旋转电机的转子、永磁电动机、压缩机、空调系统的制作方法_3

文档序号:8514176阅读:来源:国知局
1与第二永磁体22之间满足Tl ^ T2的要求。
[0069]由此,该结构的第一永磁体21和第二永磁体22不仅可以进一步提高电机的品质,而且第一永磁体21和第二永磁体22结构区别较大,在与第一槽体111和第二槽体112装配时,不会发生错位的情况,装配更方便。
[0070]在本申请的一些【具体实施方式】中,本体10上设有多个沿其周向间隔开均匀分布的铆钉孔13,每个铆钉孔13在本体10的径向上分别位于磁极20的内周。优选地,铆钉孔13的个数与磁极20的个数相同,每个铆钉孔13分别设在相邻的两个磁极20之间。
[0071]具体地,如图4所示,在第一永磁体21的下部区域,顺着第一永磁体21磁化方向的位置,设有铆钉孔13,本实施例中铆钉孔13的数量和转子的磁极20数量一致,在保持转子本体10受力均匀的前提下,铆钉孔13的数量还可以为3,9等其它数量,位置也可以根据磁铁槽11的形状进行灵活的调整。
[0072]另外,在本申请中,本体10上设有多个沿其周向间隔开均匀分布的转子孔14,每个转子孔14在本体10的径向上分别位于磁极20的内周。
[0073]也就是说,在靠近转子本体10内径方向的区域,还有沿着转子中心对称分布的转子孔14,在本实施例中,转子孔14的数量和极数保持一致。
[0074]根据本申请的一个实施例,第一永磁体21为在20°C时,矫顽力小于500kA/m的钐钴永久磁铁,优选地,第二永磁体22为在20°C时,剩磁密度大于1.2T的烧结铷铁綳永久磁铁。进一步地,第一永磁体21与第二永磁体22 —体形成。
[0075]由此,该结构的转子100可以进一步提高旋转电机200的品质,并且结构稳定性更高,装配更方便。
[0076]下面具体描述根据本申请实施例的旋转电机200。
[0077]如图3所示,具体到本申请的旋转电机200,根据本申请实施例的旋转电机200包括根据上述实施例的转子100,旋转电机200的定子槽201数为18个,每个绕组的匝数为62匝,定子202和转子100的厚度相同,均为40mm。
[0078]在本申请中,当旋转电机200运转在1200rpm时,此时旋转电机200属于低速低负荷区域,需要旋转电机200具有较高的反电势系数。因此,在适当的时刻,给电机定子绕组内部通过比正常工作电流大的瞬时脉冲电流,使得磁场强度的值会超过上述第一永磁体21的不可逆附磁矫顽力,附磁的方向和第二永磁体22的磁化方向一致,从而实现对第一永磁体21的充磁,使得每个磁极20下的磁通量达到最大值,此时,第一永磁体21提供的磁通量也达到了最大值。
[0079]当旋转电机200运转在3600rpm时,此时旋转电机200属于中速中负荷区域,需要旋转电机200具有正常的反电势系数。因此,在适当的时刻,给电机定子绕组内部通过比正常工作电流大的瞬时脉冲电流,使得磁场强度的值会超过上述第一永磁体21的不可逆附磁矫顽力,附磁的方向和第一永磁体21通脉冲电流瞬间前的磁化方向相反,使第一永磁体21刚好达到磁通量为零的状态,旋转电机200的反电势系数处于正常值。此时,第一永磁体21提供的磁通量近似为零。
[0080]当旋转电机200运转在5400rpm时,此时旋转电机200属于高速高负荷区域,需要旋转电机200具有低的反电势系数。因此,在适当的时刻,给电机定子绕组内部通过比正常工作电流大的瞬时脉冲电流,使得磁场强度的值会超过上述第一永磁体21的不可逆附磁矫顽力,附磁的方向和第二永磁体22的磁化方向相反,使第一永磁体21达到磁通量为负的最大值的状态,旋转电机200的反电势系数处于最低值。此时,第一永磁体21提供的磁通量为负的最大值。
[0081]以上只是对第一永磁体21在三种典型状态下的描述,而在实际电机工作范围中,会有各种各样的具体工作转速和负载,但都可以用上述三种工作区域划分,第一永磁体21的磁通量的值,变化范围也从正的最大值到负的最大值范围内,连续的进行变化,在本申请中不--尽述。
[0082]下面结合现有技术以及本申请的【背景技术】中所指出的相关专利来描述本申请的转子100。
[0083]具体地,图2为按照本申请所述的永久磁铁旋转电机的转子100,图7所示为现有技术中传统“一字形”内藏式永久磁铁旋转电机的转子,图8为按照【背景技术】中所述专利所描述的永久磁铁旋转电机的转子。三种电机转子的极数均为6个极,考虑到生产工艺及结构安全,三种转子的隔磁桥的宽度均为0.8mm。
[0084]其中,图2的第一永磁体21为钐钴磁铁,剩磁为1.05T,矫顽磁力为230kA/m,磁铁的特性曲线如图6所示。第二永磁体22也为烧结铷铁綳,牌号和原有“一字形”转子的保持一致,磁铁的特性曲线如图5所示。第一永磁体21和第二永磁体22的矫顽磁力相差的倍数为995/230 = 4.3倍左右。
[0085]在本实施例中,第一永磁体21的厚度为3.1_,长度为6_,第二永磁体22的厚度为2.1mm,长度为18mm,转子的外径同样为28.9mm,第一永磁体21的厚度大于第二永磁体22,第一永磁体21的长度加第二永磁体22的长度,也超过了半径的0.8倍。两块永久磁铁的形状,近似呈V字形,且V字的端点也不在d轴上,隔磁桥全部位于q轴偏左侧的区域,磁铁槽也只有一个封闭的区域。
[0086]图7中“一字形”转子采用的永久磁铁为烧结铷铁綳,牌号为N42SH,磁铁的特性如图5所示,剩磁为1.29T,矫顽磁力为995kA/m,转子的外径为28.9mm。
[0087]图8是根据本申请的【背景技术】中所指出的相关专利的描述所设计的6极转子的截面图,转子外径和“一字形”保持一致,磁铁的排布也与前述授权专利中一致,磁铁的材料特性和本实施例中一致。
[0088]利用仿真工具,用相同的定子,搭配图7到图8所述的转子,计算出来的电机在3000转下的反电势有效值如图9所示,原有“一字形”转子的有效值为150V,采用本申请的实施例,也即图2所述转子100,第一永磁体21工作在最大磁通量状态时,电机的反电势有效值为141V,米用图8中所述转子,第一永磁体21同样工作在最大磁通量状态时,电机的反电势有效值为114.7V。
[0089]本实施例转子100和前述转子相比,电机反电势的有效值下降6%,相比原有“一字形”略有下降,而这可以通过对电机转子外缘形状的优化弥补。采用图8中转子和原来“一字形”转子相比,电机反电势有效值下降24%,降幅明显,很难进行弥补,因此相比原有“一字形”转子,在低速运行时,电机的转矩密度会下降,效率降低。如果要达到原有“一字形”转子的效率水平,就要增加成本,导致产品竞争力下降。
[0090]综上,明显能够得出结论:当采用本申请中所述结构的永久磁铁式旋转电机的转子100时,相比前述相关专利的转子结构,旋转电机200的反电势系数高,转矩密度高,因此电机的效率更高。
[0091]需要补充说明的是,在图2、图7和图8的对比示例中,仅列举了转子的极数为6极,搭配定子槽数为18槽时的情况,但本发明实施例中的转子的极数不限于此,当转子极数为诸如2,4,8,10,12等其它极数时,任意的搭配与电机设计理论不相矛盾的其它任何槽数的定子,在采用了与本
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