技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及永磁電機轉(zhuǎn)子技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種PMSM電機的IPM轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)：

永磁電機根據(jù)槽極結(jié)構(gòu)主要分為分?jǐn)?shù)槽集中繞組和整數(shù)槽繞組，齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁電機天生的缺點，是電機設(shè)計需要克服并盡量減小的指標(biāo)，他會造成電機轉(zhuǎn)速波動（專業(yè)術(shù)語為紋波轉(zhuǎn)矩）、運轉(zhuǎn)噪聲、運轉(zhuǎn)震動。

由于分?jǐn)?shù)槽的齒槽轉(zhuǎn)矩與槽數(shù)和極數(shù)的最小公倍數(shù)有關(guān)，槽數(shù)和極數(shù)的最小公倍數(shù)越大齒槽轉(zhuǎn)矩越小，對于槽數(shù)和極數(shù)的最小公倍數(shù)偏小的電機，其齒槽轉(zhuǎn)矩偏大，導(dǎo)致電機運行轉(zhuǎn)矩波動，進而導(dǎo)致電機輸出轉(zhuǎn)速波動。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了解決當(dāng)槽數(shù)和極數(shù)的最小公倍數(shù)偏小時，齒槽轉(zhuǎn)矩偏大的問題，本發(fā)明提供了一種PMSM電機的IPM轉(zhuǎn)子，通過在轉(zhuǎn)子鐵芯表面設(shè)置圓弧形的凸起部和直線部，改變永磁體的磁力線走向，從而減小了齒槽轉(zhuǎn)矩。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種PMSM電機的IPM轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸和永磁體，轉(zhuǎn)子鐵芯套設(shè)在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸上并與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸固定連接，轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)部設(shè)有永磁體，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的表面上均勻分布有若干個圓弧形的凸起部，相鄰所述凸起部之間設(shè)置直線部，所述凸起部為偏心結(jié)構(gòu)，所述永磁體與凸起部對應(yīng)設(shè)置。

具體地，所述凸起部的圓心在同一個圓上。

具體地，所述凸起部的半徑小于轉(zhuǎn)子鐵芯的半徑。

具體地，所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)設(shè)有8個永磁體。

具體地，所述凸起部的對稱軸和與凸起部相鄰的直線部的對稱軸相交的夾角a為22.5度。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種PMSM電機的IPM轉(zhuǎn)子，結(jié)構(gòu)簡單，通過凸起部和直線部的配合設(shè)置，有效的減小了齒槽轉(zhuǎn)矩，也改善了永磁電機的反電動勢中5次諧波的含量，減小了電機運行中轉(zhuǎn)矩波動，進而減小了電機輸出轉(zhuǎn)速的波動，降低了電機運轉(zhuǎn)噪聲和運轉(zhuǎn)震動。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的一種PMSM電機的IPM轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是原有技術(shù)方案與本技術(shù)方案中PMSM電機的反電勢諧波含量對比圖；

圖3是原有技術(shù)方案與本技術(shù)方案齒槽轉(zhuǎn)矩曲線對比圖；

圖中：1. 轉(zhuǎn)子鐵芯；2. 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸；3. 永磁體；11. 凸起部；12. 直線部。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1所示，一種PMSM電機的IPM轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵芯1、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸2和永磁體3，轉(zhuǎn)子鐵芯1套設(shè)在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸2上并與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸2固定連接，轉(zhuǎn)子鐵芯1內(nèi)部設(shè)有永磁體3，轉(zhuǎn)子鐵芯1的表面上均勻分布有若干個圓弧形的凸起部11，相鄰?fù)蛊鸩?1之間設(shè)置直線部12，凸起部11為偏心結(jié)構(gòu)即凸起部11的圓心與轉(zhuǎn)子鐵芯1的圓心不重合，永磁體3與凸起部11對應(yīng)設(shè)置。

將轉(zhuǎn)子鐵心1壓入轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸2上，條形永磁體3壓入到轉(zhuǎn)子鐵芯1，其中在轉(zhuǎn)子的截面上，條形永磁體3的位置在：圓弧形凸起部11的對稱軸垂直并且平分條形永磁體3的截面，且條形永磁體3的兩端分別延伸至靠直線部12的對稱軸。

位置為永磁體3設(shè)置在圓弧形凸起部11的弧形開口的正下方。

作為優(yōu)選，凸起部11的圓心在同一個圓上。

作為優(yōu)選，凸起部11的半徑小于轉(zhuǎn)子鐵芯1的半徑。

例如：對于12槽8極的PMSM電機，是永磁同步電動機中常用的一種定子槽數(shù)與轉(zhuǎn)子極數(shù)。其靈活的繞組并聯(lián)支路數(shù)，非常適合于汽車電機的設(shè)計選擇，是汽車電機中變速箱電機，泵電機以及風(fēng)機的常用槽極數(shù)配合。其槽極數(shù)最小公倍數(shù)為24，最小公倍數(shù)偏小，通過在轉(zhuǎn)子鐵芯1表面均勻設(shè)置8個圓弧形的凸起部11，相鄰?fù)蛊鸩?1之間設(shè)置直線部12，且永磁體3對應(yīng)設(shè)置在凸起部11的正下方，凸起部11的對稱軸和與凸起部11相鄰的直線部12的對稱軸相交的夾角a為22.5度，通過凸起部11和直線部12來改變永磁體3磁力線的走向，能夠有效地使得磁極與定子齒槽作用力矩部分對消，從而顯著改善永磁體電機的反電勢5次諧波含量（如圖2所示），也減小齒槽轉(zhuǎn)矩的數(shù)值（如圖3所示），從而降低電機運行時的轉(zhuǎn)矩波動。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。