专利名称：一种正弦极宽调制的永磁同步电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型属电动机技术领域，尤其涉及一种正弦极宽调制的永 磁同步电动机。
背景技术：
一种永磁同步电动机具有轻型化、高性能化、高效节能等特点， 有广泛的市场空间，但是实际运行的永磁同步电动机数量所占比例甚 少。现有永磁转子尤其是贴面结构建立的气隙磁场为非正弦波，其中 存在大量谐波，从而使得电动机的铜耗、铁耗、杂耗增加，效率下降、温升升高，永磁同步电动机的节能优势无法体现；此外，还会产生脉 振电磁转矩而引起转速振荡，影响运行稳定性和可靠性，直接限制了 使用和推广。 实用新型内容本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种工作效率 高，运行稳定、可靠，节能优势明显的正弦极宽调制的永磁同步电动 机。为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的 一种正弦极宽调制的永磁同步电动机，包括转轴、与所述转轴配 接的轴承、端盖、定子铁芯及与所述转轴固定配接的转子铁芯；在所 述转子铁芯的周向固定配有"个分布式永磁极；所述分布式永磁极的 宽度不等，间隔宽度也不等；第/个分布式永磁极中心线距大磁极中心线《=(2, - l>r/(2")电角度；第/个分布磁极的宽度弧角为作为一种优选方案，本实用新型在所述转子铁芯外可配有转子鼠 笼；所述转子鼠笼对分布式永磁极进行圆周分隔及周向定位。本实用新型所述分布式永磁极的宽度可采用正弦波面积等效原 则确定，也可采用三角波或SPWM调制方式确定。作为另一种优选方案，本实用新型在所述分布式永磁极之间可配 有起动导条；所述起动导条与端环固定配逶构成鼠笼转子。作为另第三种优选方案，在所述端盖内可配有冷却风扇。本实用新型在转子铁芯表面上放置分布式永磁极，每个分布式永 磁极的宽度不等，分布式永磁极之间的间隔宽度也不相等，从而形成 一种正弦极宽调制的永磁转子结构，使得由分布式永磁极构成的极宽 调制式转子产生的磁场波形更加接近正弦波，克服了永磁转子磁极结 构的不足，实现了高效率和高功率因数。分布永磁极之间的空间用来 设置起动导条，以实现自起动及阻尼功能，从而提高了本实用新型运 行的稳定性及可靠性。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。本实 用新型的保护范围将不仅局限于下列内容的表述。图1为本实用新型正弦极宽调制的永磁同步电动机转子冲片结 构示意图；图2为本实用新型正弦极宽调制的永磁同步电动机局部结构示 意图；图3为本实用新型正弦极宽调制的永磁同步电动机转子冲片一 个极距尺寸关系图。
具体实施方式
一种正弦极宽调制的永磁同步电动机，包括转轴1、与所述转 轴1配接的轴承2、端盖3、定子铁芯5及与所述转轴1配接的转子铁芯6;其特征在于在所述转子铁芯6的周向固定配有"个分布式 永磁极7;所述分布式永磁极7的宽度不等，间隔宽度也不等；第z个 分布式永磁极中心线距大磁极中心线《=(2/-1);r/(2")电角度；第/个分 布磁极的宽度弧角为",^cos[(,-l);r/"]-cos(/;r/")电角度。在所述转子铁 芯6外配有转子鼠笼8;所述转子鼠笼8对分布式永磁极7进行圆周 分隔及周向定位。所述分布式永磁极7的宽度采用正弦波面积等效原 则确定。所述分布式永磁极7的宽度也可采用三角波或SPWM调制方 式确定。在所述分布式永磁极7之间配有起动导条12;所述起动导 条12与位于转子铁芯6两端的端环通过同时铸造或焊接方式构成转 子鼠笼8。在所述端盖3内可配有冷却风扇9。本实用新型所使用永磁材料的工作温度满足运行温度的要求，以 免热退磁。在电机设计时，永磁体的最大去磁工作点应该在所用永磁材料最大工作温度和最大去磁磁势时退磁曲线拐点以上，并留有一定曰 求里。如图l所示，本实用新型的永磁同步电动机转子铁芯上装有按正 弦波进行极宽调制的分布式永磁极7，分布永磁极7由转子鼠笼8进 行圆周分隔和周向定位，其余结构与鼠笼式异步电动机相同。如图2 所示，本实用新型包括转轴1、轴承2、端盖3、机座4、定子铁芯5、 转子铁芯6、永磁极7、转子鼠笼8和/或冷却风扇9、风罩ll以及键10。定子铁芯5内嵌有定子绕组与动力电源相连，产生旋转磁场; 在转子铁芯6表面上的分布磁极之间设有起动导条12，起动导条12 由铸铝和/或铜构成，与端环相连形成回路构成转子鼠笼8，以产生 起动转矩和阻尼转矩，实现自起动和高稳定性。转子铁芯表面上放置分布式永磁极，分布式永磁极的宽度不等， 间隔宽度也不相等。分布式永磁极的宽度可以按照正弦波面积等效的 原则确定，也可以用三角波或者其他SPWM调制方法设计。转子铁芯 6表面上设置正弦极宽调制的分布式永磁极7，图3所示实施例为两 极电动机；其转子磁极由"个分布的小永磁极7构成，第,(hl，2,A，w) 个分布磁极中心线距大磁极中心线《"2卜lW(2")电角度，第z个分布 磁极的宽度弧角为",=CO#-l>r/"]-cos(,;r/")电角度。分布式永磁极构 成的极宽调制式转子磁极产生的磁场波形更加接近正弦波，实现高效 率和高功率因数。在转子铁芯6表面分布式永磁极7之间，设置起动导条12并与 端环构成鼠笼转子8，同时对分布式永磁极7进行圆周分隔和周向定 位，分布磁极的磁钢利用胶和/或机械方式固定在转子铁芯外侧，后 进行动平衡检验和校正。本实用新型所公开的按正弦波进行极宽调制的分布式永磁极，同 样可以用于永磁同步发电机。
权利要求1、一种正弦极宽调制的永磁同步电动机，包括转轴(1)、与所述转轴(1)配接的轴承(2)、端盖(3)、定子铁芯(5)及与所述转轴(1)固定配接的转子铁芯(6)；其特征在于在所述转子铁芯(6)的周向固定配有n个分布式永磁极(7)；所述分布式永磁极(7)的宽度不等，间隔宽度也不等；第i个分布式永磁极中心线距大磁极中心线θi＝(2i-1)π/(2n)电角度；第i个分布磁极的宽度弧角为αi＝cos[(i-1)π/n]-cos(iπ/n)电角度。
2、 根据权利要求1所述的一种正弦极宽调制的永磁同步电动机， 其特征在于在所述转子铁芯(6)外配有对分布式永磁极(7)进行 圆周分隔及周向定位的转子鼠笼(8)。
3、 根据权利要求1或2所述的一种正弦极宽调制的永磁同步电 动机，其特征在于在所述分布式永磁极(7)之间配有起动导条(12); 所述起动导条(12)与位于转子铁芯(6)两端的端环固定配接构成 转子鼠笼(8)。
4、 根据权利要求3所述的一种正弦极宽调制的永磁同步电动机， 其特征在于在所述端盖(3)内配有冷却风扇(9)。
专利摘要本实用新型属电动机技术领域，尤其涉及一种正弦极宽调制的永磁同步电动机，包括转轴(1)、与所述转轴(1)配接的轴承(2)、端盖(3)、定子铁芯(5)及与所述转轴(1)配接的转子铁芯(6)；其特征在于在所述转子铁芯(6)的周向固定配有n个分布式永磁极(7)；所述分布式永磁极(7)的宽度不等，间隔宽度也不等；第i(i＝1，2，3，Λ，n)个分布式永磁极中心线距大磁极中心线θ<sub>i</sub>＝(2i-1)π/(2n)电角度；第i个分布磁极的宽度弧角为α<sub>i</sub>＝cos[(i-1)π/n]-cos(iπ/n)电角度；在所述转子铁芯(6)外配有转子鼠笼(8)；所述转子鼠笼(8)对分布式永磁极(7)进行圆周分隔及周向定位。本实用新型工作效率高，运行稳定、可靠，节能优势明显。
文档编号H02K21/14GK201107841SQ20072001543
公开日2008年8月27日 申请日期2007年10月22日 优先权日2007年10月22日
发明者孙昌志, 安跃军 申请人:沈阳工业大学