一種減小面貼式永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種減小面貼式永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，包括定子組件和轉(zhuǎn)子組件，其中定子組件包括定子鐵芯和線圈繞組，定子鐵芯包括軛部和從軛部伸出的若干個(gè)齒部，相鄰齒部之間形成嵌線槽，轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子鐵芯和安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯的表面的若干永磁體，若干永磁體按N極S極間隔分布，其特征在于:在轉(zhuǎn)子組件的外面安裝有轉(zhuǎn)子護(hù)套，轉(zhuǎn)子護(hù)套沿軸向至少分成兩段，第一段轉(zhuǎn)子護(hù)套的導(dǎo)磁性與第二段轉(zhuǎn)子護(hù)套導(dǎo)磁性不同，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、基波轉(zhuǎn)矩高、使電機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)。
【專利說(shuō)明】一種減小面貼式永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實(shí)用新型涉及一種減小面貼式永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】:
[0002]本實(shí)用新型針對(duì)面貼式永磁轉(zhuǎn)子、分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁電機(jī)，從電機(jī)設(shè)計(jì)的角度提出減小汽車電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的新技術(shù)方案。
[0003]面貼式永磁轉(zhuǎn)子、分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁電機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)是軸向長(zhǎng)度短而轉(zhuǎn)矩密度高，特別適合對(duì)電機(jī)軸向長(zhǎng)度有嚴(yán)格要求的低速大轉(zhuǎn)矩應(yīng)用領(lǐng)域，例如電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該類電機(jī)的主要缺陷是定子磁勢(shì)的空間分布諧波分量較大，其中以5，7次諧波為主。該5，7次諧波與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的基波分量相互作用產(chǎn)生的6次轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)是該類電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)最主要成份。
[0004]現(xiàn)有的減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的措施包括:定子斜槽或轉(zhuǎn)子分段斜極、定子齒冠開槽、轉(zhuǎn)子表面圓弧改型等等。其中，定子斜槽或轉(zhuǎn)子分段斜極和本實(shí)用新型作用類似。但是，定子斜槽或轉(zhuǎn)子分段斜極對(duì)于槽數(shù)較少的集中繞組有一定局限性，其主要問(wèn)題是由于槽數(shù)少，需要的軸向錯(cuò)位角度較大，由此導(dǎo)致基波轉(zhuǎn)矩大幅度減少。定子齒冠開槽和轉(zhuǎn)子表面圓弧改型對(duì)定子齒槽定位力矩波動(dòng)有一定改善，但是對(duì)6次諧波脈動(dòng)作用不大，而這第六階諧波脈動(dòng)得轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量最關(guān)系到電機(jī)的整體的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，所以，傳統(tǒng)的技術(shù)方案均未能較好解決該問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種減小面貼式永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、基波轉(zhuǎn)矩高、使電機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)。
[0006]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種減小面貼式永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，包括定子組件和轉(zhuǎn)子組件，其中定子組件包括定子鐵芯和線圈繞組，定子鐵芯包括軛部和從軛部伸出的若干個(gè)齒部，相鄰齒部之間形成嵌線槽，轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子鐵芯和安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯的表面的若干永磁體，若干永磁體按N極S極間隔分布，其特征在于:在轉(zhuǎn)子組件的外面安裝有轉(zhuǎn)子護(hù)套，轉(zhuǎn)子護(hù)套沿軸向至少分成兩段，第一段轉(zhuǎn)子護(hù)套的導(dǎo)磁性與第一段轉(zhuǎn)子護(hù)套導(dǎo)磁性不同。
[0008]上述所述的一段為磁性材料護(hù)套，另一段為非磁性材料護(hù)套，上述所述的齒部的齒冠的內(nèi)表面兩側(cè)形成切角部。
[0009]上述所述的永磁體是凸極面貼式永磁體。
[0010]上述所述的嵌線槽的槽數(shù)與永磁體的極對(duì)數(shù)之比是分?jǐn)?shù)。
[0011]上述所述的定子組件是由分?jǐn)?shù)槽條形定子組件。
[0012]上述所述的轉(zhuǎn)子組件是內(nèi)轉(zhuǎn)子組件或者是外轉(zhuǎn)子組件。
[0013]上述所述的嵌線槽的槽數(shù)與永磁體的極數(shù)之比是18:14o
[0014]上述所述的磁性材料護(hù)套和非磁性材料護(hù)套有相同的徑向厚度和軸向長(zhǎng)度。[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下效果:
[0016]I)轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子鐵芯和安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯的表面的若干永磁體，在轉(zhuǎn)子組件的外面安裝有轉(zhuǎn)子護(hù)套，轉(zhuǎn)子護(hù)套沿軸向至少分成兩段:第一段轉(zhuǎn)子護(hù)套的導(dǎo)磁性與第二段轉(zhuǎn)子護(hù)套導(dǎo)磁性不同。磁性材料護(hù)套由于磁性材料的導(dǎo)磁效應(yīng)，與非磁性材料護(hù)套相比，磁場(chǎng)在護(hù)套內(nèi)產(chǎn)生一定程度的偏斜分布。通過(guò)合理設(shè)計(jì)，使5，7次諧波磁場(chǎng)穿透兩種類型轉(zhuǎn)子護(hù)套后產(chǎn)生反相位角，導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子組件兩段產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)產(chǎn)生反作用，從而消減總體的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，大大減少六次諧波轉(zhuǎn)矩，而基波轉(zhuǎn)矩?fù)p失率極小。
[0017]2)上述所述的齒部的齒冠的內(nèi)表面兩側(cè)形成切角部，從而改變氣隙磁導(dǎo)分布，進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
[0018]3)永磁體是凸極面貼式永磁體，提高轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的磁通密度波形，使電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩可以增加到一定量。
[0019]4)嵌線槽的槽數(shù)與永磁體的極對(duì)數(shù)之比是分?jǐn)?shù)，采用集中繞組分?jǐn)?shù)槽設(shè)計(jì)來(lái)最小化總的軸向長(zhǎng)度，可以縮小體積降低成本，同時(shí)有利于進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
[0020]5)轉(zhuǎn)子護(hù)套沿軸向分成兩段時(shí)一段為磁性材料護(hù)套，另一段為非磁性材料護(hù)套，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，選材容易。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0021]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的分解圖。
[0022]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一的立體圖。
[0023]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例一的側(cè)視圖圖。
[0024]圖4是圖3的A-A剖視圖。
[0025]圖5是圖4的局部放大圖。
[0026]圖6本實(shí)用新型實(shí)施例一的轉(zhuǎn)子的俯視圖。
[0027]圖7本圖6的B-B剖視圖；
[0028]圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例二的轉(zhuǎn)子的立體圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0029]下面通過(guò)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0030]實(shí)施例一:
[0031]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示，一種減小面貼式永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，包括定子組件I和轉(zhuǎn)子組件2，其中定子組件I包括定子鐵芯11和線圈繞組12，定子鐵芯11包括軛部111和從軛部伸出的若干個(gè)齒部112，相鄰齒部111之間形成嵌線槽113，轉(zhuǎn)子組件2包括轉(zhuǎn)子鐵芯21和安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯21的表面的若干永磁體22，若干永磁體按N極S極間隔分布，其特征在于:在轉(zhuǎn)子組件2的外面安裝有轉(zhuǎn)子護(hù)套，轉(zhuǎn)子護(hù)套沿軸向分成兩段，第一段轉(zhuǎn)子護(hù)套23的導(dǎo)磁性與第二段轉(zhuǎn)子護(hù)套24導(dǎo)磁性不同，第一段轉(zhuǎn)子護(hù)套23為磁性材料護(hù)套，第二段轉(zhuǎn)子護(hù)套24為非磁性材料護(hù)套，齒部112的齒冠的內(nèi)表面兩側(cè)形成切角部1121，永磁體22是凸極面貼式永磁體，嵌線槽113的槽數(shù)與永磁體22的極對(duì)數(shù)之比是分?jǐn)?shù)，定子組件I是由分?jǐn)?shù)槽條形定子組件，轉(zhuǎn)子組件是內(nèi)轉(zhuǎn)子組件或者是外轉(zhuǎn)子組件，嵌線槽113的槽數(shù)與永磁體的極對(duì)數(shù)之比是18:7，磁性材料護(hù)套和非磁性材料護(hù)套有相同的徑向厚度和軸向長(zhǎng)度。
[0032]實(shí)施例二:
[0033]如圖8所示，本實(shí)施例在實(shí)施例一基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，結(jié)構(gòu)基本與實(shí)施例的相同，唯一不同點(diǎn)是:轉(zhuǎn)子護(hù)套沿軸向分成三段，第一段轉(zhuǎn)子護(hù)套23的導(dǎo)磁性與第二段轉(zhuǎn)子護(hù)套24和第三段轉(zhuǎn)子護(hù)套25導(dǎo)磁性是不同，且轉(zhuǎn)子護(hù)套導(dǎo)磁性從大到小排列.[0034]本實(shí)用新型:轉(zhuǎn)子護(hù)套沿軸向至少分成兩段，第一段轉(zhuǎn)子護(hù)套23的導(dǎo)磁性與第二段轉(zhuǎn)子護(hù)套24導(dǎo)磁性是不同的，且轉(zhuǎn)子護(hù)套導(dǎo)磁性從大到小排列，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，磁性材料護(hù)套由于磁性材料的磁導(dǎo)效應(yīng)，磁場(chǎng)在氣隙磁套相比，與非磁性材料護(hù)套具有一定的偏斜分布的影響。磁場(chǎng)穿透兩種類型轉(zhuǎn)子護(hù)套后產(chǎn)生反相位角，導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子組件兩段產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)產(chǎn)生的反作用，從而消減總體的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，將大大減少第六次諧波轉(zhuǎn)矩，基波轉(zhuǎn)矩高。另外，磁性材料護(hù)套與非磁性材料護(hù)套具有相同的徑向厚度和軸向長(zhǎng)度時(shí)，減小面貼式永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的效果是最好的，定子齒部112的齒冠的內(nèi)表面兩側(cè)形成切角部1121，從而改變氣隙磁導(dǎo)分布，進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，永磁體22是凸極面貼式永磁體，提高轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的磁通密度波形，使電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩可以增加到一定量，嵌線槽113的槽數(shù)與永磁體22的極對(duì)數(shù)之比是分?jǐn)?shù)，采用集中繞組分?jǐn)?shù)槽設(shè)計(jì)來(lái)最小化總的軸向長(zhǎng)度，可以縮小體積降低成本，同時(shí)有利于進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種減小面貼式永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，包括定子組件和轉(zhuǎn)子組件，其中定子組件包括定子鐵芯和線圈繞組，定子鐵芯包括軛部和從軛部伸出的若干個(gè)齒部，相鄰齒部之間形成嵌線槽，轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子鐵芯和安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯的表面的若干永磁體，若干永磁體按N極S極間隔分布，其特征在于:在轉(zhuǎn)子組件的外面安裝有轉(zhuǎn)子護(hù)套，轉(zhuǎn)子護(hù)套沿軸向至少分成兩段，第一段轉(zhuǎn)子護(hù)套的導(dǎo)磁性與第二段轉(zhuǎn)子護(hù)套導(dǎo)磁性不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減小面貼式永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于一段為磁性材料護(hù)套，另一段為非磁性材料護(hù)套。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種減小面貼式永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于:齒部的齒冠的內(nèi)表面兩側(cè)形成切角部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種減小面貼式永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于:永磁體是凸極面貼式永磁體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種減小面貼式永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于:嵌線槽的槽數(shù)與永磁體的極對(duì)數(shù)之比是分?jǐn)?shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種減小面貼式永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于:定子組件是由分?jǐn)?shù)槽條形定子組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種減小面貼式永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于:轉(zhuǎn)子組件是內(nèi)轉(zhuǎn)子組件或者是外轉(zhuǎn)子組件。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種減小面貼式永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于:嵌線槽的槽數(shù)與永磁體的極數(shù)之比是18:14o
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種減小面貼式永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于:磁性材料護(hù)套和非磁性材料護(hù)套有相同的徑向厚度和軸向長(zhǎng)度。
【文檔編號(hào)】H02K1/14GK203554102SQ201320712610
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】劉長(zhǎng)紅 申請(qǐng)人:中山大洋電機(jī)股份有限公司