异步起动永磁同步电机转子结构及其永磁同步电机制造技术

本发明专利技术提供一种异步起动永磁同步电机转子结构及其永磁同步电机，其中，异步起动永磁同步电机转子结构包括转子本体和多个导条，多个所述导条呈环形且非均匀性分布于所述转子本体的表面，其一部分所述导条沿d轴方向非对称且均匀性分布，该部分所述导条沿d轴两端形成有两个扇形导条组，两个所述扇形导条组的对称线均相对d轴偏转，另一部分所述导条沿q轴方向对称分布，该部分所述导条沿q轴两端形成有两个平行导条组，两个所述平行导条组的对称线均相对q轴偏转。本发明专利技术的转子采用非均匀性的导条分布结构，以便通过改变转子电阻及转子漏抗来提高电机的同步牵入能力。抗来提高电机的同步牵入能力。抗来提高电机的同步牵入能力。

【技术实现步骤摘要】
异步起动永磁同步电机转子结构及其永磁同步电机


[0001]本专利技术涉及永磁同步电机
，尤其涉及一种异步起动永磁同步电机转子结构及其永磁同步电机。

技术介绍

[0002]异步起动永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度，还具有效率高、功率因数高、过载能力强的优势，以永磁同步电动机代替工业异步电动机，可以达到很好的节能效果，因此，永磁同步电机在工业生产中也得到越加广泛的应用。
[0003]例如，专利CN213402602U，公开了一种永磁同步电机和永磁同步电机转子结构，永磁同步电机转子结构包括：转子铁芯和沿转子铁芯周向间隔且独立设置的若干磁极结构，磁极结构包括一个导磁块和至少一块磁钢，导磁块设于磁钢的表面，磁钢位于转子铁芯与导磁块之间并将转子铁芯与导磁块隔开。由于本装置中各个磁极结构之间为间隔设置，也即各个导磁块间隔设置、相互独立分离，不存在隔磁桥，因此，大部分的磁力线会优先通过导磁块与电机定子形成匝链，大大降低漏磁现象，从而有效提高磁钢利用率，降低磁钢成本。
[0004]异步起动永磁同步电机在实际使用中主要分为异步起动阶段和牵入同步阶段，电机一旦牵入同步能力较差或者无法牵入同步运行，则会对电机的稳态运行有极大的影响，在电机的牵入同步过程中，电机的牵入同步能力主要与磁通流出区域的饱和磁通密度相关，而饱和磁通密度又与主磁通方向上端电压流出区域的导条数量与密度相关，但是现有的永磁同步电机均类似于上述专利，永磁同步电机中的转子均是采用均匀分布式导条结构，在不改变导条数量的前提下，无法有效提高电机的牵入同步能力。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，有必要提供一种异步起动永磁同步电机转子结构及其永磁同步电机，能够通过改变导条的排布结构来提高电机的牵入同步能力。
[0006]为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种永磁同步电机转子结构，其包括转子本体和多个导条，多个所述导条呈环形且非均匀性分布于所述转子本体的表面，
[0007]其一部分所述导条沿d轴方向非对称且均匀性分布，该部分所述导条沿d轴两端形成有两个扇形导条组，两个所述扇形导条组的对称线均相对d轴偏转，另一部分所述导条沿q轴方向对称分布，该部分所述导条沿q轴两端形成有两个平行导条组，两个所述平行导条组的对称线均相对q轴平行。
[0008]进一步的，还包括多个永磁体，多个所述永磁体均设置于所述转子本体表面并形成有至少一个永磁圈，以便与两个所述平行导条组之间形成至少一个磁通屏障圈。
[0009]进一步的，所述扇形导条组和所述平行导条组的对称线偏转方向均与所述转子本
体的旋转方向相反。
[0010]进一步的，所述扇形导条组内的多个所述导条呈圆周阵列分布于所述转子本体的表面，所述扇形导条组内的每一所述导条的对称线均指向所述转子本体的中心轴线。
[0011]进一步的，两个所述平行导条组相对d轴对称设置，每一所述平行导条组内的多个所述导条均匀且对称分布于q轴两侧，所述平行导条组内的每一所述导条的对称线均平行于q轴。
[0012]进一步的，所述平行导条组包括至少一个导条对，每一所述导条对均包括两个导条，两个所述导条相对q轴对称分布且相对所述永磁圈设置，以便和所述永磁圈形成磁通屏障圈。
[0013]进一步的，所述导条对的数量为两个，所述永磁圈和所述导条对一一对应设置，以便形成两个所述磁通屏障圈。
[0014]进一步的，两个所述导条对内所述导条的横截面积均大于所述扇形导条组内所述导条的横截面积，且两个所述导条对内所述导条的横截面积沿d轴方向依次减小。
[0015]进一步的，还包括空气槽，所述空气槽开设于所述转子本体的表面并与所述永磁体一一对应设置，用于嵌设安装所述永磁体。
[0016]本专利技术还提供一种异步起动永磁同步电机，其包括上述的异步起动永磁同步电机转子结构。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：本专利技术的转子结构采用非均匀式的导条排布方式，在电机的牵入同步过程中，可以减小转子磁通流出区域的饱和磁通密度，从而提高定子与转子之间的气隙磁通密度基波幅值，进而提高空载反电势，从而提高永磁脉动转矩来提高牵入同步能力。
附图说明
[0018]图1为本专利技术提供的实施例
‑
异步起动永磁同步电机转子结构的结构示意图；
[0019]图2为传统电机中转子结构示意图；
[0020]图3为本专利技术提供的实施例
‑
异步起动永磁同步电机转子结构稳态运行时的磁力线分布图；
[0021]图4为图2电机的气隙磁通密度波形图；
[0022]图5为图1电机的气隙磁通密度波形图；
[0023]图6为图2电机的反电动势波形图；
[0024]图7为图1电机的反电动势波形图；
[0025]图8为图2电机的反电动势谐波含量图；
[0026]图9为图1电机的反电动势谐波含量图；
[0027]图10为图2电机在不同负载转矩倍数下的转速图；
[0028]图11为图1电机在不同负载转矩倍数下的转速图；
[0029]图12为图2电机在不同转动惯量倍数下的转速图；
[0030]图13为图1电机在不同转动惯量倍数下的转速图；
[0031]图14为图1和图2中两种不同电机的临界牵入特性曲线图。
[0032]1、转子本体；2、导条；21、扇形导条组；22、平行导条组；221、导条对；3、永磁体；4、
转子槽。
具体实施方式
[0033]下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。
[0034]参照图1，本专利技术提供了一种异步起动永磁同步电机转子结构，其包括转子本体1和多个导条2，多个所述导条2呈环形且非均匀性分布于所述转子本体1的表面，其一部分所述导条2沿d轴100方向非对称且均匀性分布，该部分所述导条2沿d轴100两端形成有两个扇形导条组21，两个所述扇形导条组21的对称线均相对d轴100偏转，另一部分所述导条2沿q轴200方向对称分布，该部分所述导条2沿q轴200两端形成有两个平行导条组22，两个所述平行导条组22的对称线均相对q轴200平行。
[0035]转子本体1整体结构呈圆柱状，多个导条2设置在转子本体1的圆周端面，多个导条2沿转子本体1的圆周端面环形分布，多个导条2沿d轴方向和q轴方向的两端分别形成有扇形导条组21和平行导条组22，使得多个导条2分别聚集，从而减少主磁通方向上导条的数量，则可以减小转子磁通流出区域(图3中转子的左上区域)的饱和磁通密度，提高定子与转子之间的气隙磁通密度基波幅值，进而提高电机反电势，从而通过提高永磁脉动转矩来提高牵入同步能力。
[0036本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异步起动永磁同步电机转子结构，其特征在于：包括转子本体和多个导条，多个所述导条呈环形且非均匀性分布于所述转子本体的表面，其一部分所述导条沿d轴方向非对称且均匀性分布，该部分所述导条沿d轴两端形成有两个扇形导条组，两个所述扇形导条组的对称线均相对d轴偏转，另一部分所述导条沿q轴方向对称分布，该部分所述导条沿q轴两端形成有两个平行导条组，两个所述平行导条组的对称线均相对q轴平行。2.根据权利要求1所述的异步起动永磁同步电机转子结构，其特征在于：还包括多个永磁体，多个所述永磁体均设置于所述转子本体表面并形成有至少一个永磁圈，以便与两个所述平行导条组之间形成至少一个磁通屏障圈。3.根据权利要求2所述的异步起动永磁同步电机转子结构，其特征在于：所述扇形导条组和所述平行导条组的对称线偏转方向均与所述转子本体的旋转方向相反。4.根据权利要求3所述的异步起动永磁同步电机转子结构，其特征在于：所述扇形导条组内的多个所述导条呈圆周阵列分布于所述转子本体的表面，所述扇形导条组内的每一所述导条的对称线均指向所述转子本体的中心轴线。5.根据权利要求4所述的异步起动永磁同步电机转子结构，其特征在于：两个所述平行导...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓光，刘城，尹浩，
申请(专利权)人：湖北星盛电气装备研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：