本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種永磁同步電機(jī)混合磁路轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)表貼式永磁同步電機(jī)由于直、交軸電感相同，不存在磁阻轉(zhuǎn)矩，因此恒功率運(yùn)行范圍很小。傳統(tǒng)V型內(nèi)置式永磁同步電機(jī)雖然恒功率運(yùn)行范圍寬，但是電機(jī)漏磁嚴(yán)重，而且由于隔磁橋很薄，降低了電機(jī)高速運(yùn)行時的機(jī)械可靠性。因此，如何提供一種功率密度高、恒功率運(yùn)行范圍寬且機(jī)械強(qiáng)度高的永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種永磁同步電機(jī)的混合磁路轉(zhuǎn)子，具有該混合磁路轉(zhuǎn)子的永磁同步電機(jī)，功率密度高，恒功率運(yùn)行范圍寬，漏磁系數(shù)小，且電機(jī)高速運(yùn)行區(qū)域的機(jī)械強(qiáng)度較高。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種永磁同步電機(jī)的混合磁路轉(zhuǎn)子，所述混合磁路轉(zhuǎn)子包括：轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)本體、內(nèi)置式永磁體和表貼式永磁體，在所述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)本體上開設(shè)有多個永磁體槽，所述內(nèi)置式永磁體嵌入所述永磁體槽中，每個所述表貼式永磁體均具有一個正對所述表貼式永磁體的所述永磁體槽，所述表貼式永磁體固定在所述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)本體的外圓周面上，一個所述表貼式永磁體與正對所述一個所述表貼式永磁體的所述永磁體槽中的所述內(nèi)置式永磁體組成一個磁極，相鄰的所述磁極的極性相反。

可選的，所述表貼式永磁體沿所述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)本體的外圓周面等間距分布。

可選的，所述永磁體槽包括至少一個一字型嵌入部，全部的所述一字型嵌入部共同構(gòu)成的所述永磁體槽的形狀為一字型、輻條型、V型、U型、W型和型的任意一種結(jié)構(gòu)。

可選的，每個所述一字型嵌入部內(nèi)置有一個所述內(nèi)置式永磁體，所述內(nèi)置式永磁體為矩形永磁體。

可選的，每個所述內(nèi)置式永磁體包括至少一段矩形永磁體。

可選的，所述混合磁路轉(zhuǎn)子還包括隔磁橋，所述隔磁橋設(shè)置在所述永磁體槽延伸部與所述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)本體外邊緣之間。

可選的，所述隔磁橋的寬度范圍是1-5mm，所述隔磁橋的厚度范圍是0.5-3mm。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

與傳統(tǒng)表貼式永磁同步電機(jī)相比，本發(fā)明在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)本體上開設(shè)有多個永磁體槽，永磁體槽中內(nèi)嵌有內(nèi)置式永磁體，由于直交軸磁路不對稱，使得直交軸電感不再相等，直交軸電感之差產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩。進(jìn)行弱磁控制時,雖然永磁轉(zhuǎn)矩部分下降，但因?yàn)橛写抛柁D(zhuǎn)矩部分的存在，整體轉(zhuǎn)矩下降不會很嚴(yán)重，因此，電機(jī)的恒功率運(yùn)行范圍寬。

與傳統(tǒng)內(nèi)置式永磁同步電機(jī)相比，本發(fā)明由于表貼式永磁體為原來的漏磁通提供了能夠鉸鏈定子繞組的磁路，使得漏磁系數(shù)降低，功率因數(shù)升高，功率密度升高。由于隔磁橋處漏磁系數(shù)小，可以增加隔磁橋?qū)挾群秃穸?，提高電機(jī)高速運(yùn)行時的機(jī)械強(qiáng)度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明V字型永磁體槽的混合磁路轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一字型永磁體槽的混合磁路轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明輻條型永磁體槽的混合磁路轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明W型永磁體槽的混合磁路轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明U字型永磁體槽的混合磁路轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明型永磁體槽的混合磁路轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。

符號說明：

轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)本體 1 內(nèi)置式永磁體 2 表貼式永磁體 3

永磁體槽 4 隔磁橋 5 第一內(nèi)置式永磁體 21

第二內(nèi)置式永磁體 22 第三內(nèi)置式永磁體23

第四內(nèi)置式永磁體 24 第一表貼式永磁體31

第二表貼式永磁體 32 第一永磁體槽 41

第二永磁體槽 42。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的目的是提供一種永磁同步電機(jī)的混合磁路轉(zhuǎn)子，具有該混合磁路轉(zhuǎn)子的永磁同步電機(jī)，功率密度高、恒功率運(yùn)行范圍寬，可通過增加磁橋?qū)挾葋硖岣唠姍C(jī)高速運(yùn)行區(qū)域的機(jī)械強(qiáng)度。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實(shí)施例1：如圖1所示，本發(fā)明的混合磁路轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)本體1、內(nèi)置式永磁體2、表貼式永磁體3和隔磁橋5。在所述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)本體1上開設(shè)有多個永磁體槽4，隔磁橋5設(shè)置在永磁體槽4延伸部與轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)本體1外邊緣之間，隔磁橋5的寬度范圍是1-5mm，厚度范圍是0.5-3mm。V型結(jié)構(gòu)的永磁體槽4包括2個一字型嵌入部。內(nèi)置式永磁體3嵌入永磁體槽4中，每個一字型嵌入部內(nèi)置有一個內(nèi)置式永磁體2，所述內(nèi)置式永磁體2為矩形永磁體，表貼式永磁體3正對各永磁體槽4，等間距固定在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)本體1的外圓周面上。各第一表貼式永磁體31分別和與其正對且嵌入在第一永磁體槽41中的第一內(nèi)置式永磁體21、第二內(nèi)置式永磁體22組成N極，相鄰的第二表貼式永磁體32和與其正對且嵌入在第二永磁體槽42中的第三內(nèi)置式永磁體23、第四內(nèi)置式永磁體24組成S極。

上述實(shí)施例中，可以通過優(yōu)化表貼式永磁體的極弧系數(shù)、永磁體偏心距以及V型永磁體槽的開口角度，來提高電機(jī)輸出性能，如提高電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，降低轉(zhuǎn)矩波動，提高恒功率運(yùn)行范圍等。

上述實(shí)施例中，由于聚磁效應(yīng)，表帖式永磁體3為轉(zhuǎn)子內(nèi)部磁場提供了引導(dǎo)磁路的作用，使得原來通過隔磁橋5的一部分漏磁通通過氣隙鉸鏈定子繞組，即一部分原來對形成轉(zhuǎn)矩?zé)o用的漏磁鏈變成有用的永磁磁鏈，降低了無用的漏磁磁鏈，增加了有用的永磁磁鏈。由于漏磁系數(shù)減小，平均轉(zhuǎn)矩、功率因數(shù)和功率密度增加，電機(jī)在高速運(yùn)行區(qū)域的弱磁性能降低。由于漏磁系數(shù)小，隔磁橋5的厚度或?qū)挾瓤梢赃m當(dāng)增加，通過增加隔磁橋的厚度和寬度，來提高電機(jī)在高速運(yùn)行區(qū)域的機(jī)械強(qiáng)度。

另外，實(shí)施例1中的永磁體槽還可以為由一個一字型嵌入部組成的一字型結(jié)構(gòu)或輻條型結(jié)構(gòu)，其中，永磁體槽為一字型結(jié)構(gòu)的混合磁路轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖2所示，永磁體槽為輻條型結(jié)構(gòu)的混合磁路轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖3所示。

另外，實(shí)施例1中的永磁體槽還可以包括至少2個一字型嵌入部，相鄰兩個一字型嵌入部的一個延伸部相連，形成V型結(jié)構(gòu)，永磁體槽的結(jié)構(gòu)由V型結(jié)構(gòu)延伸形成，如W型，永磁體槽為W型的混合磁路轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖4所示。

另外，實(shí)施例1中的永磁體槽還可以為由一字型嵌入部組成的U型結(jié)構(gòu)或型結(jié)構(gòu)。其中，永磁體槽為U型結(jié)構(gòu)的混合磁路轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖5所示，永磁體槽為型結(jié)構(gòu)的混合磁路轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖6所示。

本發(fā)明的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，每個內(nèi)置式永磁體包括至少一段矩形永磁體，該混合磁路轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)能在有限的轉(zhuǎn)子空間內(nèi)安裝較多的內(nèi)置式永磁體，增加電機(jī)磁負(fù)荷，進(jìn)一步提高電機(jī)功率密度。具有該結(jié)構(gòu)的永磁同步電機(jī)兼具傳統(tǒng)表貼式永磁同步電機(jī)功率密度高、功率因數(shù)高，以及傳統(tǒng)內(nèi)置式永磁同步電機(jī)調(diào)速范圍寬的優(yōu)點(diǎn)。

本說明書中各個實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。