一种转子开槽的表贴式永磁游标风力发电机

本发明涉及一种表贴式永磁游标电机，具体涉及一种转子开槽的表贴式永磁游标风力发电机。

背景技术：

1、永磁游标电机就是一种具有高转矩密度特性的电机，其通过磁场调制作用将高速旋转的定子磁场调制后与低速旋转的转子磁场相耦合产生低速大转矩的效果，在直驱风力发电等低速大转矩领域有着广泛的应用前景。

2、常规永磁电机使用硅钢片叠压成的铁心为定转子磁通提供磁路。对于表贴式永磁电机，为简化电机的结构，转子通常可以省掉硅钢片叠压成的转子铁心，直接将转子永磁体贴在材质为实心钢的转子外壳上，由实心钢转子外壳为转子磁通提供磁路，同时实心钢转子外壳起到结构支撑的作用。然而在电机的运行过程中，实心钢转子外壳中会感应产生涡流，其产生原理与普通永磁电机转子护套中会感应产生涡流类似，并且由于实心钢转子外壳直接与永磁体相接，实心钢转子外壳中流通的磁通更多，且电阻更小，感应产生的涡流更大，造成涡流损耗也更大。

3、不同于普通表贴式永磁电机，表贴式永磁游标电机转子磁路中的磁通谐波更多，涡流损耗更大。这是由于游标电机定转子的磁场在调制过程中，除了产生有效的工作谐波外，还会产生很多不需要的谐波，并且漏磁较严重，当转子主磁路使用实心钢转子外壳时，这些谐波和漏磁通会导致实心钢转子外壳中感应产生的涡流增大，涡流损耗增大，电机的温度升高，不利于电机的运行。因此降低采用实心钢转子结构的表贴式永磁游标风力发电机中实心钢转子涡流损耗是非常有意义的。

4、针对表贴式永磁电机涡流损耗问题，常规降低涡流损耗的方法有降低定子时空谐波、在转子侧磁钢轴向分段、圆周方向分段等，这些方法能够降低转子的涡流损耗，但是这些措施对于表贴式永磁游标电机的实心钢转子中的涡流损耗降低效果不足，转子总的涡流损耗依旧很大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种转子开槽的表贴式永磁游标风力发电机，该发电机的转子涡流损耗较小。

2、为达到上述目的，本发明所述的转子开槽的表贴式永磁游标风力发电机包括定子及转子，转子套接于定子的外侧，定子与转子之间具有气隙，所述转子包括转子铁心以及设置于转子铁心内侧的转子永磁体，转子铁心的内侧沿周向设置有若干转子槽。

3、所述定子包括定子铁心以及缠绕于定子铁心上的电枢绕组，定子铁心上设置有若干定子调制齿。

4、转子铁心采用实心钢制备而成。

5、各转子槽位于相邻转子永磁体之间。

6、相邻两个转子永磁体之间设置一个转子槽。

7、转子槽的开槽方向为电机的轴向方向。

8、每个转子槽的中心与相邻两块转子永磁体的几何中线相重合。

9、电枢绕组的极对数pa，转子永磁体的极对数pr，定子调制齿的数目ns满足：ns＝pa+pr。

10、本发明具有以下有益效果：

11、本发明所述的转子开槽的表贴式永磁游标风力发电机在具体操作时，所述转子包括转子铁心以及设置于转子铁心内侧的转子永磁体，转子铁心的内侧沿周向设置有若干转子槽，采用开设转子槽的方式，调整转子铁心的磁路分布，在保证电机转矩基本不下降的情况下减小在转子上感应的涡流，从而减小电机转子涡流损耗，提升电机综合运行效率，降低电机温升。

12、进一步，采用实心钢制备而成，转子铁心既提供转子磁路，同时可以直接作为电机的外壳，省掉转子中的硅钢铁心，使电机结构更为简单，重量更轻。

技术特征：

1.一种转子开槽的表贴式永磁游标风力发电机，其特征在于，包括定子(8)及转子(9)，转子(9)套接于定子(8)的外侧，定子(8)与转子(9)之间具有气隙，所述转子(9)包括转子铁心(4)以及设置于转子铁心(4)内侧的转子永磁体(5)，转子铁心(4)的内侧沿周向设置有若干转子槽(6)。

2.根据权利要求1所述的转子开槽的表贴式永磁游标风力发电机，其特征在于，所述定子(8)包括定子铁心(1)以及缠绕于定子铁心(1)上的电枢绕组(3)，定子铁心(1)上设置有若干定子调制齿(2)。

3.根据权利要求1所述的转子开槽的表贴式永磁游标风力发电机，其特征在于，转子铁心(4)采用实心钢制备而成。

4.根据权利要求1所述的转子开槽的表贴式永磁游标风力发电机，其特征在于，各转子槽(6)位于相邻转子永磁体(5)之间。

5.根据权利要求4所述的转子开槽的表贴式永磁游标风力发电机，其特征在于，相邻两个转子永磁体(5)之间设置一个转子槽(6)。

6.根据权利要求4所述的转子开槽的表贴式永磁游标风力发电机，其特征在于，转子槽(6)的开槽方向为电机的轴向方向。

7.根据权利要求4所述的转子开槽的表贴式永磁游标风力发电机，其特征在于，每个转子槽(6)的中心与相邻两块转子永磁体(5)的几何中线相重合。

8.根据权利要求2所述的转子开槽的表贴式永磁游标风力发电机，其特征在于，电枢绕组(3)的极对数pa，转子永磁体(5)的极对数pr，定子调制齿(2)的数目ns满足：ns＝pa+pr。

技术总结
本发明公开了一种转子开槽的表贴式永磁游标风力发电机，包括定子及转子，转子套接于定子的外侧，定子与转子之间具有气隙，所述转子包括转子铁心以及设置于转子铁心内侧的转子永磁体，转子铁心的内侧沿周向设置有若干转子槽，该发电机的转子涡流损耗较小。

技术研发人员：贾少锋,袁志东,杨勇,梁得亮,王秀丽
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13