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)，在垂直于转子铁芯(1)的中心轴线的横向截面内，转子铁芯(1)的每极均包括至少两层沿径向间隔设置的安装槽(2)，安装槽(2)内安装有永磁体(3)，安装槽(2)的两端分别设置有q轴鼠笼槽(4)，q轴鼠笼槽(4)沿着靠近q轴的方向宽度递减，q轴鼠笼槽(4)沿着靠近q轴的方向长度递增。根据本申请的转子组件，能够使得鼠笼槽的面积差异减小，减小鼠笼电阻不平衡，改善电机起动同步能力。力。力。
【技术实现步骤摘要】
转子组件和自起动永磁同步磁阻电机
[0001]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
[0002]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。
[0003]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。
[0004]专利公开号为CN 107834800 A的中国专利技术专利提供了一种无控制器自启动永磁辅助同步磁阻电机，减少了永磁材料的使用；但其铸铝鼠笼面积小，鼠笼设计不合理，导致鼠笼电阻不平衡，电机起动同步能力变差。
技术实现思路
[0005]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，能够使得鼠笼槽的面积差异减小，减小鼠笼电阻不平衡，改善电机起动同步能力。
[0006]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，在垂直于转子铁芯的中心轴线的横向截面内，转子铁芯的每极均包括至少两层沿径向间隔设置的安装槽，安装槽内安装有永磁体，安装槽的两端分别设置有q轴鼠笼槽，q轴鼠笼槽沿着靠近q轴的方向宽度递减，q轴鼠笼槽沿着靠近q轴的方向长度递增。
[0007]优选地，q轴鼠笼槽沿q轴方向延伸。
[0008]优选地，位于同一层的安装槽与其两端的q轴鼠笼槽共同组成磁障层。
[0009]优选地，安装槽、q轴鼠笼槽和永磁体相对于d轴对称分布。
[0010]优选地，沿着径向向外的方向，永磁体的长度依次为L11、L12
……
，其中L11≤L12
……
；和/或，沿着径向向外的方向，永磁体的宽度依次为W11、W12
……
，其中W11≤W12
……
。
[0011]优选地，同一极下所有永磁体的宽度之和W占转子铁芯的径向有效宽度W1的0.15～0.45，转子铁芯的径向有效宽度W1为转子铁芯的中心轴孔的外圆与转子铁芯的外圆之间的径向宽度。
[0012]优选地，永磁体为稀土永磁体时，0.15*W1＜W＜0.25*W1；永磁体为铁氧体时，0.25*W1＜W＜0.45*W1。
[0013]优选地，相邻的q轴鼠笼槽之间的导磁通道宽度为W4，与该相邻的q轴鼠笼槽对应的两个安装槽之间的导磁通道宽度为W5，其中W4≥W5。
[0014]优选地，至少部分q轴鼠笼槽的至少一边具有切边，切边位于q轴鼠笼槽靠近转子
外圆的一端。
[0015]优选地，切边与该切边对应的q轴鼠笼槽的槽边延长线之间的角度为a，其中10
°
≤a≤50
°
。
[0016]优选地，转子铁芯上还设置有d轴鼠笼槽，d轴鼠笼槽位于q轴鼠笼槽靠近d轴的一侧。
[0017]优选地，d轴鼠笼槽为多个，相邻的d轴鼠笼槽之间的最小距离大于位于径向最外侧的永磁体的径向厚度。
[0018]优选地，d轴鼠笼槽沿周向方向延伸。
[0019]优选地，q轴鼠笼槽和d轴鼠笼槽中填充有导电不导磁材料。
[0020]优选地，转子铁芯的两端设置有鼠笼端环，鼠笼端环覆盖所有鼠笼槽，并将鼠笼槽连通，形成鼠笼。
[0021]优选地，q轴鼠笼槽和d轴鼠笼槽的总面积为S1，所有鼠笼槽和所有安装槽的总面积为S，其中S1≥0.4*S。
[0022]优选地，0.5*S≤S1≤0.8*S。
[0023]优选地，q轴鼠笼槽和安装槽的截面形状为矩形或圆弧形。
[0024]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，包括转子组件，该转子组件为上述的转子组件。
[0025]优选地，自起动永磁同步磁阻电机还包括定子，定子与转子组件之间形成气隙，q轴鼠笼槽与安装槽之间以及q轴鼠笼槽与转子外圆之间具有分割筋，分割筋的宽度为L6，气隙的径向宽度为δ，其中0.5δ≤L6≤1.5δ。
[0026]本申请提供的转子组件，包括转子铁芯，在垂直于转子铁芯的中心轴线的横向截面内，转子铁芯的每极均包括至少两层沿径向间隔设置的安装槽，安装槽内安装有永磁体，安装槽的两端分别设置有q轴鼠笼槽，q轴鼠笼槽沿着靠近q轴的方向宽度递减，q轴鼠笼槽沿着靠近q轴的方向长度递增。本申请的转子组件，q轴鼠笼槽沿着靠近q轴的方向宽度递减，q轴鼠笼槽沿着靠近q轴的方向长度递增，一方面可以增加鼠笼槽面积，增加高速下异步转矩；一方面使各q轴鼠笼槽的面积差异减小，减小鼠笼电阻不平衡，进一步减小负序异步转矩，增加电机起动过程中转矩和牵入转矩，有助于改善电机起动能力。
附图说明
[0027]图1为本申请一个实施例的转子组件的结构示意图；
[0028]图2为本申请一个实施例的转子组件的结构尺寸图；
[0029]图3为本申请一个实施例的转子组件的轴向视图；
[0030]图4为本申请一个实施例的转子组件的结构尺寸图；
[0031]图5为本申请实施例的电机与相关技术中的电机的转矩曲线对比图；
[0032]图6为本申请实施例的电机与相关技术中的电机的启动过程转速曲线图。
[0033]附图标记表示为：
[0034]1、转子铁芯；2、安装槽；3、永磁体；4、q轴鼠笼槽；5、d轴鼠笼槽；6、轴孔；7、分割筋；8、切边；9、鼠笼端环；10、铆钉孔；11、挡板；12、铆钉。
具体实施方式
[0035]结合参见图1至图6所示，根据本申请的实施例，转子组件包括转子铁芯1，在垂直于转子铁芯1的中心轴线的横向截面内，转子铁芯1的每极均包括至少两层沿径向间隔设置的安装槽2，安装槽2内安装有永磁体3，安装槽2的两端分别设置有q轴鼠笼槽4，q轴鼠笼槽4沿着靠近q轴的方向宽度递减，q轴鼠笼槽4沿着靠近q轴的方向长度递增。
[0036]本申请的转子组件，q轴鼠笼槽4沿着靠近q轴的方向宽度递减，因此越靠近q轴，q轴鼠笼槽4的宽度越小，而q轴鼠笼槽4沿着靠近q轴的方向长度递增，又会使得q轴鼠笼槽4越靠近q轴，往转子铁芯1的内部延伸越长，因此能够利用q轴鼠笼槽4的长度的增加来弥补宽度的减小，一方面可以增加鼠笼槽面积，增加高速下异步转矩；一方面使各q轴鼠笼槽4的面积差异减小，减小鼠笼电阻不平衡，进一步减小负序异步转矩，增加电机起动过程中转矩和牵入转矩，有助于改善电机起动能力。
[0037]为了方便对转子组件的结构进行说明，以下各实施例以每极包括三层安装槽2为例进行说明。
[0038]在本实施例中，沿着远离q轴的方向，q轴鼠笼槽4的宽度依次为W21、W22、W23，长度依次为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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)，在垂直于所述转子铁芯(1)的中心轴线的横向截面内，所述转子铁芯(1)的每极均包括至少两层沿径向间隔设置的安装槽(2)，所述安装槽(2)内安装有永磁体(3)，所述安装槽(2)的两端分别设置有q轴鼠笼槽(4)，所述q轴鼠笼槽(4)沿着靠近q轴的方向宽度递减，所述q轴鼠笼槽(4)沿着靠近q轴的方向长度递增。2.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述q轴鼠笼槽(4)沿q轴方向延伸。3.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，位于同一层的所述安装槽(2)与其两端的所述q轴鼠笼槽(4)共同组成磁障层。4.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述安装槽(2)、所述q轴鼠笼槽(4)和所述永磁体(3)相对于d轴对称分布。5.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，沿着径向向外的方向，所述永磁体(3)的长度依次为L11、L12
……
，其中L11≤L12
……
；和/或，沿着径向向外的方向，所述永磁体(3)的宽度依次为W11、W12
……
，其中W11≤W12
……
。6.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，同一极下所有永磁体(3)的宽度之和W占所述转子铁芯(1)的径向有效宽度W1的0.15～0.45，所述转子铁芯(1)的径向有效宽度W1为所述转子铁芯(1)的中心轴孔(6)的外圆与所述转子铁芯(1)的外圆之间的径向宽度。7.根据权利要求6所述的转子组件，其特征在于，所述永磁体(3)为稀土永磁体(3)时，0.15*W1＜W＜0.25*W1；所述永磁体(3)为铁氧体时，0.25*W1＜W＜0.45*W1。8.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，相邻的q轴鼠笼槽(4)之间的导磁通道宽度为W4，与该相邻的q轴鼠笼槽(4)对应的两个所述安装槽(2)之间的导磁通道宽度为W5，其中W4≥W5。9.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，至少部分所述q轴鼠笼槽(4)的至少一边具有切边(8)，所述切边(8)位于所...
【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：新型
国别省市：
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