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)设置有安装槽(2)、磁障槽(4)和多个鼠笼槽(5)，安装槽(2)内安装有永磁体(3)，磁障槽(4)包括内层磁障槽(41)，同一极下，相邻的安装槽(2)之间至少存在一层内层磁障槽(41)，内层磁障槽(41)上设置有至少两个第一磁桥(6)，第一磁桥(6)的宽度为C1，第一磁桥(6)所在的内层磁障槽(41)与径向内侧的相邻安装槽(2)之间的导磁通道的最小宽度为C4，C1＜0.5*C4。根据本申请的转子组件，能够同时增加电机磁阻转矩和永磁转矩，提升电机性能和效率。

【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。传统的永磁电机及自起动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，然而该专利中磁通集中沿q轴方向行进，降低了d轴方向磁通，使得永磁转矩减小，电机性能降低。
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，能够同时增加电机磁阻转矩和永磁转矩，提升电机性能和效率。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，转子铁芯设置有安装槽、磁障槽和多个鼠笼槽，安装槽沿转子铁芯的径向至少布置两层，磁障槽沿转子铁芯的径向至少布置两层，鼠笼槽分布于转子铁芯的外周，安装槽内安装有永磁体，磁障槽包括内层磁障槽，内层磁障槽位于最外层安装槽的径向内侧，同一极下，相邻的安装槽之间至少存在一层内层磁障槽，内层磁障槽上设置有至少两个第一磁桥，第一磁桥的宽度为C1，第一磁桥所在的内层磁障槽与径向内侧的相邻安装槽之间的导磁通道的最小宽度为C4，C1＜0.5*C4。优选地，内层磁障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，直线段的延伸方向平行于q轴。优选地，沿径向位于最内层的内层磁障槽在d轴方向的宽度为L3，沿径向位于最内层的永磁体在d轴方向上的宽度为L1，L3＜L1。优选地，磁障槽还包括外层磁障槽，外层磁障槽位于最外层安装槽的径向外侧，外层磁障槽为至少两层，每层外层磁障槽上设置有至少两个第二磁桥。优选地，沿径向由内而外的方向，外层磁障槽的第二磁桥的宽度递减；和/或，沿径向由内而外的方向，外层磁障槽的第二磁桥与d轴之间的间距递减。优选地，第二磁桥的宽度小于与该第二磁桥所在的磁障槽相邻且位于内侧的导磁通道的最小宽度的一半。优选地，各外层磁障槽沿d轴方向的宽度均小于沿径向位于最内层的永磁体在d轴方向上的宽度。优选地，鼠笼槽包括q轴鼠笼槽，q轴鼠笼槽分别设置在安装槽以及磁障槽的两端。优选地，q轴鼠笼槽的延伸方向平行于q轴，q轴鼠笼槽相对于d轴或q轴对称分布。优选地，鼠笼槽还包括d轴鼠笼槽，d轴鼠笼槽位于q轴鼠笼槽靠近d轴的一侧。优选地，d轴鼠笼槽为多个，并相对于d轴或q轴对称分布。优选地，安装槽包括径向向外凸出的弧形段和设置在弧形段两端的直线段，直线段的延伸方向平行于q轴。优选地，沿径向位于最外层的永磁体的厚度为L2，沿径向位于最内层的永磁体的厚度为L1，L1＜L2。优选地，沿径向位于最外层的永磁体沿q轴方向的长度为K2，沿径向位于最内层的永磁体沿q轴方向的长度为K1，K1＜K2。优选地，永磁体和安装槽相对于d轴或q轴对称分布。优选地，鼠笼槽和外层磁障槽的总面积为S1，鼠笼槽、磁障槽和安装槽的总面积为S，S1≥30％S。优选地，鼠笼槽和外层磁障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，鼠笼槽和外层磁障槽通过端环进行短路连接，形成鼠笼结构。优选地，永磁体两端端部位置的安装槽的至少一个侧边上设置有对永磁体进行限位的限位凸起。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；或，安装槽内填注有注塑体。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，鼠笼槽和安装槽之间、鼠笼槽和转子铁芯的转子外圆之间以及磁障槽和鼠笼槽之间的分割筋宽度为L，其中0.5σ≤L≤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，转子铁芯设置有安装槽、磁障槽和多个鼠笼槽，安装槽沿转子铁芯的径向至少布置两层，磁障槽沿转子铁芯的径向至少布置两层，鼠笼槽分布于转子铁芯的外周，安装槽内安装有永磁体，磁障槽包括内层磁障槽，内层磁障槽位于最外层安装槽的径向内侧，同一极下，相邻的安装槽之间至少存在一层内层磁障槽，内层磁障槽上设置有至少两个第一磁桥，第一磁桥的宽度为C1，第一磁桥所在的内层磁障槽与径向内侧的相邻安装槽之间的导磁通道的最小宽度为C4，C1＜0.5*C4。本实施例的转子组件，在相邻的安装槽之间增加内层磁障槽，并在安装槽内安装永磁体，能够利用内层磁障槽形成中间磁障层，增加d轴磁阻，增加凸极差，通过设置永磁体，能够利用永磁体提供更多的q轴磁链，增加磁阻转矩，在中间磁障层上设置第一磁桥，能够使得部分永磁体磁链向外流动，通过磁桥进入外层永磁体，提供d轴永磁磁链，增强永磁转矩，还可以使得部分永磁体磁通作为q轴磁链在相邻的导磁通道自由流通，实现磁通的合理分配，避免磁通饱和，增加磁阻转矩，因此能够同时增加电机磁阻转矩和永磁转矩，提升电机性能和效率。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。附图标记表示为：1、转子铁芯；2、安装槽；21、弧形段；22、直线段；3、永磁体；4、磁障槽；41、内层磁障槽；41、外层磁障槽；5、鼠笼槽；51、q轴鼠笼槽；52、d轴鼠笼槽；6、第一磁桥；61、第二磁桥；7、分割筋；8、轴孔；9、端环；10、限位凸起。具体实施方式结合参见图1至图3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设置有轴孔8、安装槽2、磁障槽4和多个鼠笼槽5，安装槽2沿转子铁芯1的径向至少布置两层，磁障槽4沿转子铁芯1的径向至少布置两层，鼠笼槽5分布于转子铁芯1的外周，安装槽2内安装有永磁体3，磁障槽4包括内层磁障槽41，内层磁障槽41位于最外层安装槽2的径向内侧，同一极下，相邻的安装槽2之间至少存在一层内层磁障槽41，内层磁障槽41上设置有至少两个第一磁桥6，第一磁桥6的宽度为C1，第一磁桥6所在的内层磁障槽41与径向内侧的相邻安装槽2之间的导磁通道的最小宽度为C4，C1＜0.5*C4。本实施例的转子组件，在相邻的安装槽2之间增加内层磁障槽41，并在安装槽2内安装永磁体3，能够利用内层磁障槽41形成中间磁障层，增加d轴磁阻，增加凸极差，通过设置永磁体3，能够利用永磁体3提供更多的q轴磁链，增加磁阻转矩，在中间本文档来自技高网...

【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)设置有安装槽(2)、磁障槽(4)和多个鼠笼槽(5)，所述安装槽(2)沿所述转子铁芯(1)的径向至少布置两层，所述磁障槽(4)沿所述转子铁芯(1)的径向至少布置两层，所述鼠笼槽(5)分布于所述转子铁芯(1)的外周，所述安装槽(2)内安装有永磁体(3)，所述磁障槽(4)包括内层磁障槽(41)，所述内层磁障槽(41)位于最外层所述安装槽(2)的径向内侧，同一极下，相邻的所述安装槽(2)之间至少存在一层所述内层磁障槽(41)，所述内层磁障槽(41)上设置有至少两个第一磁桥(6)，所述第一磁桥(6)的宽度为C1，所述第一磁桥(6)所在的内层磁障槽(41)与径向内侧的相邻所述安装槽(2)之间的导磁通道的最小宽度为C4，C1＜0.5*C4。/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)设置有安装槽(2)、磁障槽(4)和多个鼠笼槽(5)，所述安装槽(2)沿所述转子铁芯(1)的径向至少布置两层，所述磁障槽(4)沿所述转子铁芯(1)的径向至少布置两层，所述鼠笼槽(5)分布于所述转子铁芯(1)的外周，所述安装槽(2)内安装有永磁体(3)，所述磁障槽(4)包括内层磁障槽(41)，所述内层磁障槽(41)位于最外层所述安装槽(2)的径向内侧，同一极下，相邻的所述安装槽(2)之间至少存在一层所述内层磁障槽(41)，所述内层磁障槽(41)上设置有至少两个第一磁桥(6)，所述第一磁桥(6)的宽度为C1，所述第一磁桥(6)所在的内层磁障槽(41)与径向内侧的相邻所述安装槽(2)之间的导磁通道的最小宽度为C4，C1＜0.5*C4。


2.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述内层磁障槽(41)包括沿径向向外凸出的弧形段(21)以及位于所述弧形段(21)两端的直线段(22)，所述直线段(22)的延伸方向平行于q轴。


3.根据权利要求2所述的转子组件，其特征在于，沿径向位于最内层的所述内层磁障槽(41)在d轴方向的宽度为L3，沿径向位于最内层的所述永磁体(3)在d轴方向上的宽度为L1，L3＜L1。


4.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述磁障槽(4)还包括外层磁障槽(42)，所述外层磁障槽(42)位于最外层所述安装槽(2)的径向外侧，所述外层磁障槽(42)为至少两层，每层所述外层磁障槽(42)上设置有至少两个第二磁桥(61)。


5.根据权利要求4所述的转子组件，其特征在于，沿径向由内而外的方向，所述外层磁障槽(42)的第二磁桥(61)的宽度递减；和/或，沿径向由内而外的方向，所述外层磁障槽(42)的第二磁桥(61)与d轴之间的间距递减。


6.根据权利要求4所述的转子组件，其特征在于，所述第二磁桥(61)的宽度小于与该第二磁桥(61)所在的磁障槽(4)相邻且位于内侧的导磁通道的最小宽度的一半。


7.根据权利要求4所述的转子组件，其特征在于，各所述外层磁障槽(42)沿d轴方向的宽度均小于沿径向位于最内层的所述永磁体(3)在d轴方向上的宽度。


8.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述鼠笼槽(5)包括q轴鼠笼槽(51)，所述q轴鼠笼槽(51)分别设置在所述安装槽(2)以及所述磁障槽(4)的两端。


9.根据权利要求8所述的转子组件，其特征在于，所述q轴鼠笼槽(51)的延伸方向平行于q轴，所述q轴鼠笼槽(51)相对于d轴或q轴对称分布。


10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖勇，陈彬，史进飞，张志东，李霞，
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