专利名称：永磁同步电机转子的去重方法
技术领域：
本发明属于永磁同步电机技术领域，具体涉及一种永磁同步电机转子的去重方法。
背景技术：
目前，永磁同步电机要求高功率密度。在电机整体电磁方案设计完成之后，要考虑去重，通过去重可以有效的提高电机功率密度。通常，永磁同步电机转子去重方法以“扇形”孔为主(见图1)，同时也存在圆形孔、菱形孔等去重方法。当电机极数较多、内径较小时，“扇形”孔等开孔方式受结构尺寸限制，在去重与不影响磁力线回路之间难以平衡。考虑机械强度的原因，“扇形”孔在设计时对永磁电机磁路的影响更大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种永磁同步电机转子的去重方法，解决现有技术存在的在去重与不影响磁力线回路之间难以平衡的问题。本发明的目的是这样实现的，永磁同步电机转子的去重方法:首先，将永磁同步电机的几何模型导入到电磁场有限元分析软件中进行有限元建模，按照要求进行前处理，包括定义对象材料、对对象进行剖分、定义边界条件、添加激励等；之后，利用求解器求解，得出永磁同步电机静态磁力线分布图，根据磁力线所走回路，在转子上以永磁体直轴为对称中心画等腰三角形，三角形的顶点正对永磁体并留有一定距离，距离的大小以不影响仿真磁力线而定，三角形的顶角角度根据磁力线向两边的走势而定;然后，对三角形进行圆角处理，形成“桃形”去重孔；最后，在电磁场有限元分析软件中，将原有限元模型的“桃形”去重孔位置填充为空气，其它设置不变。本发明的特点还在于:利用求解器多次求解，进行优化处理。本发明具有如下有益效果:本发明从磁场的角度切入，给磁力线预留一定空间，在永磁同步电机转子冲片直轴方向开关于直轴对称的“桃形”去重孔，“桃形”去重孔正对永磁体，给磁力线预留一定空间，磁力线回路不受去重孔的影响，既达到了去重的目的，又保证了空载气隙磁密不受影响，对提闻电机设计性能有益。
图1为现有技术8极永磁同步电机“扇形”去重孔转子冲片示意图；图2为现有技术8极永磁同步电机“扇形”去重孔转子磁力线示意图；图3为现有技术8极永磁同步电机不带去重孔的转子冲片示意图4为本发明8极永磁同步电机“桃形”去重孔转子冲片示意图；图5为本发明8极永磁同步电机“桃形”去重孔转子磁力线示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。采用本发明永磁同步电机转子的去重方法，对8极永磁同步电机转子进行去重:首先，将图3所示转子冲片对应的电机几何模型导入电磁场有限元分析软件进行有限元建模，按照要求进行前处理，包括定义对象材料、对对象进行剖分、定义边界条件、添加激励等。完成之后，利用求解器求解，得出永磁同步电机静态磁力线分布图。根据磁力线所走回路，利用电磁场有限元分析软件中的绘图工具在转子静态磁力线分布图上，以永磁体直轴为对称中心画等腰三角形，三角形的顶点正对永磁体并留有一定距离，距离的大小以不影响仿真磁力线而定，三角形的顶角角度根据磁力线向两边的走势而定；然后，对三角形进行圆角处理，处理后的转子冲片结构如图4所示；最后，在电磁场有限元分析软件中，将原有限元模型的“桃形”去重孔位置填充为空气，其它设置不变，并重新利用求解器求解，确定“桃形”去重孔与永磁体的距离、“桃形”去重孔的张开角度以及圆角的半径，并进行优化处理，最终确定“桃形”孔的大小。可利用求解器进行多次求解，以达到优化的效果。本发明从磁场的角度切入，给磁力线预留一定空间，在永磁同步电机转子冲片直轴方向开关于直轴对称的“桃形”孔，“桃形”正对永磁体，上下留有一定余量以保证机械强度。在保证机械强度和不影响磁力线的情况下，“桃形”孔越大越好。本发明最大程度避免了永磁体发出的磁力线不受破坏，保证了空载气隙磁密不受去重孔影响，可提高电机的功率密度。为了尽量避免因开去重孔而影响磁力线回路，本发明从磁场角度考虑以直轴为对称轴线开“桃形”去重孔，达到去重目的的同时，不影响电机的空载气隙磁密，减小了漏磁，保证了电机设计与产品的一致性。
权利要求
1.永磁同步电机转子的去重方法，其特征在于: 首先，将永磁同步电机的几何模型导入到电磁场有限元分析软件中进行有限元建模，按照要求进行前处理，包括定义对象材料、对对象进行剖分、定义边界条件、添加激励等；之后，利用求解器求解，得出永磁同步电机静态磁力线分布图，根据磁力线所走回路，在转子上以永磁体直轴为对称中心画等腰三角形，三角形的顶点正对永磁体并留有一定距离，距离的大小以不影响仿真磁力线而定，三角形的顶角角度根据磁力线向两边的走势而定； 然后，对三角形进行圆角处理，形成“桃形”去重孔； 最后，在电磁场有限元分析软件中，将原有限元模型的“桃形”去重孔位置填充为空气，其它设置不变。
2.如权利要求1所述的永磁同步电机转子的去重方法，其特征在于:利用求解器多次求解，进行优化处理。
全文摘要
永磁同步电机转子的去重方法，首先，将永磁同步电机的几何模型导入到电磁场有限元分析软件中进行有限元建模，按照要求进行前处理，之后，利用求解器求解，得出永磁同步电机静态磁力线分布图，根据磁力线所走回路，在转子上以永磁体直轴为对称中心画等腰三角形，三角形的顶点正对永磁体并留有一定距离，距离的大小以不影响仿真磁力线而定，三角形的顶角角度根据磁力线向两边的走势而定；然后，对三角形进行圆角处理；最后，在电磁场有限元分析软件中，将原有限元模型的去重“桃形”位置填充为空气，其它设置不变。本发明磁力线回路不受去重孔的影响，既达到了去重的目的，又保证了空载气隙磁密不受影响，对提高电机设计性能有益。
文档编号H02K15/16GK103107663SQ20131005595
公开日2013年5月15日 申请日期2013年2月21日 优先权日2013年2月21日
发明者郭小雷, 柳毅, 徐翠珠, 李金伟 申请人:西安正麒电气有限公司