一种双层分数槽集中绕组永磁同步磁阻带助磁电机的制作方法

1.本发明涉及电机技术领域，具体为一种双层分数槽集中绕组永磁同步磁阻带助磁电机。


背景技术：

2.永磁辅助同步磁阻电机结合了永磁同步电机和同步磁阻电机的特点，该电机充分利用磁阻转矩和永磁转矩，具有功率密度高、效率高、调速范围宽及体积小、重量轻等显著优点，电机转子上无绕组，结构简单。
3.相比于永磁同步电机，永磁同步电机与永磁辅助同步磁阻电机本体区别主要在转子设计上，普通永磁同步电机是利用高磁能积的永磁体产生的励磁转矩为主，磁阻转矩为辅，共同作用输出扭矩来进行驱动的电机。与永磁同步电机不同的是，永磁辅助同步磁阻电机上输出扭矩上磁阻转矩所占比例大于励磁转矩，永磁辅助同步磁阻电机可以仅使用少量的稀土永磁体，或者铁氧体作为永磁材料，经优化设计就可能达到相同的输出性能和节能水平。
4.今年来随着稀土价格的不断上涨，减小永磁体的用量成为电机设计考虑的首要因素，但减小永磁体的用量，存在推力密度和功率因数偏低的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种双层分数槽集中绕组永磁同步磁阻带助磁电机，在减少永磁体用量的基础上，令电机仍具备较高的推力密度，以实现电机制造成本的有效控制。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双层分数槽集中绕组永磁同步磁阻带助磁电机，包括定子和转子；所述定子为分数槽集中卷型式，所述定子包括定子铁芯、定子铁芯内侧沿圆周均匀分布的多组定子槽以及嵌于定子槽内的集中式绕组；所述转子包括转子铁芯和多组永磁体槽，多组所述永磁体槽沿转子铁芯的外圆周方向均匀分布设置；每组所述永磁体槽均包括一字型的第一磁钢槽、第二磁钢槽以及第三磁钢槽，所述第一磁钢槽和第二磁钢槽对称设置形成v字型结构且v型尖指向转子铁芯的圆心，所述第三磁钢槽设置于第一磁钢槽和第二磁钢槽形成的v字型开口处并与第一磁钢槽和第二磁钢槽组合形成三角结构，所述第一磁钢槽、第二磁钢槽以及第三磁钢槽相互独立且相互无接触；所述第一磁钢槽、第二磁钢槽以及第三磁钢槽内均嵌设有磁钢。
7.具体的，所述集中式绕组为双层电枢绕组。
8.具体的，所述集中式绕组采用扁铜线。
9.具体的，所述第一磁钢槽和第二磁钢槽之间的夹角为135度。
10.具体的，所述第一磁钢槽和第二磁钢槽对应的端部设置有磁桥。
11.具体的，所述第一磁钢槽和第二磁钢槽的两端均设有空气隔磁槽。
12.具体的，所述第一磁钢槽和第二磁钢槽靠近磁桥一侧的空气隔磁槽均向转子铁芯的内径突起；所述第一磁钢槽和第二磁钢槽远离磁桥一侧的空气隔磁槽的外侧凹陷。
13.具体的，所述定子槽沿定子铁芯内侧周向均匀分布有12组；所述永磁体槽呈三角结构沿转子铁芯外周向均匀分布有12组。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）每组永磁体槽形成一个极，每极磁钢三角排布，提高电机的直轴电感，增加磁阻转矩，提高驱动电机的高效率运行区域，扩大电机转速范围；（2）转子铁芯上形成等间隔角度的多组永磁体槽，简化永磁体的嵌入工艺；（3）永磁体槽呈三角结构，能够使得电机的磁路得到显著改善”，增大了交轴电，使交直轴之间的电感比值变大，可以形成更大的磁阻转矩，补偿了因永磁体减少而损失的永磁推力分量，令电机保持较高的推力密度；（4）磁体两端设置防漏磁的空气隔磁槽，减弱每个磁极的漏磁通，增强电机主磁通，提高电机运行过程中的功率因数。
附图说明
15.图1为本发明定子铁芯及转子铁芯的结构示意图；图2为本发明图1中a 的结构放大图；图3为本发明定子铁芯安装集中式绕组及转子铁芯安装磁钢后的结构示意图。
16.图中：1、定子；11、铁芯；12、定子槽；13、集中式绕组；2、转子；21、转子铁芯；22、永磁体槽；221、第一磁钢槽；222、第二磁钢槽；223、第三磁钢槽；224、磁桥；225、隔磁槽；23、磁钢。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
19.此外，术语中“内外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述和简化描述，不是指示或暗示特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。
20.请参阅图1
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3，本发明所揭示的是一种双层分数槽集中绕组永磁同步磁阻带助磁电机，其包括定子1和转子2，该定子1和转子2呈圆环形；所述定子1采用分数槽集中卷型式，其采用分数槽集中卷结构，电机齿槽转矩小，能降低转矩波动，且电机端部小，铜损小，效率高。该定子1具体包括定子铁芯11、定子铁芯11内侧沿圆周均匀分布的多组定子槽12以及嵌于定子槽12内的集中式绕组13，本实施例中，所述定子槽12沿定子铁芯11内侧周向均匀分布有12组；所述集中式绕组13采用双层电枢绕组，该集中式绕组13采用扁铜线，扁铜线能大幅度降低电机铜损提高电机效率增加功率密度。
21.所述转子2包括转子铁芯21和多组永磁体槽22，多组永磁体槽22沿转子铁芯21的外圆周方向均匀分布设置，该永磁体槽22用于磁钢的定位安装，本实施例中，永磁体槽22呈三角结构沿转子铁芯21外周向均匀分布有12组；具体的，每组永磁体槽22均包括一字型的第一磁钢槽221、第二磁钢槽222以及第三磁钢槽223，所述第一磁钢槽221和第二磁钢槽222对称设置形成v字型结构且v型尖指向转子铁芯21的圆心，所述第三磁钢槽223设置于第一磁钢槽221和第二磁钢槽222形成的v字型开口处并与第一磁钢槽221和第二磁钢槽222组合形成三角结构，其中第一磁钢槽221、第二磁钢槽222以及第三磁钢槽223分别独立且相互无接触，这样的无接触三角结构槽型设计，能够减少磁钢的使用，并保证足够高的气隙磁密；所述第一磁钢槽221和第二磁钢槽222之间的夹角为135度；所述第一磁钢槽221和第二磁钢槽222对应的端部设置有磁桥224，该磁桥224可提高电机转速，增肌电机弱磁扩速能力，保证电机转子的机械强度，但是磁桥224的存又会使磁钢产生的磁场发生漏磁，影响电机的输出转矩，影响电机的性能，因此需要磁桥224尽可能的小，为了保证可靠的机械强度以及尽可能少的漏磁，合适的磁桥厚度是非常重要的；本实施例中，所述第一磁钢槽221和第二磁钢槽222的两端均设有空气隔磁槽225，作为较佳实施例，第一磁钢槽221和第二磁钢槽222靠近磁桥224一侧的空气隔磁槽225均向转子铁芯21的内径突起，使得空气隔磁槽225宽度大于磁钢槽中部宽度；所述第一磁钢槽221和第二磁钢槽222远离磁桥224一侧的空气隔磁槽225的外侧凹陷，使得磁桥224长度大于磁钢槽厚度；通过上述设计，可保证电机高速运行时磁桥224强度同时，尽可能的较少磁钢漏磁，节省磁钢用量。
22.所述第一磁钢槽221、第二磁钢槽222以及第三磁钢槽223内均嵌设有磁钢23，所述永磁体槽22的槽位能固定磁钢23，使得电机高速转动时，磁钢23不会移动。
23.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。