【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机转子冲片结构，尤其涉及一种同步磁阻电机转子冲片结构。
技术介绍
1、随着现代工业的不断革新和快速发展以及高性能稀土永磁材料价格越来越高，越来越多的科研院所、生产企业开始寻求永磁同步电机的可替代产品。例如利用铁氧体替代永磁同步电机中的永磁材料，甚至去除永磁材料以降低电机的成本，并希望在降低电机成本的同时保持住电机性能甚至是提高电机性能。
2、同步磁阻电机是具备以上特点的高性能电动机，其定子与三相异步电动机结构基本相同，绕组接通交流电源产生旋转磁场；转子由硅钢片叠压而成，铁心上设有多层磁障，没有启动绕组。电机因直、交轴磁阻存在差异而产生电磁转矩，从而实现机电能量转换。
3、同步磁阻电机及其驱动系统具有结构简单、成本低、可靠性高、性能优越等显著特点，使其在电动汽车驱动领域极具应用前景。与交流异步电机相比，同步磁阻电机的定子结构设计相同但转子上无绕组，只产生磁阻性质的磁阻转矩。与传统异步电机相比，同步磁阻电机额定运行效率更高，在较大负载范围内可以保持着较高效率，能有效节约电能；与永磁同步电机相比，同步磁阻电机转子上没有永磁体，不存在永磁体在高温工况下的退磁、失磁隐患，且有效降低对稀土资源依赖，符合“节能环保”的社会要求，因而在交流调速系统中具有巨大的发展潜力。
4、因此，如何提供一种同步磁阻电机转子冲片结构，以进一步提高同步磁阻电机的工作效率，成为本领域技术人员亟待解决的难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种同步磁阻电机转
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术一种同步磁阻电机转子冲片结构，包括截面呈圆环形的硅钢本体，所述硅钢本体上设置有四组气隙磁障，四组所述气隙磁障以硅钢本体圆心为旋转均布中心；每组所述气隙磁障中包括至少四层气隙磁障，其中靠近硅钢本体的圆心的三层气隙磁障上设置有加强筋。
4、优选的，所述至少四层气隙磁障包括由内而外依次设置的第一层气隙磁障、第二层气隙磁障、第三层气隙磁障和第四层气隙磁障；
5、每层气隙磁障包括依次连通的前端部分、中间部分和后端部分，气隙磁障的中间部分垂直于转子q轴，且气隙磁障的中间部分的中心线和所述转子q轴重合；气隙磁障的前端部分和后端部分沿相邻的转子d轴向外延伸，延伸方向与相邻的转子d轴所形成的夹角的角度范围值为0°-60°，且气隙磁障的前端部分和后端部分的端头处均位于所述硅钢本体的内部；所述第一层气隙磁障、第二层气隙磁障、第三层气隙磁障和第四层气隙磁障的前端部分和后端部分的长度逐次递减。
6、优选的，所述第一层气隙磁障的中间部分的两端分别设置有第一加强筋和第二加强筋；所述第二层气隙磁障的中间部分的两端分别设置有第三加强筋和第四加强筋；所述第三层气隙磁障的中间部分的两端分别设置有第五加强筋和第六加强筋；加强筋将气隙磁障的前端部分、中间部分和后端部分依次隔断开来；
7、所述第一加强筋和第二加强筋宽度定义为l1，第三加强筋和第四加强筋的宽度定义为l2，第五加强筋和第六加强筋的宽度定义为l3，加强筋的宽度为l，其中0.9σ≤l≤3σ，其中σ为工作气隙的宽度，所述工作气隙定义为定子铁芯与转子铁芯之间的气隙。
8、优选的，所述第一层气隙磁障的最大宽度定义为h1，所述第二层气隙磁障的最大宽度定义为h2，所述第三层气隙磁障的最大宽度定义为h3，所述第四层气隙磁障的最大宽度定义为h4，所述硅钢本体的有效长度表示为硅钢本体的半径r1与转轴孔半径r2之间的差值；
9、其中，h1与所述硅钢本体的有效长度的比值为12％-15％，h2与所述硅钢本体的有效长度的比值为7％-9％，h3与所述硅钢本体的有效长度的比值为5％-7％，h4与所述硅钢本体的有效长度的比值为4％-5％；
10、优选的，相邻的所述气隙磁障之间形成的导磁通道的宽度沿转子铁芯的径向方向向外逐渐减小。
11、优选的，所述气隙磁障的前端部分的端头处设置有开口槽，气隙磁障通过所述开口槽和所述工作气隙相连通；所述开口槽的宽度定义为w，且1.5σ≤w≤3σ。
12、优选的，所述开口槽处设置有斜边结构，所述斜边结构设置于所述前端部分的一条侧壁上，且所述斜边结构与对应的侧壁所形成的夹角为θ，其中，120°≤θ≤150°。
13、优选的，第一层气隙磁障上设置有第一斜边结构，第二层气隙磁障上设置有第二斜边结构，第三层气隙磁障上设置有第三斜边结构，第四层气隙磁障4上设置有第四斜边结构；
14、所述第一斜边结构、第二斜边结构、第三斜边结构和第四斜边结构处的夹角θ依次减小。
15、优选的，所述第一层气隙磁障的后端部分的端头部分的宽度设置为m1，所述第二层气隙磁障的后端部分的端头部分的宽度设置为m2，所述第三层气隙磁障的后端部分的端头部分的宽度设置为m3，所述第四层气隙磁障的后端部分的端头部分的宽度设置为m4；且0.3h1≤m1≤0.7h1，0.3h2≤m2≤0.7h2，0.3h3≤m3≤0.7h3，0.3h4≤m4≤0.7h4，其中，h1为第一层气隙磁障的最大宽度，h2为第二层气隙磁障的最大宽度，h3为第三层气隙磁障的最大宽度，h4为第四层气隙磁障的最大宽度。
16、优选的，所述第一层气隙磁障的后端部分的端头部分由半径为r10和半径为r11的圆弧组成，其中，r10为h1的一半，r11为m1的一半，其中，h1为第一层气隙磁障的最大宽度；
17、所述第二层气隙磁障的后端部分的端头部分由半径为r8和半径为r9的圆弧组成，其中，r8为h2的一半，r9为m2的一半，其中，h2为第二层气隙磁障的最大宽度；
18、所述第三层气隙磁障的后端部分的端头部分由半径为r6和半径为r7的圆弧组成，其中，r6为h3的一半，r7为m3的一半，其中，h3为第三层气隙磁障的最大宽度；
19、所述第四层气隙磁障的后端部分的端头部分由半径为r3、半径为r4和半径为r5的圆弧组成，其中，r3为以第四层气隙磁障后端部分至转子铁芯圆心之间的长度，其中，r4为h4的一半，r5为m4的一半，其中，h4为第四层气隙磁障的最大宽度。
20、优选的，所述气隙磁障的形状包括矩形、圆弧形或多种形状组合式。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
22、本专利技术一种同步磁阻电机转子冲片结构，在硅钢本体上设置有四组以硅钢本体圆心为旋转对称中心的气隙磁障；每组所述气隙磁障中包括至少四层气隙磁障，其中靠近硅钢本体的圆心的三层气隙磁障上设置有加强筋。其中，加强筋的设计提高了转子铁芯的机械强度，并且设置加强筋，有利于降低转子铁芯内部的局部磁铁过饱和，进而降低转子铁耗。
23、本专利技术在每层气隙磁障的前端部分的端头设置有开口槽，使得工作气隙和气隙磁障相连通，并在开口槽处设置斜边结构，其中开口槽的设置能够增加电机q轴磁阻，减小漏磁，降低本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种同步磁阻电机转子冲片结构，其特征在于：包括截面呈圆环形的硅钢本体(11)，所述硅钢本体(11)上设置有四组气隙磁障，四组所述气隙磁障以硅钢本体(11)圆心为旋转均布中心；每组所述气隙磁障中包括至少四层气隙磁障，其中靠近硅钢本体(11)的圆心的三层气隙磁障上设置有加强筋。
2.根据权利要求1所述的同步磁阻电机转子冲片结构，其特征在于：所述至少四层气隙磁障包括由内而外依次设置的第一层气隙磁障(1)、第二层气隙磁障(2)、第三层气隙磁障(3)和第四层气隙磁障(4)；
3.根据权利要求2所述的同步磁阻电机转子冲片结构，其特征在于：所述第一层气隙磁障(1)的中间部分的两端分别设置有第一加强筋(5)和第二加强筋(7)；所述第二层气隙磁障(2)的中间部分的两端分别设置有第三加强筋(6)和第四加强筋(9)；所述第三层气隙磁障(3)的中间部分的两端分别设置有第五加强筋(8)和第六加强筋(10)；加强筋将气隙磁障的前端部分、中间部分和后端部分依次隔断开来；
4.根据权利要求2所述的同步磁阻电机转子冲片结构，其特征在于：所述第一层气隙磁障(1)的最大宽度定义
5.根据权利要求1所述的同步磁阻电机转子冲片结构，其特征在于：相邻的所述气隙磁障之间形成的导磁通道的宽度沿转子铁芯的径向方向向外逐渐减小。
6.根据权利要求3所述的同步磁阻电机转子冲片结构，其特征在于：所述气隙磁障的前端部分的端头处设置有开口槽(17)，气隙磁障通过所述开口槽(17)和所述工作气隙(16)相连通；所述开口槽(17)的宽度定义为w，且1.5σ≤w≤3σ。
7.根据权利要求6所述的同步磁阻电机转子冲片结构，其特征在于：所述开口槽(17)处设置有斜边结构，所述斜边结构设置于所述前端部分的一条侧壁上，且所述斜边结构与对应的侧壁所形成的夹角为θ，其中，120°≤θ≤150°。
8.根据权利要求7所述的同步磁阻电机转子冲片结构，其特征在于：第一层气隙磁障(1)上设置有第一斜边结构(15)，第二层气隙磁障(2)上设置有第二斜边结构(14)，第三层气隙磁障(3)上设置有第三斜边结构(13)，第四层气隙磁障(4)上设置有第四斜边结构(12)；
9.根据权利要求7所述的同步磁阻电机转子冲片结构，其特征在于：所述第一层气隙磁障(1)的后端部分的端头部分的宽度设置为M1，所述第二层气隙磁障(2)的后端部分的端头部分的宽度设置为M2，所述第三层气隙磁障(3)的后端部分的端头部分的宽度设置为M3，所述第四层气隙磁障(4)的后端部分的端头部分的宽度设置为M4；且0.3H1≤M1≤0.7H1，0.3H2≤M2≤0.7H2，0.3H3≤M3≤0.7H3，0.3H4≤M4≤0.7H4，其中，H1为第一层气隙磁障(1)的最大宽度，H2为第二层气隙磁障(2)的最大宽度，H3为第三层气隙磁障(3)的最大宽度，H4为第四层气隙磁障(4)的最大宽度。
10.根据权利要求9所述的同步磁阻电机转子冲片结构，其特征在于：所述第一层气隙磁障(1)的后端部分的端头部分由半径为R10和半径为R11的圆弧组成，其中，R10为H1的一半，R11为M1的一半，其中，H1为第一层气隙磁障(1)的最大宽度；
...【技术特征摘要】
1.一种同步磁阻电机转子冲片结构，其特征在于：包括截面呈圆环形的硅钢本体(11)，所述硅钢本体(11)上设置有四组气隙磁障，四组所述气隙磁障以硅钢本体(11)圆心为旋转均布中心；每组所述气隙磁障中包括至少四层气隙磁障，其中靠近硅钢本体(11)的圆心的三层气隙磁障上设置有加强筋。
2.根据权利要求1所述的同步磁阻电机转子冲片结构，其特征在于：所述至少四层气隙磁障包括由内而外依次设置的第一层气隙磁障(1)、第二层气隙磁障(2)、第三层气隙磁障(3)和第四层气隙磁障(4)；
3.根据权利要求2所述的同步磁阻电机转子冲片结构，其特征在于：所述第一层气隙磁障(1)的中间部分的两端分别设置有第一加强筋(5)和第二加强筋(7)；所述第二层气隙磁障(2)的中间部分的两端分别设置有第三加强筋(6)和第四加强筋(9)；所述第三层气隙磁障(3)的中间部分的两端分别设置有第五加强筋(8)和第六加强筋(10)；加强筋将气隙磁障的前端部分、中间部分和后端部分依次隔断开来；
4.根据权利要求2所述的同步磁阻电机转子冲片结构，其特征在于：所述第一层气隙磁障(1)的最大宽度定义为h1，所述第二层气隙磁障(2)的最大宽度定义为h2，所述第三层气隙磁障(3)的最大宽度定义为h3，所述第四层气隙磁障(4)的最大宽度定义为h4，所述硅钢本体(11)的有效长度表示为硅钢本体(11)的半径r1与转轴孔半径r2之间的差值；
5.根据权利要求1所述的同步磁阻电机转子冲片结构，其特征在于：相邻的所述气隙磁障之间形成的导磁通道的宽度沿转子铁芯的径向方向向外逐渐减小。
6.根据权利要求3所述的同步磁阻电机转子冲片结构，其特征在于：所述气隙磁障的前端部分的端头处设置有...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪显博，李真鸣，王震宇，闫云凤，陈郁林，齐冬莲，
申请(专利权)人：浙江大学海南研究院，
类型：发明
国别省市：
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