一种自起动同步磁阻电机转子和自起动同步磁阻电机制造技术

本发明专利技术提供一种自起动同步磁阻电机转子和自起动同步磁阻电机，自起动同步磁阻电机转子包括：转子铁芯，以直径DI为圆划分所述转子铁芯，大于DI的圆的部分为转子外侧、小于DI的圆的部分为转子内侧，并有在所述Q轴上的位于所述转子外侧的所有磁障层的宽度之和、与所述Q轴上的所有转子磁障层宽度之和的比值为：根据本发明专利技术能够合理设计并分配了转子Q轴磁路，设计Q轴在转子外侧填充槽的面积，约束Q轴转子外侧填充槽宽度在Q轴磁路中的占比，能够有效提升电机的起动能力。的起动能力。的起动能力。

【技术实现步骤摘要】
一种自起动同步磁阻电机转子和自起动同步磁阻电机


[0001]本专利技术涉及电机
，具体涉及一种自起动同步磁阻电机转子和自起动同步磁阻电机。

技术介绍

[0002]自起动同步磁阻电机兼具异步电机和同步磁阻电机的特点，有以下几点基本特征：
[0003]转子内沿轴向开设空气槽，空气槽称为磁障槽，每两层磁障槽中间形成的铁芯部分，称为导磁通道；
[0004]磁障槽内全部或部分填充导电非导磁材料(例如铝)，称为导条；
[0005]转子轴向两端有端环，端环材料与导条材料相同，转子两端的端环与转子槽内的全部或部分导条连接，形成短路回路；
[0006]转子每极都形成两个对称轴D轴和Q轴，与导磁通道近似平行的轴称为D轴，与导磁通道近似垂直的轴称为Q轴；
[0007]自起动同步磁阻电机兼具异步电机无需变频器可直接起动、转子没有磁钢，可靠性高的优点，以及同步磁阻电机稳定运行在同步、高效率、高功率密度的优点。在工业领域，定频电机IE4能效的突破，同时成本更低。
[0008]自起动同步磁阻电机起动过程分为起动和牵入两个部分，起动阶段主要依靠转子导条切割定子磁感线产生的异步转矩；牵入阶段由于定转子转差率接近0，异步转矩很小，因此牵入难度大；
[0009]通过增大填充槽面积可以有效增大导条用量，降低转子电阻增大牵入能力，但填充槽会占用导磁通道空间，从而影响转矩输出和过载能力；尤其转子Q轴空间紧张，且轴孔也要占用部分磁路。
[0010]由于现有技术中的自起动同步磁阻电机存在起动困难等技术问题，因此本专利技术研究设计出一种自起动同步磁阻电机转子和自起动同步磁阻电机。

技术实现思路

[0011]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的自起动同步磁阻电机存在起动困难的缺陷，从而提供一种自起动同步磁阻电机转子和自起动同步磁阻电机。
[0012]为了解决上述问题，本专利技术提供一种自起动同步磁阻电机转子，其包括：
[0013]转子铁芯，所述转子铁芯上开设有空气槽以形成磁障层，所述转子铁芯包括D轴和Q轴；所述磁障层沿Q轴具有多层，并且以直径DI为圆划分所述转子铁芯，大于DI的圆的部分为转子外侧、小于DI的圆的部分为转子内侧，并有其中D
R
为所述转子铁芯的外径；
[0014]所有所述磁障层的层数为1～N
B
，其中所述转子外侧的磁障层数为n～N
B
；其中n≥
1，所述N
B
为每极下所述转子铁芯的所有磁障层数；
[0015]在所述Q轴上所有所述磁障层的宽度分别为B
q1
，B
q2
，...，B
qNB
；在所述Q轴上位于所述转子外侧的所有所述磁障层的宽度分别为B
qn
，...，B
qNB
；
[0016]在所述Q轴上的位于所述转子外侧的所有磁障层的宽度之和、与所述Q轴上的所有转子磁障层宽度之和的比值为：
[0017]在一些实施方式中，所述Q轴上的总磁路宽度为Tq，所述Q轴上的所有所述磁障层宽度之和在所述Q轴上的总磁路宽度中的占比为：
[0018]在一些实施方式中，所述转子铁芯还包括位于其径向内侧的转轴孔，所述Tq为所述转子铁芯的半径减去所述转轴孔的半径。
[0019]在一些实施方式中，所述转子铁芯由转子冲片轴向堆叠而成。
[0020]在一些实施方式中，所述磁障层的层数为所述电机转子的极数。
[0021]在一些实施方式中，所述转子外侧的磁障层为填充槽，所述转子内侧的磁障层为非填充槽；且部分或全部所述填充槽内填充有导电不导磁的材料，即导条。
[0022]在一些实施方式中，所述导条为铸铝结构，通过铸造的方式成型于所述填充槽内。
[0023]在一些实施方式中，所述转子铁芯的轴向两端放置有导电不导磁材料构成的端环，全部或部分所述导条通过所述端环短接在一起，形成回路。
[0024]在一些实施方式中，相邻两层所述磁障层之间部分为导磁通道层；在Q轴上各所述导磁通道层的宽度为Wq1，Wq2，...，Wqn。
[0025]本专利技术还提供一种自起动同步磁阻电机，其包括前任一项所述的自起动同步磁阻电机转子。
[0026]本专利技术提供的一种自起动同步磁阻电机转子和自起动同步磁阻电机具有如下有益效果：
[0027]1.本专利技术通过将Q轴上的位于所述转子外侧的所有磁障层的宽度之和、与所述Q轴上的所有转子磁障层宽度之和的比值设置为：能够使得转子合理设计并分配了转子Q轴磁路，设计Q轴在转子外侧填充槽的面积，约束Q轴转子外侧填充槽宽度在Q轴磁路中的占比，能够有效提升电机的起动能力；
[0028]2.本专利技术还通过Q轴上的所有所述磁障层宽度之和在所述Q轴上的总磁路宽度中的占比设置为：能够约束Q轴磁障在Q轴磁路中的占比，保证结构强度条件下轴孔尽量小，保证导磁通道足够，保证磁路畅通，从而有效提升转矩输出。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的自起动同步磁阻电机转子的磁障和导磁通道的示意图；
[0030]图2为本专利技术的自起动同步磁阻电机转子的转子内侧和转子外侧部分的示意图；
[0031]图3为本专利技术的自起动同步磁阻电机转子的磁障层宽度的示意图；
[0032]图4为本专利技术的Q轴转子外侧填充槽面积对起动能力影响的曲线图；
[0033]图5为本专利技术的Q轴磁障占比对转矩输出的影响的曲线图；
[0034]图6为本专利技术的导条和端环的结构示意图。
[0035]附图标记表示为：
[0036]1、转子铁芯；11、转子外侧；12、转子内侧；13、转轴孔；2、磁障层；21、填充槽；22、非填充槽；3、导条；4、端环；5、导磁通道层。
具体实施方式
[0037]如图1
‑
6所示，本专利技术提供一种自起动同步磁阻电机转子，其包括：
[0038]转子铁芯1，所述转子铁芯1上开设有空气槽以形成磁障层2，根据所述磁障层2的形状，D轴为转子铁芯的径向方向中与磁障层平行的轴，Q轴为转子铁芯的径向方向中与磁障层垂直的轴；所述磁障层2沿Q轴具有多层，并且以直径DI为圆划分所述转子铁芯，大于DI的圆的部分为转子外侧11、小于DI的圆的部分为转子内侧12，并有其中D
R
为所述转子铁芯1的外径；
[0039]所有所述磁障层2的层数为1～NB，其中所述转子外侧11的磁障层数为n～NB；其中n≥1，所述NB为每极下所述转子铁芯1的所有磁障层数；
[0040]在所述Q轴上所有所述磁障层2的宽度分别为B
q1
，B
q2
，...，B
qNB
；在所述Q轴上位于所述转子外侧的所有所述磁障层2的宽度分别为B
qn
，...，B
qNB
；(本文说明：B
qNB
中的下标“qNB”与“qN
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自起动同步磁阻电机转子，其特征在于：包括：转子铁芯(1)，所述转子铁芯(1)上开设有空气槽以形成磁障层(2)，所述转子铁芯(1)包括D轴和Q轴；所述磁障层(2)沿Q轴具有多层，并且以直径DI为圆划分所述转子铁芯，大于DI的圆的部分为转子外侧(11)、小于DI的圆的部分为转子内侧(12)，并有其中D
R
为所述转子铁芯(1)的外径；所有所述磁障层(2)的层数为1～NB，其中所述转子外侧(11)的磁障层数为n～NB；其中n≥1，所述NB为每极下所述转子铁芯(1)的所有磁障层数；在所述Q轴上所有所述磁障层(2)的宽度分别为B
q1
，B
q2
，...，B
qNB
；在所述Q轴上位于所述转子外侧的所有所述磁障层(2)的宽度分别为B
qn
，...，B
qNB
；在所述Q轴上的位于所述转子外侧的所有磁障层(2)的宽度之和、与所述Q轴上的所有转子磁障层宽度之和的比值为：2.根据权利要求1所述的自起动同步磁阻电机转子，其特征在于：所述Q轴上的总磁路宽度为Tq，所述Q轴上的所有所述磁障层(2)宽度之和在所述Q轴上的总磁路宽度中的占比为：3.根据权利要求2所述的自起动同...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖克亮，童童，卢素华，张健，蒋云龙，
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：