装槽内设置有永磁体，鼠笼槽仅设置在d轴和q轴之间靠近q轴的一侧。优选地，鼠笼槽沿与q轴相平行的方向向外延伸至转子铁芯的转子外圆。优选地，安装槽内填满永磁体，鼠笼槽与永磁体之间通过第一磁桥间隔开。优选地，永磁体关于d轴对称布置，沿着d轴方向，永磁体布置至少两层。优选地，鼠笼槽沿q轴方向延伸的最大长度为第一长度，第一长度沿着d轴到q轴的方向递增；和/或，每个极下，鼠笼槽的总面积为鼠笼槽和安装槽的总面积的30％～70％；和/或，永磁体为铁氧体。优选地，鼠笼槽的面积沿着d轴到q轴的方向递增，且相邻的两个鼠笼槽，靠近q轴的鼠笼槽面积为S2，靠近d轴的鼠笼槽面积为S1，S2≥1.5S1。优选地，永磁体呈弧形，并沿d轴径向向外凸出。优选地，以转子铁芯的中心轴线与永磁体位于径向外侧的侧边两端的连线之间的夹角为永磁张角，永磁张角沿着d轴径向向外的方向递减。优选地，沿着d轴径向向外的方向，永磁体沿充磁方向的最小厚度递增。优选地，沿着d轴径向向外的方向，相邻的两个永磁体中，位于径向外侧的永磁体沿充磁方向的最小厚度为h1，位于径向内侧的永磁体沿充磁方向的最小厚度为h2，h1≥1.4*h2。优选地，鼠笼槽和永磁体共同组成转子组件的多层永磁磁障结构，每层永磁磁障结构中的鼠笼槽和永磁体间隔开。优选地，每层永磁磁障结构中的鼠笼槽的最大厚度与该层永磁体沿充磁方向的最小厚度之间满足h1≤h3≤1.1h1，其中h1为其中一层永磁体沿充磁方向的最小厚度，h3为该层永磁体同层的鼠笼槽的最大厚度。优选地，相邻永磁磁障结构之间的最小距离h满足1.2min(h1，h2)≤h≤2.5min(h1，h2)，min(h1，h2)表示h1和h2中较小的值，h1为相邻两个永磁体中位于径向外侧的永磁体沿充磁方向的最小厚度，h2为相邻两个永磁体中位于径向内侧的永磁体沿充磁方向的最小厚度。优选地，鼠笼槽为闭口槽，鼠笼槽内填充导电不导磁材料。优选地，转子铁芯的两端设置有端环，鼠笼槽内的导电不导磁材料通过端环连接，形成鼠笼结构。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，安装槽和鼠笼槽之间通过第一磁桥间隔开时，第一磁桥的宽度为L2，0.8σ≤L2≤2σ，其中σ为定子和转子组件之间的气隙的径向宽度；和/或，靠近转子铁芯的转子外圆的最外层永磁体与转子外圆之间的最小距离为L6，2σ≤L6≤5σ，其中σ为定子和转子组件之间的气隙的径向宽度；和/或，远离转子铁芯的转子外圆的最内层永磁体与轴孔的外圆之间的最小距离为L5，4σ≤L5≤10σ，其中σ为定子和转子组件之间的气隙的径向宽度；和/或，鼠笼槽与转子铁芯的转子外圆之间的最小距离为L1，L1≥σ，其中σ为定子和转子组件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设置有轴孔、安装槽和鼠笼槽，鼠笼槽位于安装槽的两端，安装槽内设置有永磁体，鼠笼槽仅设置在d轴和q轴之间靠近q轴的一侧。鼠笼槽产生的鼠笼异步磁场对电枢绕组的退磁磁场有阻碍作用，即鼠笼槽对永磁体有保护作用，且设置在d轴和q轴之间靠近q轴一侧的鼠笼槽对永磁体的保护作用更大，因此，在相同的鼠笼槽面积下，将鼠笼槽仅设置在d轴和q轴之间靠近q轴的一侧，能够最大化利用鼠笼槽产生的鼠笼异步磁场来提升永磁体的抗退磁能力。另外，将鼠笼槽设置在d轴和q轴之间靠近q轴的一侧，还可以增大转子在d轴方向上的空间，更大的d轴空间更有利于沿d轴方向的永磁体层数的布置以及永磁体厚度的布置，能进一步地提升电机的永磁转矩。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结构示意图；图3为本申请实施例的转子组件的轴向视图；图4为本申请实施例的电机与相关技术中的电机的永磁体磁密对比图。附图标记表示为：1、转子铁芯；2、鼠笼槽；3、永磁体；4、轴孔；5、端环。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，在转子铁芯1的横截面上设置有轴孔4、安装槽和鼠笼槽2，鼠笼槽2位于安装槽的两端，安装槽内设置有永磁体3，鼠笼槽2仅设置在d轴和q轴之间靠近q轴的一侧。鼠笼槽2产生的鼠笼异步磁场对电枢绕组的退磁磁场有阻碍作用，即鼠笼槽2对永磁体3有保护作用，且设置在d轴和q轴之间靠近q轴一侧的鼠笼槽2对永磁体3的保护作用更大，因此，在相同的鼠笼槽2面积下，将鼠笼槽2仅设置在d轴和q轴之间靠近q轴的一侧，能够最大化利用鼠笼槽2产生的鼠笼异步磁场来提升永磁体3的抗退磁能力，提升电机运行的可靠性。另外，将鼠笼槽2设置在d轴和q轴之间靠近q轴的一侧，还可以增大转子在d轴方向上的空间，更大的d轴空间更有利于沿d轴方向的永磁体3层数的布置以及永磁体3厚度的布置，能进一步地提升电机的永磁转矩，提升电机效率。鼠笼槽2沿与q轴相平行的方向向外延伸至转子铁芯1的转子外圆，可以在相邻的鼠笼槽2之间形成顺滑的导磁通道，方便磁力线经过。安装槽内填满永磁体3，鼠笼槽2与永磁体3之间通过第一磁桥间隔开，使得鼠笼槽2与永磁体3之间不设隔磁槽。在本实施例中，永磁体3填充至安装槽靠近鼠笼槽2的侧边，从而能够使得永磁体3在靠近鼠笼槽2的侧边处填满安装槽，鼠笼槽2向着永磁体所在侧延伸，使得鼠笼槽2与永磁体3之间不设置隔磁槽，只留下一定宽度的第一磁桥，从而保证转子结构的机械强度，此外，鼠笼槽2与永磁体3之间不设置隔磁槽，还能够减少隔磁槽对鼠笼磁场的阻碍作用，使得鼠笼磁场能够直接作用于永磁体3上，提升永磁体3的抗退磁能力，增强电机运行的可靠性。永磁体3关于d轴对称布置，沿着d轴方向，永磁体3布置至少两层。多层永磁体结构可以增大电机的永磁转矩和磁阻转矩，增大电机出力，提升电机效率。鼠笼槽2沿q轴方向延伸的最大长度为第一长度，第一长度沿着d轴到q轴的方向递增。在本实施例中，以鼠笼本文档来自技高网...

【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)的横截面上设置有轴孔(4)、安装槽和鼠笼槽(2)，所述鼠笼槽(2)位于所述安装槽的两端，所述安装槽内设置有永磁体(3)，所述鼠笼槽(2)仅设置在d轴和q轴之间靠近q轴的一侧。/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)的横截面上设置有轴孔(4)、安装槽和鼠笼槽(2)，所述鼠笼槽(2)位于所述安装槽的两端，所述安装槽内设置有永磁体(3)，所述鼠笼槽(2)仅设置在d轴和q轴之间靠近q轴的一侧。


2.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述鼠笼槽(2)沿与q轴相平行的方向向外延伸至所述转子铁芯(1)的转子外圆。


3.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述安装槽内填满所述永磁体(3)，所述鼠笼槽(2)与所述永磁体(3)之间通过第一磁桥间隔开。


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)关于d轴对称布置，沿着d轴方向，所述永磁体(3)布置至少两层。


5.根据权利要求4所述的转子组件，其特征在于，所述鼠笼槽(2)沿q轴方向延伸的最大长度为第一长度，所述第一长度沿着d轴到q轴的方向递增；和/或，每个极下，所述鼠笼槽(2)的总面积为所述鼠笼槽(2)和所述安装槽的总面积的30％～70％；和/或，所述永磁体(3)为铁氧体。


6.根据权利要求4所述的转子组件，其特征在于，所述鼠笼槽(2)的面积沿着d轴到q轴的方向递增，且相邻的两个所述鼠笼槽(2)，靠近q轴的鼠笼槽(2)面积为S2，靠近d轴的鼠笼槽(2)面积为S1，S2≥1.5S1。


7.根据权利要求4所述的转子组件，其特征在于，所述永磁体(3)呈弧形，并沿d轴径向向外凸出。


8.根据权利要求7所述的转子组件，其特征在于，以所述转子铁芯(1)的中心轴线与所述永磁体(3)位于径向外侧的侧边两端的连线之间的夹角为永磁张角，所述永磁张角沿着d轴径向向外的方向递减。


9.根据权利要求4所述的转子组件，其特征在于，沿着d轴径向向外的方向，所述永磁体(3)沿充磁方向的最小厚度递增。


10.根据权利要求9所述的转子组件，其特征在于，沿着d轴径向向外的方向，相邻的两个所述永磁体(3)中，位于径向外侧的所述永磁体(3)沿充磁方向的最小厚度为h1，位于径向内侧的所述永磁体(3)沿充磁方向的最小厚度为h2，h1≥1.4*h2。


11.根据权利要求4所述的转子组件，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彬，肖勇，李霞，史进飞，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