专利名称：异步启动永磁同步电机转子及其永磁电机的制作方法
技术领域：
异步启动永磁同步电机转子及其永磁电机
技术领域：
本实用新型涉及电机转子结构，尤其涉及一种异步启动永磁同步电机转子及其永磁电机。
背景技术：
永磁电机的磁阻转矩主要来自于电机的凸极效应，磁阻转矩是指永磁磁极作为电机转子受到的一个朝向磁阻小的方向旋转的力，磁阻转矩是由转子磁路结构的不对称性所产生的。按照永磁体结构永磁同步电机可分为表面永磁同步电机和内置式永磁同步电机，内置式永磁电机与表面永磁电机相比较，其生产工艺更简单，转子外表面平滑，定、转子之间的气隙较均勻。异步起动永磁同步电机是一种在转子外圆上放置鼠笼绕组，同时在转子上放置永磁体的电机结构，怎样对目前常规的异步起动永磁同步电机转子结构进行改进，使其即具有永磁同步电机高效率的特点，也具有异步电机无需控制器自主起动的特点，是目前电机开发人员面临的一个主要设计问题。
实用新型内容本实用新型提供一种提高凸极比，减少永磁体用量，保证电机额定转矩的同时可省去控制器，降低成本的异步启动永磁同步电机转子。为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是:异步启动永磁同步电机转子,包括位于中心的转轴和套在转轴上的转子铁芯,转子铁芯是由多个圆形硅钢片转轴轴向叠加而成，所述转子铁芯的周向均匀的插设有多个导条绕组，所有导条绕组围成一圆形鼠笼结构；在转轴两侧对称设置有一对轴向上贯通转子铁芯的永磁体；在该转子铁芯径向截面上，该对永磁体的径向中心线重合且穿过该转子铁芯径向截面的圆心；该对永磁体在转子铁芯径向截面上形成一对沿该对永磁体径向中心线对称分布的异性磁极；以穿过该转子铁芯径向截面的圆心且垂直于该对永磁铁径向中心线的垂线为对称轴，在该转子铁芯的径向截面上开设一对具有开口的第一磁阻槽，每一该第一磁阻槽自身以该对永磁铁径向中心线为对称轴对称，且该对第一磁阻槽沿该转子铁芯的轴向贯通；以该对永磁铁径向中心线的为对称轴，在转子铁芯径向截面上开设有一对在轴向上贯通转子铁芯的第二磁阻槽；每一该第二磁阻槽自身以穿过该转子铁芯径向截面的圆心且垂直于该对永磁铁径向中心线的垂线为对称轴对称。优选地，在该转子铁芯径向截面上，所述第一磁阻槽为内侧窄外侧宽的倒梯形磁阻槽，第一磁阻槽两侧边之间形成的夹角α的取值范围为20 40°，第一磁阻槽在转子铁芯内侧最窄处的宽度LI取值范围为I 3mm。优选地，第二磁阻槽为矩形磁阻槽，第二磁阻槽宽度L2取值范围为2 4_。优选地，所述导条绕组采用铜质导条绕组或铝质导条绕组。优选地，所述永磁体的厚度L3的取值范围为0.5 1.5mm。[0011]本实用新型还提供一种永磁电机，该电机包括机壳和安装于机壳内部的定子及转子，所述转子采用上述的异步启动永磁同步电机转子。本实用新型的有益效果是:本实用新型的电机转子采用导条绕组围成一圆形鼠笼结构，构成分段式凸极转子结构，导条绕组均匀分布在转子的外边缘，起到启动电机转子转动的作用，在转子的径向方向开有第一磁阻槽和第二磁阻槽，在起到隔磁桥作用的同时，也起到了在电机启动时增加磁阻转矩的作用，从而降低了永磁体用量，起到了降低电机价格和省去控制器的目的。通过导条绕组布设的鼠笼结构电机转子，同时在转子上放置有永磁体，使电机转子即具有永磁同步电机高效率的特点，也具有异步电机无需控制器自主起动的特点，使得该电机即得到同步电机高转速高效率的优点，又有了省去控制器达到降低成本的目的。
图1是本实用新型电机转子的结构示意图。
具体实施方式异步启动永磁同步电机转子,如图1所示,包括位于中心的转轴I和套在转轴I上的转子铁芯2，转子铁芯2是由多个圆形硅钢片叠加而成，所述转子铁芯2周向圆边均匀的插设有多个导条绕组3，所有导条绕组3围成一圆形鼠笼结构，起到启动电机转子转动的作用；在转轴I两侧对称设置有一对轴向上贯通转子铁芯的永磁体8 ;在该转子铁芯2径向截面上，该对永磁体8的径向中心线重合且穿过该转子铁芯2径向截面的圆心；该对永磁体8在转子铁芯2径向截面上形成一对沿该对永磁体8径向中心线对称分布的异性磁极(N性磁极4和S性磁极5，当然，两个磁极极性可以互换)；以穿过该转子铁芯2径向截面的圆心且垂直于该对永磁铁8径向中心线的垂线为对称轴，在该转子铁芯2的径向截面上开设一对具有开口的第一磁 阻槽6，每一该第一磁阻槽6自身以该对永磁铁8径向中心线为对称轴对称，且该对第一磁阻槽6沿该转子铁芯的轴向贯通；以该对永磁铁8径向中心线的为对称轴，在转子铁芯径向截面上开设有一对在轴向上贯通转子铁芯2的第二磁阻槽7 ;每一该第二磁阻槽7自身以穿过该转子铁芯2径向截面的圆心且垂直于该对永磁铁8径向中心线的垂线为对称轴对称。继续如图1所示，在该转子铁芯2径向截面上，所述第一磁阻槽6为内侧窄外侧宽的倒梯形磁阻槽，第一磁阻槽6两侧边之间形成的夹角α的取值范围为20 40°，第一磁阻槽6在转子铁芯内侧最窄处的宽度LI取值范围为I 3_ ;第二磁阻槽7为矩形磁阻槽，第二磁阻槽7宽度L2取值范围为2 4mm ;永磁体8的厚度L3的取值范围为0.5
1.5mm。其中，导条绕组3采用铜质导条绕组或铝质导条绕组。本实用新型提供的永磁电机，转子采用导条绕组围成一圆形鼠笼结构，构成分段式凸极转子结构，导条绕组3均匀分布在转子的外边缘，起到启动电机转子转动的作用；在转子互相垂直的径向方向上开设有与转子轴向平行的第一磁阻槽6和第二磁阻槽7，在起到隔磁桥作用的同时，提高了电机凸极比，大大增加了电机的磁阻转矩，改善电机气隙磁场波形，减小转矩脉动，也起到了在电机启动时增加磁阻转矩的作用，从而降低了永磁体用量，起到了降低电机价格和省去控制器的目的，在降低电机成本的同时提高电机的启动特性的特点。以上所述实施例只是为本实用新型的较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，凡依本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。
权利要求1.异步启动永磁同步电机转子，包括位于中心的转轴和套在转轴上的转子铁芯，转子铁芯是由多个圆形硅钢片转轴轴向叠加而成，其特征在于， 所述转子铁芯的周向均匀的插设有多个导条绕组，所有导条绕组围成一圆形鼠笼结构； 在转轴两侧对称设置有一对轴向上贯通转子铁芯的永磁体；在该转子铁芯径向截面上，该对永磁体的径向中心线重合且穿过该转子铁芯径向截面的圆心；该对永磁体在转子铁芯径向截面上形成一对沿该对永磁体径向中心线对称分布的异性磁极； 以穿过该转子铁芯径向截面的圆心且垂直于该对永磁铁径向中心线的垂线为对称轴，在该转子铁芯的径向截面上开设一对具有开口的第一磁阻槽，每一该第一磁阻槽自身以该对永磁铁径向中心线为对称轴对称，且该对第一磁阻槽沿该转子铁芯的轴向贯通； 以该对永磁铁径向中心线的为对称轴，在转子铁芯径向截面上开设有一对在轴向上贯通转子铁芯的第二磁阻槽；每一该第二磁阻槽自身以穿过该转子铁芯径向截面的圆心且垂直于该对永磁铁径向中心线的垂线为对称轴对称。
2.根据权利要求1所述的异步启动永磁同步电机转子，其特征在于，在该转子铁芯径向截面上，所述第一磁阻槽为内侧窄外侧宽的倒梯形磁阻槽，第一磁阻槽两侧边之间形成的夹角α的取值范围为20 40°，第一磁阻槽在转子铁芯内侧最窄处的宽度LI取值范围为I 3mm。
3.根据权利要求1或2所述的异步启动永磁同步电机转子，其特征在于，第二磁阻槽为矩形磁阻槽，第二磁阻槽宽度L2取值范围为2 4mm。
4.根据权利要求1所述的异步启动永磁同步电机转子，其特征在于，所述导条绕组采用铜质导条绕组或铝质导条绕组。
5.根据权利要求1或2所述的异步启动永磁同步电机转子，其特征在于，所述永磁体的厚度L3的取值范围为0.5 1.5mm。
6.永磁电机，包括机壳和安装于机壳内部的定子及转子 ，其特征在于:所述转子为如权利要求1至5所述的任一异步启动永磁同步电机转子。
专利摘要本实用新型公开的异步启动永磁同步电机转子，包括位于中心的转轴和套在转轴上的转子铁芯，所述转子铁芯的周向均匀的插设有多个导条绕组，所有导条绕组围成一圆形鼠笼结构；在转轴两侧对称设置有一对轴向上贯通转子铁芯的永磁体；在该转子铁芯径向截面上，该对永磁体的径向中心线重合且穿过该转子铁芯径向截面的圆心；该对永磁体在转子铁芯径向截面上形成一对沿该对永磁体径向中心线对称分布的异性磁极；在该转子铁芯的径向截面上开设一对具有开口的第一磁阻槽；在转子铁芯径向截面上开设有一对在轴向上贯通转子铁芯的第二磁阻槽。
文档编号H02K21/46GK203086308SQ201220680898
公开日2013年7月24日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者刘文龙, 刘贤义, 龚海涛 申请人:珠海格力电器股份有限公司, 珠海凌达压缩机有限公司