一种异步启动永磁同步电机转子铁芯结构的制作方法

本发明涉及异步启动永磁同步电机技术领域，尤其是一种异步启动永磁同步电机转子铁芯结构。

背景技术：

电机作为重工业中不可或缺的驱动核心部件，很大程度上决定着能源的使用量。其中，截止目前为止，该领域中仍旧大量使用异步感应电机(转速为1500～3000r/min)和齿轮箱作为设备驱动系统，这样带来较低的能量使用率和能量消耗。考虑到永磁电机技术多方面的突出性能，与同类电机相比，该种类电机重量仅为普通电机的1/10，同时省略增速箱和联动装置，能够实现节能率30％～40％。因此，尽快将永磁电机用于工业生产中，是促进节能减排目标顺利实现的有效途径之一。然而现有的永磁电机在提高电机的起动性能和效率方面还有待改进，因此

本技术：
基于当前的永磁电机理论知识和设计技术，对永磁电机进行改进和创新，提出一种新型的异步启动永磁同步电机转子铁芯结构。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：设计一种异步启动永磁同步电机转子铁芯结构，使得380v-8p-30kw该电机具备良好的运行性能，并能够降低电机噪声和振动,同时提高电机的工作性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种异步启动永磁同步电机转子铁芯结构，包括由若干转子冲片叠合形成的转子冲片组和嵌置在转子冲片上的转子磁钢，所述的转子冲片为环形，转子冲片上开设阻尼孔，阻尼孔位于环形边缘，阻尼孔内穿设阻尼条，所述的阻尼孔上开设散热通道，所述的散热通道延伸至转子冲片的外环面，转子冲片上开设弧形磁钢槽，磁钢槽内嵌置转子磁钢，所述的转子磁钢采用halbach阵列的充磁方式，转子冲片上开设轴向通风孔。

进一步，所述的阻尼条选用黄铜棒。

进一步，所述的阻尼孔设为圆周均布的80个。

进一步，所述的磁钢槽设为圆周均布的8个。

进一步，所述的转子磁钢每极为11块磁钢组成。

进一步，所述的转子磁钢通过耐热胶水黏贴于磁钢槽内。

进一步，所述的轴向通风孔设为圆周均布的8个。

本发明的一种异步启动永磁同步电机转子铁芯结构，其有益效果是：1、有效降低电机损耗，减少电机高次谐波含量，平滑电机气隙磁场波形；2、缩短电机启动时间，和增强电机堵转特性；3、转子部分采用halbach充磁方式，减少电机谐波含量，提高电机输出性能指标；4、与永磁电机驱动系统相比，减少驱动系统维修费用。同时，采用精确的仿真设计技术、结构设计技术、装配技术等，突破当前电机冷却结构、振动噪音等方面的瓶颈，间接提高我国电机行业的发展。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是阻尼孔的结构示意图；

图中：1.转子冲片、2.阻尼条、3.转子磁钢、4.轴向通风孔、5.磁钢槽、6.散热通道、7.阻尼孔。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示的异步启动永磁同步电机转子铁芯结构，包括由若干转子冲片1叠合形成的转子冲片组和嵌置在转子冲片1上的转子磁钢3，转子冲片1为环形，转子冲片1上开设圆周均布的80个阻尼孔7，阻尼孔7位于环形边缘，阻尼孔7内穿设阻尼条2，阻尼条2选用黄铜棒，阻尼孔7上开设散热通道6(如图2所示)，散热通道6延伸至转子冲片1的外环面，转子冲片1上开设弧形的磁钢槽5，磁钢槽5设为圆周均布的8个，磁钢槽5内嵌置转子磁钢3，转子磁钢3采用halbach阵列的充磁方式，转子冲片1上开设圆周均布的8个轴向通风孔4。

转子磁钢3每极为11块磁钢组成，转子磁钢3通过耐热胶水黏贴于磁钢槽5内。

转子冲片采用牌号为50w470的硅钢材料，代替选用特殊硅钢片材料，在性能达标情况下，实现节省成本的目的。磁钢选用高性能的稀土永磁材料(较高的剩磁密度、矫顽力和高磁能积)，可以容许电机具有较大的气隙长度和功率密度，因而在永磁体镶嵌和磁路结构设计上有很大灵活性和易变性。

将本发明的异步启动永磁同步电机转子铁芯结构运用于380v-68p-30kw电机，电机具备良好的运行性能，并能够降低电机噪声和振动，同时提高电机的工作性能。设计过程中，结合设计性能目标(电机体积大小、电流、电压等),采用生物算法对电机的铁芯长度、转子外径大小和磁钢进行优化计算，从而确定转子铁芯的结构。磁钢安装过程中，采用专用的安装模具进行磁钢的镶嵌；安装完毕之后，转子端板采用10mm铝合金材质加工制造，用于封装和固定转子磁钢。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：

1.一种异步启动永磁同步电机转子铁芯结构，其特征是：包括由若干转子冲片(1)叠合形成的转子冲片组和嵌置在转子冲片(1)上的转子磁钢(3)，所述的转子冲片(1)为环形，转子冲片(1)上开设阻尼孔(7)，阻尼孔(7)位于环形边缘，阻尼孔(7)内穿设阻尼条(2)，所述的阻尼孔(7)上开设散热通道(6)，所述的散热通道(6)延伸至转子冲片(1)的外环面，转子冲片(1)上开设弧形的磁钢槽(5)，磁钢槽(5)内嵌置转子磁钢(3)，所述的转子磁钢(3)采用halbach阵列的充磁方式，转子冲片(1)上开设轴向通风孔(4)。

2.根据权利要求1所述的一种异步启动永磁同步电机转子铁芯结构，其特征是：所述的阻尼条(2)选用黄铜棒。

3.根据权利要求1所述的一种异步启动永磁同步电机转子铁芯结构，其特征是：所述的阻尼孔(7)设为圆周均布的80个。

4.根据权利要求1所述的一种异步启动永磁同步电机转子铁芯结构，其特征是：所述的磁钢槽(5)设为圆周均布的8个。

5.根据权利要求1所述的一种异步启动永磁同步电机转子铁芯结构，其特征是：所述的转子磁钢(3)每极为11块磁钢组成。

6.根据权利要求1所述的一种异步启动永磁同步电机转子铁芯结构，其特征是：所述的转子磁钢(3)通过耐热胶水黏贴于磁钢槽(5)内。

7.根据权利要求1所述的一种异步启动永磁同步电机转子铁芯结构，其特征是：所述的轴向通风孔(4)设为圆周均布的8个。

技术总结
本发明公开了一种异步启动永磁同步电机转子铁芯结构，包括由若干转子冲片叠合形成的转子冲片组和嵌置在转子冲片上的转子磁钢，转子冲片为环形，转子冲片上开设阻尼孔，阻尼孔位于环形边缘，阻尼孔内穿设阻尼条，阻尼孔上开设散热通道，散热通道延伸至转子冲片的外环面，转子冲片上开设弧形磁钢槽，磁钢槽内嵌置转子磁钢，转子磁钢采用Halbach阵列的充磁方式，转子冲片上开设轴向通风孔。该异步启动永磁同步电机转子铁芯结构，使得380V‑8p‑30kW该电机具备良好的运行性能，并能够降低电机噪声和振动,同时提高电机的工作性能。

技术研发人员：程寿国;钱伟;赵勇
受保护的技术使用者：江苏航天动力机电有限公司
技术研发日：2020.05.29
技术公布日：2020.09.22