一种异步起动永磁电动机转子的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及异步起动的永磁同步电机，尤其涉及优化设计和极限设计高性能永磁电机，同时可降低永磁电机成本。
【背景技术】
[0002]永磁同步电动机具有功率密度高，转矩大，功率因数高，高效节能等优点。
[0003]由于永磁材料的应用，使永磁电机具有了上述优点。而永磁材料价格较高，是永磁电机成本高的主要原因。另外，永磁材料的应用，也改变了传统电励磁电机的加工工艺，也增加了永磁电机的制造成本。成本高，价格高是永磁电机产业化的一个不利因素。
[0004]随着技术的不断发展，对永磁电机性能也不断提出更高的要求，往往需要优化设计和极限设计。只优化主要尺寸，电机匝数和永磁体用量已经很难满足设计要求，而传统的转子结构漏磁因数相对固定，没有优化的空间，限制了永磁电机性能的进一步提升和性能成本的优化。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种隔磁槽结构。在不增加加工成本的情况下，增大永磁电机漏磁因数的可调范围，实现漏磁的可优化性，达到永磁电机更高水平的极限设计和优化设计。进而实现永磁电机性能的更大幅度提高和降低材料成本和电机整体成本，实现性能成本的最优化设计。
[0006]本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
本发明包括转轴(3)、转子铁心、永磁体槽(2)、永磁体、转子槽(I);转子铁心上以转轴
(3)为中心分布与电机极数成整数倍的永磁体槽(2);每个永磁体槽(2)中安装相应数量的一型永磁体共同形成一个电机的磁极；在永磁体槽(2)与转子外径之间，均勾分布一定数量的对称的转子槽(1)，导条穿过转子槽(1)，与轴向两端的端环连接形成鼠笼结构；位于极间的转子槽(I)两边设置对称分布隔磁槽(4 )。
[0007]所述隔磁槽(4)的形状为长方形、梯形或菱形；隔磁槽的尺寸小于相邻转子槽(I)间、永磁体槽(2 )与转子外径之间可容纳的位置。
[0008]所述隔磁槽(4)应用于2、4、6、8极的转子上。
[0009]本发明转子铁心上以转轴为中心分布与电机极数成整数倍的永磁体槽；每个永磁体槽中安装相应数量的“一”型永磁体共同形成一个电机的磁极；在永磁体槽与转子外径之间，均匀分布一定数量的对称的转子槽，导条穿过转子槽，与轴向两端的端环连接形成鼠笼结构；位于极间的转子槽两边设置对称分布的隔磁槽，隔磁槽的数量、形状、尺寸大小可根据具体情况选择。
[0010]本发明中，转子结构与通常采用的转子结构不同之处在于，除了转子槽之外，极间还分布着一定数量的隔磁槽。
[0011]这个结构的优点 1、提高了隔磁能力，在发出相同的有效磁通情况下，比通常采用的转子结构可减少永磁体用量，这样可以有效降低电机成本。同时漏磁的减小，会提升永磁电机的过载能力，提高功率因数，使永磁电机的性能也得到了提高。
[0012]2、该种结构不仅能够提高隔磁能力，随着隔磁槽形状和尺寸的改变，可使电机的漏磁因数在相当的范围内得到调整。与通常采用的转子结构相比，漏磁因数的可调范围扩大很多，使电机的优化设计水平得到较大提升。
[0013]3、虽然这种结构提高了异步起动永磁同步电机优化设计水平，提升了电机性能，降低了成本。但在材料和加工成本上并没有增加，隔磁槽可以和转子槽在冲片冲压过程中一同完成。
【附图说明】
[0014]图1、2为通常采用的转子结构示意图。
[0015]图3、4为实用实例采用的转子结构示意图。
[0016]图5为通常采用的转子结构磁力线分布图。
[0017]图6为实用实例采用的转子结构磁力线分布图。
[0018]图7为通常采用的转子结构磁密分布图。
[0019]图8为实用实例采用的转子结构磁密分布图。
[0020]图中I为转子槽、2为永磁体槽、3为转轴、4为隔磁槽、5为隔磁桥。
【具体实施方式】
[0021]本发明包括转轴3、转子铁心、永磁体槽2、永磁体、转子槽I ;转子铁心上以转轴3为中心分布与电机极数成整数倍的永磁体槽2 ;每个永磁体槽2中安装相应数量的一型永磁体共同形成一个电机的磁极；在永磁体槽2与转子外径之间，均勾分布一定数量的对称的转子槽1，导条穿过转子槽1，与轴向两端的端环连接形成鼠笼结构；位于极间的转子槽I两边设置对称分布隔磁槽4。
[0022]所述隔磁槽4的形状为长方形、梯形或菱形；隔磁槽的尺寸小于相邻转子槽I间、永磁体槽2与转子外径之间可容纳的位置。
[0023]所述隔磁槽4应用于2、4、6、8极的转子上。
[0024]下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0025]通常采用的转子结构，如图1、2，有两处隔磁桥5，由于设计需要转子槽I底的宽度相对固定，一般隔磁桥5长度不大，隔磁桥5宽度也受到加工工艺和冲片机械强度的限制，调整空间不大，因此通常采用的转子结构漏磁因数可调范围不大，并且漏磁较大，不利于电机性能的提升和成本的降低。
[0026]如图3、4:与常用结构相比，在极间转子槽I两侧均匀分布了对称的四个隔磁槽4。这种结构，增强了隔磁性能，从图5和图6中看出，通常采用的转子结构极间漏磁磁力线较多，采用实用实例采用的转子结构后，极间漏磁磁力线明显减少；从图7和图8看，通常采用的转子结构极间转子槽I底部和两侧磁场不够饱和，磁阻小，漏磁通容易通过；而采用本发明的转子结构，增加隔磁槽4后，极间转子槽I底部和两侧磁场饱和程度明显增加，磁阻增大，漏磁不容易通过，隔磁能力增强。隔磁槽4的数量为电机永磁体数量的2倍；隔磁槽4的形状可根据电机优化设计的需要设计成长方形、梯形、菱形等各种形状；隔磁槽4的尺寸也可根据电机优化设计的需要进行设计，但应小于相邻转子槽I间、永磁体槽2与转子外径之间可容纳的位置。本实用实例比通常采用的转子结构，永磁体用量可节省4%以上，性能方面，过载能力提高25.6%，效率提高0.5个百分点，功率因数提高0.128。同时，该结构在实施中，与常用结构相比，没有增加材料和加工成本。
[0027]综上所述，本发明提升了异步起动永磁同步电动机优化设计水平，提高了电机的性能，降低了材料成本，并且加工成本并没有增加。进一步提升异步起动永磁同步电动机的市场竞争力。
[0028]本实例仅是以2极转子结构为例进行说明，并非对本发明限制，本发明的技术也可以应用在4、6、8极或者其他极数的转子上，这些变化和改进同样落入本发明保护的范围中。
【主权项】
1.一种异步起动永磁电动机转子，其特征在于，包括转轴(3)、转子铁心、永磁体槽(2)、永磁体、转子槽(I);转子铁心上以转轴(3)为中心分布与电机极数成整数倍的永磁体槽(2);每个永磁体槽(2)中安装一型永磁体共同形成一个电机的磁极；永磁体槽(2)与转子外径之间均匀分布对称设置的转子槽(1)，导条穿过转子槽(I)并与轴向两端的端环连接形成鼠笼结构；位于极间的转子槽(I)两边设置对称分布的隔磁槽(4)。2.根据权利要求1所述的一种异步起动永磁电动机转子，其特征在于，所述隔磁槽(4)的形状为长方形、梯形或菱形；隔磁槽的尺寸小于相邻转子槽(I)间、永磁体槽(2)与转子外径之间可容纳的位置。3.根据权利要求1所述的一种异步起动永磁电动机转子，其特征在于，所述隔磁槽(4)应用于2、4、6、8极的转子上。
【专利摘要】本发明涉及一种异步起动永磁电动机转子。包括转轴、转子铁心、永磁体槽、永磁体、转子槽；转子铁心上以转轴为中心分布与电机极数成整数倍的永磁体槽；每个永磁体槽中安装一型永磁体共同形成一个电机的磁极；永磁体槽与转子外径之间均匀分布对称设置的转子槽，导条穿过转子槽并与轴向两端的端环连接形成鼠笼结构；位于极间的转子槽两边设置对称分布的隔磁槽。本发明1、提高了隔磁能力，在发出相同的有效磁通情况下，可以有效降低电机成本；同时漏磁的减小，使永磁电机的性能也得到了提高。2、随着隔磁槽形状和尺寸的改变，可使电机的漏磁因数在相当的范围内得到调整；漏磁因数的可调范围扩大很多，电机的优化设计水平得到提升。
【IPC分类】H02K21/46, H02K1/27
【公开号】CN104917350
【申请号】CN201410744593
【发明人】周志民, 管小梅, 杨生强, 刘宇琼
【申请人】江苏爱尔玛科技有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2014年12月9日