專(zhuān)利名稱(chēng)：一種永磁同步電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種永磁同步電機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在常用永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)一般分為表面式和內(nèi)置式。對(duì)于表面式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)，永磁體通常呈瓦片形，并貼于轉(zhuǎn)子鐵芯的外表面上，永磁體提供磁通的方向?yàn)閺较?。這種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)雖易于產(chǎn)生具有正弦波形的反電動(dòng)勢(shì)，便于調(diào)速永磁同步電機(jī)控制器的研發(fā)設(shè)計(jì)，但在高速運(yùn)行時(shí)，由于離心力很大，為防止永磁體脫離轉(zhuǎn)子鐵芯，需要在轉(zhuǎn)子外表面套上起保護(hù)作用的非磁性套筒，這樣不但增加了轉(zhuǎn)子的重量，還極大地增加了轉(zhuǎn)子的渦流損耗，導(dǎo)致電機(jī)溫升提高，降低了電機(jī)的效率；并且，表面式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其直軸電感和交軸電感的差異很小，幾乎沒(méi)有磁阻轉(zhuǎn)矩，不利于弱磁擴(kuò)速。對(duì)于內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子的機(jī)械強(qiáng)度很高，渦流損耗小，更適于高速運(yùn)轉(zhuǎn)； 而且，其交軸電感比直軸電感大，具有較大的凸極比，便于弱磁擴(kuò)速。但現(xiàn)有的內(nèi)置式結(jié)構(gòu)， 其反電動(dòng)勢(shì)波形通常為矩形波或梯形波，很難產(chǎn)生具有正弦波形的反電動(dòng)勢(shì)，無(wú)形中便加大了電機(jī)控制器的研發(fā)設(shè)計(jì)難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有較高氣隙磁密，易于產(chǎn)生具有正弦波形的反電動(dòng)勢(shì)的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，而且具有較大的凸極比，便于弱磁擴(kuò)速。本發(fā)明是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種永磁同步電機(jī)，其特征在于其轉(zhuǎn)子圓周表面均布有若干個(gè)獨(dú)立封閉且相互無(wú)接觸的磁鋼槽，兩兩磁鋼槽呈V型排列，V型開(kāi)口朝向轉(zhuǎn)子外圓，V型尖朝轉(zhuǎn)子圓心，磁鋼槽內(nèi)放置有磁鋼，每組V型磁鋼槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼朝向轉(zhuǎn)子鐵芯外圓的磁極相同，相鄰兩組V 型磁鋼槽內(nèi)的磁鋼朝向轉(zhuǎn)子鐵芯外圓的極性相反，轉(zhuǎn)子外圓在交軸處向圓心方向凹進(jìn)一定深度δ且平滑過(guò)渡，即交軸處氣隙寬度較直軸處氣隙寬度小δ。所述凹進(jìn)深度δ = (0. 5 1. 5) τ，其中τ為轉(zhuǎn)子外圓在直軸處與電機(jī)定子內(nèi)圓間的氣隙寬度。轉(zhuǎn)子外圓在交軸的凹進(jìn)部位有一個(gè)凸起。所述凸起凸至與轉(zhuǎn)子的最大外徑相同，凸起的寬度為(1 2) δ。轉(zhuǎn)子內(nèi)圓上開(kāi)有記號(hào)槽，所述記號(hào)槽有多個(gè)且形狀不同。
所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有定位鉚接點(diǎn)，供轉(zhuǎn)子沖片疊壓時(shí)鉚接用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面本發(fā)明的新型永磁同步電機(jī)，齒槽轉(zhuǎn)矩小，相對(duì)于定子斜槽或轉(zhuǎn)子斜極的傳統(tǒng)工藝，簡(jiǎn)化了工藝流程，易于組裝制作。使用V型磁鋼槽轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)，波形的正弦性較好，同時(shí)，永磁磁路產(chǎn)生的磁密大，電機(jī)具有較高的功率密度，同樣的轉(zhuǎn)矩下，電流較小，對(duì)延長(zhǎng)與電機(jī)相連接的控制器的電子元件壽命極為有利。轉(zhuǎn)子外圓的交軸部位有凸起，可以有效地增加電機(jī)的交軸電感，增大凸極比，提高電機(jī)的弱磁擴(kuò)速能力。


圖1是本發(fā)明永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩波形圖；圖4是本發(fā)明永磁同步電機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)波形圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述如附圖1，1是轉(zhuǎn)子，2是磁鋼槽，3是凸起，4是磁鋼槽氣隙，5是記號(hào)槽，6是定位鉚接點(diǎn)，d為電機(jī)直軸，q為電機(jī)交軸。本發(fā)明的一種永磁同步電機(jī)，其轉(zhuǎn)子1圓周表面均布有若干個(gè)磁鋼槽2，每個(gè)磁鋼槽都為獨(dú)立封閉且相互間無(wú)接觸，本實(shí)施例中的轉(zhuǎn)子上共設(shè)有8極16個(gè)磁鋼槽，兩兩磁鋼槽呈V型排列，如圖示中2所指向的兩個(gè)磁鋼槽即為一個(gè)V型磁鋼槽組，V型開(kāi)口朝向轉(zhuǎn)子外圓，V型尖朝轉(zhuǎn)子圓心，8個(gè)V型磁鋼槽組均布在轉(zhuǎn)子圓周上。磁鋼槽內(nèi)放置有磁鋼，本實(shí)施例中的磁鋼為一字矩形，將磁鋼嵌入磁鋼槽內(nèi)，磁鋼槽的兩端仍有一定形狀的磁鋼槽氣隙4，本實(shí)施例中的磁鋼槽靠近圓心一側(cè)的磁鋼槽氣隙 4為半圓形，靠近外圓一側(cè)的磁鋼槽氣隙4為三角型，設(shè)置磁鋼槽氣隙4更有利于減小磁鋼兩端的漏磁，對(duì)主磁路起到更好的聚磁效果。每組V型磁鋼槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼朝向轉(zhuǎn)子鐵芯外圓的磁極相同，相鄰兩組V型磁鋼槽內(nèi)的磁鋼朝向轉(zhuǎn)子鐵芯外圓的極性相反，如圖示中2所指向的一組V型磁鋼槽內(nèi)的磁鋼朝向外圓的磁極為N極，則該組V型槽兩邊的兩組V型磁鋼槽內(nèi)的磁鋼朝外圓方向的磁極都為S極，依次交錯(cuò)排列。采用V型排列的磁鋼槽放置磁鋼不僅使電機(jī)獲得更大的磁感應(yīng)強(qiáng)度，且磁鋼是嵌入在V型的磁鋼槽中，增加了轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。每個(gè)V型磁鋼槽組的中心與轉(zhuǎn)子圓心的連線(xiàn)即為電機(jī)磁極直軸d，每?jī)蓚€(gè)V型磁鋼槽組之間的中心與轉(zhuǎn)子圓心的連線(xiàn)為電機(jī)磁極交軸q。轉(zhuǎn)子外圓在電機(jī)的每個(gè)交軸q處向圓心方向凹進(jìn)一定深度I且平滑過(guò)渡，凹進(jìn)深度S = (0.5 1.5) τ，其中τ為轉(zhuǎn)子外圓在直軸處與電機(jī)定子內(nèi)圓間的氣隙寬度，即交軸處氣隙寬度較直軸處氣隙寬度小δ。轉(zhuǎn)子外圓在每個(gè)交軸的凹進(jìn)部位有一個(gè)凸起3，凸起3凸至與轉(zhuǎn)子的最大外徑相同，凸起的寬度為(1 2) δ，凸起3減小了外圓交軸處的氣隙寬度，磁阻相應(yīng)減小，因此有效地增加了電機(jī)的交軸電感，增大凸極比，提高電機(jī)的弱磁擴(kuò)速能力。轉(zhuǎn)子內(nèi)圓上開(kāi)有記號(hào)槽5，所述記號(hào)槽有多個(gè)且形狀不同，本實(shí)施例中采用一對(duì)位置對(duì)稱(chēng)形狀不同的記號(hào)槽5，在轉(zhuǎn)子內(nèi)圓的同一直線(xiàn)上開(kāi)有兩個(gè)記號(hào)槽5，一個(gè)為方形槽， 一個(gè)為角形槽。由于轉(zhuǎn)子沖片的制作過(guò)程中可能產(chǎn)生毛刺或不能滿(mǎn)足圓形沖片的絕對(duì)對(duì)稱(chēng)，因此借助記號(hào)槽5則可以在制作轉(zhuǎn)子鐵芯時(shí)使轉(zhuǎn)子沖片按照壓制時(shí)的方向進(jìn)行排列疊壓，更好的保證了轉(zhuǎn)子鐵芯的緊湊度，提高電機(jī)的整體性能。 轉(zhuǎn)子上設(shè)有定位鉚接點(diǎn)6，采用多個(gè)定位鉚接點(diǎn)6均布在轉(zhuǎn)子圓面上，供轉(zhuǎn)子沖片疊壓時(shí)鉚接用。
權(quán)利要求
1.一種永磁同步電機(jī)，其特征在于其轉(zhuǎn)子圓周表面均布有若干個(gè)獨(dú)立封閉且相互無(wú)接觸的磁鋼槽，兩兩磁鋼槽呈V型排列，V型開(kāi)口朝向轉(zhuǎn)子外圓，V型尖朝轉(zhuǎn)子圓心，磁鋼槽內(nèi)放置有磁鋼，每組V型磁鋼槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼朝向轉(zhuǎn)子鐵芯外圓的磁極相同，相鄰兩組V型磁鋼槽內(nèi)的磁鋼朝向轉(zhuǎn)子鐵芯外圓的極性相反，轉(zhuǎn)子外圓在交軸處向圓心方向凹進(jìn)一定深度δ且平滑過(guò)渡，即交軸處氣隙寬度較直軸處氣隙寬度小δ。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁同步電機(jī)，其特征在于所述凹進(jìn)深度δ= (0.5 1.5) τ，其中τ為轉(zhuǎn)子外圓在直軸處與電機(jī)定子內(nèi)圓間的氣隙寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁同步電機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子外圓在交軸的凹進(jìn)部位有一個(gè)凸起。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種永磁同步電機(jī)，其特征在于所述凸起凸至與轉(zhuǎn)子的最大外徑相同，凸起的寬度為(1 2) δ。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁同步電機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子內(nèi)圓上開(kāi)有記號(hào)槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種永磁同步電機(jī)，其特征在于所述記號(hào)槽有多個(gè)且形狀不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁同步電機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有定位鉚接點(diǎn)，供轉(zhuǎn)子沖片疊壓時(shí)鉚接用。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種具有較高氣隙磁密，易于產(chǎn)生具有正弦波形的反電動(dòng)勢(shì)的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的永磁同步電機(jī)，其轉(zhuǎn)子圓周表面均布有若干個(gè)獨(dú)立封閉且相互無(wú)接觸的磁鋼槽，兩兩磁鋼槽呈V型排列，V型開(kāi)口朝向轉(zhuǎn)子外圓，V型尖朝轉(zhuǎn)子圓心，磁鋼槽內(nèi)放置有磁鋼，每組V型磁鋼槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼朝向轉(zhuǎn)子鐵芯外圓的磁極相同，相鄰兩組V型磁鋼槽內(nèi)的磁鋼朝向轉(zhuǎn)子鐵芯外圓的極性相反，轉(zhuǎn)子外圓在交軸處向圓心方向凹進(jìn)一定深度δ且平滑過(guò)渡，即交軸處氣隙寬度較直軸處氣隙寬度小δ。本發(fā)明的永磁同步電機(jī)通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子的改進(jìn)，使其具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，而且具有較大的凸極比，便于弱磁擴(kuò)速。
文檔編號(hào)H02K1/27GK102420475SQ201010293089
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者余國(guó)權(quán) 申請(qǐng)人:天津市松正電動(dòng)科技有限公司