电机转子和永磁同步电机制造技术

本申请提供一种电机转子和永磁同步电机。该电机转子包括转子铁芯(1)，转子铁芯(1)沿周向交替设置有转子齿(2)和转子槽(3)，转子槽(3)内设置有永磁体(4)，同一个转子齿(2)的外圆周设置有至少两个磁束整理槽(5)，至少两个磁束整理槽(5)关于其所在的转子齿(2)的中心线对称，磁束整理槽(5)为梯形槽。根据本申请的电机转子，能够有效降低电机谐波含量，降低电机输出转矩的波动，改善电机运行稳定性。改善电机运行稳定性。改善电机运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】
电机转子和永磁同步电机


[0001]本申请涉及电机
，具体涉及一种电机转子和永磁同步电机。

技术介绍

[0002]目前，在工业及家电行业中，存在大量追求低速大力矩的应用场合。对于低速大力矩电机，永磁体径向放置、切向充磁时，电机因其转子上良好的聚磁效果，能产生更高的气隙磁密，并且可以充分利用交/直轴不对称产生的磁阻转矩，提高转矩密度，实现优越的性能。
[0003]但是，由于定转子表面开槽等因素的影响，该类型电机中含有多种谐波，且谐波占比较大，导致该种电机转矩波动高，从而影响电机的振动噪声等性能。在现有技术中，对该种问题的解决方式是将转子铁心表面做成波浪形结构，从而使气隙变成周期变化的不均匀气隙，达到降低谐波的目的；但是，这种方法对工艺要求极高，由于气隙本身就比较小，稍有加工误差就会导致谐波不减反增，使电机性能变差。
[0004]因此，现有技术中的低速大力矩永磁同步电机均存在着对于谐波含量的改善效果差，电机运行稳定性改善不足的问题。

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电机转子和永磁同步电机，能够有效降低电机谐波含量，降低电机输出转矩的波动，改善电机运行稳定性。
[0006]为了解决上述问题，本申请提供一种电机转子，包括转子铁芯，转子铁芯沿周向交替设置有转子齿和转子槽，转子槽内设置有永磁体，同一个转子齿的外圆周设置有至少两个磁束整理槽，至少两个磁束整理槽关于其所在的转子齿的中心线对称，磁束整理槽为梯形槽。
[0007]优选地，梯形槽沿着径向向内的方向宽度递减。
[0008]优选地，梯形槽的截面为直角梯形，梯形槽的直角边设置在靠近转子槽的一侧。
[0009]优选地，同一个转子齿上的两个磁束整理槽的直角边在转子外圆处的距离为L_2ms，转子齿在转子外圆处的宽度为W_Rt，0.5≤L_2ms/W_Rt≤0.8。
[0010]优选地，0.58≤L_2ms/W_Rt≤0.65。
[0011]优选地，直角边与转子外圆相交形成交点，或者直角边的延长线与转子外圆相交形成交点，直角边垂直于转子外圆在该交点处的切线。
[0012]优选地，梯形槽的槽口宽度为W_ms，转子槽的槽口宽度为W_Rs，0.32≤W_ms/W_Rs≤0.37；和/或，永磁体切向充磁。
[0013]优选地，梯形槽的槽口宽度为W_ms，梯形槽的深度为T_ms，W_ms＝(1.1～1.2)*T_ms。
[0014]优选地，梯形槽的直边和斜边之间的夹角为θ0，20
°
≤θ0≤35
°
。
[0015]优选地，梯形槽与转子外圆之间通过倒圆角平滑过渡，梯形槽的侧边和底边之间
通过倒圆角平滑过渡。
[0016]优选地，圆角的半径相同，圆角的半径为Ro1，梯形槽的底边长度为Lmin，0.15≤Ro1/Lmin≤0.5。
[0017]优选地，永磁体的径向长度为Lmag，永磁体的剩磁为Br，转子齿在转子外圆处的宽度为W_Rt，其中1.1≤Lmag*Br/W_Rt≤1.98。
[0018]根据本申请的另一方面，提供了一种永磁同步电机，包括电机转子，该电机转子为上述的电机转子。
[0019]优选地，永磁同步电机还包括电机定子，电机定子与电机转子之间形成气隙，永磁体的长度为Lmag，永磁体的宽度为Wmag，气隙的径向宽度为Lair，Lair与永磁体的长宽比Lmag/Wmag之间需满足：Lmag/Wmag＝(1.5～3.5)*Lair。
[0020]优选地，永磁同步电机的额定转速n≤100rpm；和/或，转子极数2*p满足30≤2*p≤80，其中p为极对数。
[0021]优选地，永磁同步电机还包括电机定子，电机定子包括定子铁芯，转子铁芯的轴向长度为Lef，定子铁芯的外圆半径为Rso，永磁同步电机的长径比x＝Lef/Rso，0.3≤x≤0.45；和/或，永磁同步电机的转子极数为2*p，p为极对数，定子铁芯的槽数为s，永磁同步电机的极槽配比k＝2*p/s，0.85≤k≤1.2。
[0022]优选地，永磁同步电机还包括电机定子，电机定子包括定子铁芯，定子铁芯的内圆半径为Rsi，定子铁芯的外圆半径为Rso，电机定子的内外径之比m＝Rsi/Rso，0.7≤m≤0.9；和/或，永磁体的剩磁Br≥1.35T。
[0023]优选地，永磁同步电机还包括电机定子，电机定子与电机转子之间形成气隙，梯形槽的深度T_ms与气隙的径向宽度Lair之间满足T_ms＝(0.85～0.95)*Lair。
[0024]优选地，永磁同步电机还包括电机定子，电机定子包括定子铁芯，电机定子与电机转子之间形成气隙，梯形槽的开口朝向气隙，每个转子齿上的两个磁束整理槽作用于一段气隙，该段气隙在转子铁芯的横截面上的面积为Sair，转子铁芯的转子外圆的半径为Rro，定子铁芯的内圆半径为Rsi，p为极对数，Sair＝(Rsi^2
‑
Rro^2)*π/(2*p)。
[0025]优选地，单个梯形槽在转子铁芯的横截面上的面积为Sms，Sms＝(0.02～0.1)*Sair。
[0026]优选地，永磁同步电机还包括电机定子，电机定子包括定子铁芯，永磁同步电机的转子极数为2*p，p为极对数，定子铁芯的槽数为s，永磁同步电机的极槽配比k＝2*p/s，转子齿在转子外圆处的宽度为W_Rt，定子铁芯的定子齿靴的宽度为W_Stb，0.75≤W_Rt/(W_Stb*k)≤1。
[0027]本申请提供的电机转子，包括转子铁芯，转子铁芯沿周向交替设置有转子齿和转子槽，转子槽内设置有永磁体，永磁体切向充磁，同一个转子齿的外圆周设置有两个磁束整理槽，两个磁束整理槽关于其所在的转子齿的中心线对称，磁束整理槽为梯形槽。该电机转子在转子齿的外圆周设置磁束整理槽，通过磁束整理槽能够有效疏导转子齿上的磁力线，调节气隙中磁通密度的分布，从而降低谐波含量，降低电机输出转矩的波动，改善电机运行稳定性，实现减振降噪。
附图说明
[0028]图1为本申请实施例的电机转子的结构图；
[0029]图2为本申请实施例的电机转子的局部放大图；
[0030]图3为本申请实施例的电机转子的尺寸关系图；
[0031]图4为本申请实施例的电机转子的尺寸关系图；
[0032]图5为本申请实施例的电机转子的尺寸关系图；
[0033]图6为本申请实施例的永磁同步电机的结构示意图；
[0034]图7为本申请实施例的永磁同步电机的L_2ms/W_Rt对转矩波动的影响曲线图；
[0035]图8为本申请实施例的永磁同步电机的T_ms/Lair对转矩波动的影响曲线图；
[0036]图9为本申请实施例的永磁同步电机与相关技术的永磁同步电机的反电势波形对比图；
[0037]图10为本申请实施例的永磁同步电机与相关技术的永磁同步电机的转矩曲线对比图。
[0038]附图标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机转子，其特征在于，包括转子铁芯(1)，所述转子铁芯(1)沿周向交替设置有转子齿(2)和转子槽(3)，所述转子槽(3)内设置有永磁体(4)，同一个所述转子齿(2)的外圆周设置有至少两个磁束整理槽(5)，所述至少两个所述磁束整理槽(5)关于其所在的所述转子齿(2)的中心线对称，所述磁束整理槽(5)为梯形槽。2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述梯形槽沿着径向向内的方向宽度递减。3.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，所述梯形槽的截面为直角梯形，所述梯形槽的直角边设置在靠近所述转子槽(3)的一侧。4.根据权利要求3所述的电机转子，其特征在于，同一个所述转子齿(2)上的两个所述磁束整理槽(5)的直角边在转子外圆处的距离为L_2ms，所述转子齿(2)在转子外圆处的宽度为W_Rt，0.5≤L_2ms/W_Rt≤0.8。5.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，0.58≤L_2ms/W_Rt≤0.65。6.根据权利要求3所述的电机转子，其特征在于，所述直角边与转子外圆相交形成交点，或者所述直角边的延长线与转子外圆相交形成交点，所述直角边垂直于转子外圆在该交点处的切线。7.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述梯形槽的槽口宽度为W_ms，所述转子槽(3)的槽口宽度为W_Rs，0.32≤W_ms/W_Rs≤0.37；和/或，所述永磁体(4)切向充磁。8.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述梯形槽的槽口宽度为W_ms，所述梯形槽的深度为T_ms，W_ms＝(1.1～1.2)*T_ms。9.根据权利要求3所述的电机转子，其特征在于，所述梯形槽的直边和斜边之间的夹角为θ0，20
°
≤θ0≤35
°
。10.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述梯形槽与转子外圆之间通过倒圆角平滑过渡，所述梯形槽的侧边和底边之间通过倒圆角平滑过渡。11.根据权利要求10所述的电机转子，其特征在于，所述圆角的半径相同，所述圆角的半径为Ro1，所述梯形槽的底边长度为Lmin，0.15≤Ro1/Lmin≤0.5。12.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述永磁体(4)的径向长度为Lmag，所述永磁体(4)的剩磁为Br，所述转子齿(2)在转子外圆处的宽度为W_Rt，其中1.1≤Lmag*Br/W_Rt≤1.98。13.一种永磁同步电机，包括电机转子，其特征在于，所述电机转子为权利要求1至12中任一项所述的电机转子。14.根据权利要求13所述的永磁同步电机，其特征在于，所述永磁同步电机还包括电机定子，所述电机定子与所述电机转子之间形成气隙(7)，永磁体(4)的长度为Lmag，所述永磁体(4)的宽度为Wmag，所述气...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖勇，陈彬，李权锋，刘美扬，漆凌君，黄侠昌，
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：