电机转子的设计方法及电机转子、双绕组电机技术

本发明专利技术提供一种电机转子的设计方法及电机转子、双绕组电机，其中电机转子的设计方法，包括如下步骤：获取电机转子的同一磁极下的永磁体组最大周向宽度Wd、相邻磁极下的永磁体组最小周向间距Wq；根据Wd与Wq的大小关系，匹配对应的E1/E2的取值范围；获取同一磁极下的永磁体组的布置型式；调整同一磁极下永磁体组内的高矫顽力永磁体以及低矫顽力永磁体的长度，使E1/E2处于取值范围。根据本发明专利技术，能够依据转子磁路参数Wd、Wq的大小关系对应匹配合适的空载反电动势E1/E2，进而指导电机转子的磁极内永磁体的具体布置型式，使设计的电机转子符合匹配的E1/E2，从而实现设计的电机能够适应不同频率和工况的负载要求，在低频时有高反电动势，高频时有低反电势。高频时有低反电势。高频时有低反电势。

【技术实现步骤摘要】
电机转子的设计方法及电机转子、双绕组电机


[0001]本专利技术属于电机设计
，具体涉及一种电机转子的设计方法及电机转子、双绕组电机。

技术介绍

[0002]现代工业要求电机能够在极宽的频率范围内具有尽可能大的电机效率，以满足节能需求。而常规电机只能满足单点效率的最大化，在某区间频率内，随着频率的增加，常规电机效率先增加至最大值后逐渐衰减，无法满足区间运行的高效化。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术提供一种电机转子的设计方法及电机转子、双绕组电机，能够依据转子磁路参数Wd、Wq的大小关系对应匹配合适的空载反电动势E1/E2，进而指导电机转子的磁极内永磁体的具体布置型式，使设计的电机转子符合匹配的E1/E2，从而实现设计的电机能够适应不同频率和工况的负载要求，在低频时有高反电动势，高频时有低反电势，满足低频的高能效和高频的宽范围，达到区域运行的高效化。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供一种电机转子的设计方法，所述电机转子应用于双绕组电机中，所述电机转子的同一磁极下为单层永磁体结构，包括如下步骤：
[0005]获取电机转子的同一磁极下的永磁体组最大周向宽度Wd、相邻磁极下的永磁体组最小周向间距Wq；
[0006]根据所述Wd与Wq的大小关系，匹配对应的E1/E2的取值范围，其中E1为所述双绕组电机处于永磁体充磁模式下的空载反电动势，E2为所述双绕组电机处于永磁体退磁模式下的空载反电动势；
[0007]获取同一磁极下的所述永磁体组的布置型式；/>[0008]调整所述同一磁极下永磁体组内的高矫顽力永磁体以及低矫顽力永磁体的长度，使E1/E2处于所述取值范围。
[0009]优选地，
[0010]当所述布置型式为一字型时，所述永磁体组内包括第一高矫顽力永磁体、第一低矫顽力永磁体、第二低矫顽力永磁体，其中，所述第一低矫顽力永磁体、第二低矫顽力永磁体分别处于所述第一高矫顽力永磁体的长度两端，所述第一高矫顽力永磁体的长度为H1，所述第一低矫顽力永磁体以及所述第二低矫顽力永磁体的长度相等且皆为H2，H1与H2的调节依据以下方式：
[0011]当Wq≥Wd时，(2H2+H1)/H1＝E1/E2≥3；
[0012]当0.6Wd≤Wq<Wd时，2≤(2H2+H1)/H1＝E1/E2＜3；
[0013]当0.1Wd≤Wq<0.6Wd时，
[0014]当Wq<0.1Wd时，
[0015]优选地，
[0016]当所述布置型式为一字型时，所述永磁体组内包括第二高矫顽力永磁体、第三高矫顽力永磁体、第三低矫顽力永磁体，其中，所述第二高矫顽力永磁体、第三高矫顽力永磁体分别处于所述第三低矫顽力永磁体的长度两端，所述第三低矫顽力永磁体的长度为H3，所述第二高矫顽力永磁体以及所述第三高矫顽力永磁体的长度相等且皆为H4，H3与H4的调节依据以下方式：
[0017]当Wq≥Wd时，(2H3+H4)/2H3＝E1/E2≥3；
[0018]当0.6Wd≤Wq<Wd时，2≤(2H3+H4)/2H3＝E1/E2＜3；
[0019]当0.1Wd≤Wq<0.6Wd时，
[0020]当Wq<0.1Wd时，
[0021]优选地，
[0022]所述第三低矫顽力永磁体的磁化厚度较所述第二高矫顽力永磁体、第三高矫顽力永磁体的磁化厚度小。
[0023]优选地，
[0024]当所述布置型式为V字型时，所述永磁体组内包括处于第一磁钢槽中的第四高矫顽力永磁体、第四低矫顽力永磁体，处于第二磁钢槽中的第五低矫顽力永磁体、第五高矫顽力永磁体，其中，所述第一磁钢槽与所述第二磁钢槽布置呈V字型，所述第四低矫顽力永磁体处于所述第四高矫顽力永磁体的近心端，所述第五低矫顽力永磁体处于所述第五高矫顽力永磁体的近心端，所述第四高矫顽力永磁体与所述第五高矫顽力永磁体的长度相等且皆为H5，所述第四低矫顽力与所述第五低矫顽力永磁体的长度相等且皆为H6，H5与H6的调节依据以下方式：
[0025]当Wq≥Wd时，
[0026]当0.6Wd≤Wq<Wd时，
[0027]当0.1Wd≤Wq<0.6Wd时，
[0028]当Wq<0.1Wd时，
[0029]优选地，
[0030]所述第四低矫顽力永磁体的磁化厚度较所述第四高矫顽力永磁体、第五高矫顽力永磁体的磁化厚度大，所述第五低矫顽力永磁体的磁化厚度较所述第四高矫顽力永磁体、第五高矫顽力永磁体的磁化厚度大。
[0031]优选地，
[0032]当所述布置型式为W字型时，所述永磁体组内包括处于第三磁钢槽中的第六高矫顽力永磁体、处于第四磁钢槽中的第六低矫顽力永磁体，处于第五磁钢槽中的第七低矫顽力永磁体、处于第六磁钢槽中的第七高矫顽力永磁体，所述第三磁钢槽、第四磁钢槽、第五磁钢槽、第六磁钢槽沿对应的转子铁芯的顺时针方向依次布置呈W字型，所述第六高矫顽力永磁体与所述第七高矫顽力永磁体的长度相等且皆为H7，所述第六低矫顽力永磁体与所述第七低矫顽力永磁体的长度相等且皆为H8，H7与H8的调节依据以下方式：
[0033]当Wq≥Wd时，(H7+H8)/H7＝E1/E2≥3；
[0034]当0.6Wd≤Wq<Wd时，2≤(H7+H8)/H7＝E1/E2＜3；
[0035]当0.1Wd≤Wq<0.6Wd时，
[0036]当Wq<0.1Wd时，
[0037]优选地，
[0038]10V≤E2≤80V。
[0039]本专利技术还提供一种电机转子，所述电机转子采用上述的电机转子的设计方法设计制作形成。
[0040]本专利技术还提供一种双绕组电机，所述双绕组电机包括上述的电机转子。
[0041]本专利技术提供的一种电机转子的设计方法及电机转子、双绕组电机，依据转子磁路参数Wd、Wq的大小关系对应匹配合适的空载反电动势E1/E2，进而指导电机转子的磁极内永磁体的具体布置型式，使设计的电机转子符合匹配的E1/E2，从而实现设计的电机能够适应不同频率和工况的负载要求，在低频时有高反电动势，高频时有低反电势，满足低频的高能效和高频的宽范围，达到区域运行的高效化。
附图说明
[0042]图1为本专利技术实施例的电机转子的设计方法的步骤图；
[0043]图2为永磁体的布置型式为一字型的一种转子结构示意图，图中的箭头示出了极化方向；
[0044]图3为永磁体的布置型式为一字型的另一种转子结构示意图；；
[0045]图4为永磁体的布置型式为V字型的转子结构示意图；
[0046]图5为永磁体的布置型式为W字型的转子结构示意图。
[0047]附图标记表示为：
[0048]11、第一高矫顽力永磁体；12、第一低矫顽力永磁体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机转子的设计方法，所述电机转子应用于双绕组电机中，所述电机转子的同一磁极下为单层永磁体结构，其特征在于，包括如下步骤：获取电机转子的同一磁极下的永磁体组最大周向宽度Wd、相邻磁极下的永磁体组最小周向间距Wq；根据所述Wd与Wq的大小关系，匹配对应的E1/E2的取值范围，其中E1为所述双绕组电机处于永磁体充磁模式下的空载反电动势，E2为所述双绕组电机处于永磁体退磁模式下的空载反电动势；获取同一磁极下的所述永磁体组的布置型式；调整所述同一磁极下永磁体组内的高矫顽力永磁体以及低矫顽力永磁体的长度，使E1/E2处于所述取值范围。2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，当所述布置型式为一字型时，所述永磁体组内包括第一高矫顽力永磁体(11)、第一低矫顽力永磁体(12)、第二低矫顽力永磁体(13)，其中，所述第一低矫顽力永磁体(12)、第二低矫顽力永磁体(13)分别处于所述第一高矫顽力永磁体(11)的长度两端，所述第一高矫顽力永磁体(11)的长度为H1，所述第一低矫顽力永磁体(12)以及所述第二低矫顽力永磁体(13)的长度相等且皆为H2，H1与H2的调节依据以下方式：当Wq≥Wd时，(2H2+H1)/H1＝E1/E2≥3；当0.6Wd≤Wq<Wd时，2≤(2H2+H1)/H1＝E1/E2＜3；当0.1Wd≤Wq<0.6Wd时，当Wq<0.1Wd时，3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，当所述布置型式为一字型时，所述永磁体组内包括第二高矫顽力永磁体(21)、第三高矫顽力永磁体(22)、第三低矫顽力永磁体(23)，其中，所述第二高矫顽力永磁体(21)、第三高矫顽力永磁体(22)分别处于所述第三低矫顽力永磁体(23)的长度两端，所述第三低矫顽力永磁体(23)的长度为H3，所述第二高矫顽力永磁体(21)以及所述第三高矫顽力永磁体(22)的长度相等且皆为H4，H3与H4的调节依据以下方式：当Wq≥Wd时，(2H3+H4)/2H3＝E1/E2≥3；当0.6Wd≤Wq<Wd时，2≤(2H3+H4)/2H3＝E1/E2＜3；当0.1Wd≤Wq<0.6Wd时，当Wq<0.1Wd时，4.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述第三低矫顽力永磁体(23)的磁化厚度较所述第二高矫顽力永磁体(21)、第三高矫顽力永磁体(22)的磁化厚度小。5.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，当所述布置型式为V字型时，所述永磁体组...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，陈福，李晓东，周博，梁建柽，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：