一种电动机转子通用冲片的制作方法

本发明涉及电机技术领域，尤其是一种电动机转子通用冲片。

背景技术：

当前，调速永磁同步电动机和同步磁阻电动机分属两个系列，各有各的设计方式。前者大多数使用以稀土为原料的钕铁硼磁钢，后者用铁氧体磁钢的，是永磁辅磁同步磁阻电动机，不用磁钢的为纯同步磁阻同步电动机。用与不用磁刚，转矩主要成分为磁阻转矩，性质为同步磁阻电动机。

以稀土为原料的钕铁硼磁钢价格较高，且需使用稀土资源，如能以铁氧体磁钢替代并达到等同性能，将有利于降低成本。

技术实现要素：

本发明提出一种电动机转子通用冲片，在组成电动机转子时，转子可用铁氧体磁钢替代稀土为基础的钕铁硼磁钢，且电动机不需要专用磁阻变频器，采用市场成熟的驱动调速永磁电动机的变频器进行驱动即可。

本发明采用以下技术方案。

一种电动机转子通用冲片，所述通用冲片可经叠加成型为永磁调速同步电动机或永磁辅磁同步磁阻电动机的转子；所述转子以铁氧体磁钢形成磁障。

采用以所述通用冲片叠加成型的转子的电动机可采用驱动调速永磁同步电动机的变频器驱动，亦可采用驱动同步磁阻电动机的变频器驱动。

当以三相静止abc坐标系对电动机的转子同步旋转的dq坐标系进行转化表述时，

电机参数中的电机功率pe、转矩te、极对数p、角速度ωr、永磁体磁链幅值ψm、q轴电流iq、d轴电流id、d轴同步电感ld、q轴同步电感lq满足以下关系式；

；

。

所述电动机运行于调速永磁模式或同步磁阻模式时，电动机转矩包括铁氧体磁钢材料产生的磁阻转矩与铁氧体磁钢材料产生的电磁转矩两者的叠加。

当需调整电磁转矩和磁阻转矩的含量比例时，通过设计转子的磁路和磁障，以获得所需的ld、lq及ld-lq值。

所述电动机的结构形式包括但不限于ip55b3或b35ic411或ic416，电动机的中心高度范围为71mm-315mm；所述电动机的极数为4、6、8、10或12。

所述通用冲片设有磁槽孔，当通用冲片叠加成型转子时，各个通用冲片的磁槽孔叠合为转子处的磁障容置结构；所述磁障容置结构可填充瓦型的铁氧体磁钢以形成转子的磁障。

所述电动机每级下的磁障的层数范围为2～6。

所述转子的横截面呈圆形；所述通用冲片主体以硅钢片成型，每层磁障的磁槽孔之间可设置间隔形成冲片加强桥；所述磁槽孔为劣弧形的长通孔；所述劣弧的弧口朝向转子周沿。

所述电动机转子每一极内的各磁槽孔相互平行，当通用冲片叠合时，以铆钉把叠合的通用冲片铆接为一体；

所述电动机可运行于调速永磁模式或同步磁阻模式，此两种运行模式下的电动机效率和电动机功率因数相近。

本发明的优点在于：

1.可以优化同步磁阻电机电性能；

2.不需要控制磁阻同步电机的专用变频器，用目前成熟的控制调速用的变频器即可；

3.能采用铁氧体磁钢达到近似等同于钕铁硼磁钢的电机性能，保护战略资源稀土，成本低且环保；

4.因磁体材料的通用化，从而有利于规模化生产；

5.有利于降低生产和管理成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：

附图1是本发明所述的通用冲片的示意图；

附图2是以通用冲片形成的转子的截面示意图；

附图3是本发明所述电动机的示意图；

图中：1-磁槽孔；2-磁障；3-冲片加强桥；10-磁障容置结构；11-转子。

具体实施方式

如图1-3所示，一种电动机转子通用冲片，所述通用冲片可经叠加成型为永磁调速同步电动机或永磁辅磁同步磁阻电动机的转子；所述转子以铁氧体磁钢形成磁障。

采用以所述通用冲片叠加成型的转子的电动机可采用驱动调速永磁同步电动机的变频器驱动，亦可采用驱动同步磁阻电动机的变频器驱动。

当以三相静止abc坐标系对电动机的转子同步旋转的dq坐标系进行转化表述时，

电机参数中的电机功率pe、转矩te、极对数p、角速度ωr、永磁体磁链幅值ψm、q轴电流iq、d轴电流id、d轴同步电感ld、q轴同步电感lq满足以下关系式；

；

。

所述电动机运行于调速永磁模式或同步磁阻模式时，电动机转矩包括铁氧体磁钢材料产生的磁阻转矩与铁氧体磁钢材料产生的电磁转矩两者的叠加。

当需调整电磁转矩和磁阻转矩的含量比例时，通过设计转子的磁路和磁障，以获得所需的ld、lq及ld-lq值。

所述电动机的结构形式包括但不限于ip55b3或b35ic411或ic416，电动机的中心高度范围为71mm-315mm；所述电动机的极数为4、6、8、10或12。

所述通用冲片设有磁槽孔，当通用冲片叠加成型转子时，各个通用冲片的磁槽孔叠合为转子处的磁障容置结构；所述磁障容置结构可填充瓦型的铁氧体磁钢以形成转子的磁障。

所述电动机每级下的磁障的层数范围为2～6。

所述转子的横截面呈圆形；所述通用冲片主体以硅钢片成型，每层磁障的磁槽孔之间可设置间隔形成冲片加强桥；所述磁槽孔为劣弧形的长通孔；所述劣弧的弧口朝向转子周沿。

所述电动机转子每一极内的各磁槽孔相互平行，当通用冲片叠合时，以铆钉把叠合的通用冲片铆接为一体；

所述电动机可运行于调速永磁模式或同步磁阻模式，此两种运行模式下的电动机效率和电动机功率因数相近。

技术特征：

1.一种电动机转子通用冲片，其特征在于：所述通用冲片可经叠加成型为永磁调速同步电动机或永磁辅磁同步磁阻电动机的转子；所述转子以铁氧体磁钢形成磁障。

2.根据权利要求1所述的一种电动机转子通用冲片，其特征在于：采用以所述通用冲片叠加成型的转子的电动机可采用驱动调速永磁同步电动机的变频器驱动，亦可采用驱动同步磁阻电动机的变频器驱动。

3.根据权利要求1所述的一种电动机转子通用冲片，其特征在于：当以三相静止abc坐标系对电动机的转子同步旋转的dq坐标系进行转化表述时，

电机参数中的电机功率pe、转矩te、极对数p、角速度ωr、永磁体磁链幅值ψm、q轴电流iq、d轴电流id、d轴同步电感ld、q轴同步电感lq满足以下关系式；

；

。

4.根据权利要求3所述的一种电动机转子通用冲片，其特征在于：所述电动机运行于调速永磁模式或同步磁阻模式时，电动机转矩包括铁氧体磁钢材料产生的磁阻转矩与铁氧体磁钢材料产生的电磁转矩两者的叠加。

5.根据权利要求4所述的一种电动机转子通用冲片，其特征在于：当需调整电磁转矩和磁阻转矩的含量比例时，通过设计转子的磁路和磁障，以获得所需的ld、lq及ld-lq值。

6.根据权利要求3所述的一种电动机转子通用冲片，其特征在于：所述电动机的结构形式包括但不限于ip55b3或b35ic411或ic416，电动机的中心高度范围为71mm-315mm；所述电动机的极数为4、6、8、10或12。

7.根据权利要求6所述的一种电动机转子通用冲片，其特征在于：所述通用冲片设有磁槽孔，当通用冲片叠加成型转子时，各个通用冲片的磁槽孔叠合为转子处的磁障容置结构；所述磁障容置结构可填充瓦型的铁氧体磁钢以形成转子的磁障。

8.根据权利要求7所述的一种电动机转子通用冲片，其特征在于：所述电动机每级下的磁障的层数范围为2～6。

9.根据权利要求8所述的一种电动机转子通用冲片，其特征在于：所述转子的横截面呈圆形；所述通用冲片主体以硅钢片成型，每层磁障的磁槽孔之间可设置间隔形成冲片加强桥；所述磁槽孔为劣弧形的长通孔；所述劣弧的弧口朝向转子周沿。

10.根据权利要求9所述的一种电动机转子通用冲片，其特征在于：所述电动机转子每一极内的各磁槽孔相互平行，当通用冲片叠合时，以铆钉把叠合的通用冲片铆接为一体；

所述电动机可运行于调速永磁模式或同步磁阻模式，此两种运行模式下的电动机效率和电动机功率因数相近。

技术总结
本发明提出一种电动机转子通用冲片，所述通用冲片可经叠加成型为永磁调速同步电动机或永磁辅磁同步磁阻电动机的转子；所述转子以铁氧体磁钢形成磁障；采用以所述通用冲片叠加成型的转子的电动机可采用驱动调速永磁同步电动机的变频器驱动，亦可采用驱动同步磁阻电动机的变频器驱动；本发明在组成电动机转子时，转子可用铁氧体磁钢替代稀土为基础的钕铁硼磁钢，且电动机不需要专用磁阻变频器，采用市场成熟的驱动调速永磁电动机的变频器进行驱动即可。

技术研发人员：常俊国;余佳龙
受保护的技术使用者：福州万德电气有限公司
技术研发日：2020.01.21
技术公布日：2020.05.01