[发明专利]永磁辅助同步磁阻电机及其转子以及该电机的安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域，更具体地，涉及一种永磁辅助同步磁阻电机及其转子以及该电机的安装方法。

背景技术

内置永磁同步电机(IPM)是一种在转子内侧放置一层永磁体，主要利用永磁转矩、磁阻转矩为辅助的电机，其主要通过提高永磁体的性能来提高电机性能，常见的做法就是内置稀土类永磁体。但是稀土是不可再生资源，其价格昂贵，因此该种电机更广泛的应用受限。

为了节约稀有金属资源，减轻环境负担，结合同步磁阻电机与IPM电机二者的优势，开发使用少量稀土或者不用稀土的永磁辅助式同步磁阻电机是大势所趋。永磁辅助式同步磁阻电机的电磁转矩由磁阻转矩与永磁转矩构成，其电磁转矩公式如下：

T＝p(L_d-L_q)i_di_q+pψ_PMi_q

式中第一项为磁阻转矩，第二项为永磁转矩。其中p为电机极对数，Ψ_PM为转子永磁体在定子绕组上产生磁链，L_d、L_q分别为d轴和q轴电感，i_d、i_q是定子电流空间矢量在d、q轴方向上的分量。其中，d轴方向为转子磁场的方向，是由连接各永磁体中心和转子中心的方向加以确定的；q轴方向是由连接相邻极间的分界和转子中心的方向加以确定的。通过增加第二项中间的Ψ_PM以及通过提高电机d、q轴电感差值(提高q轴电感或减小d轴电感)都可以实现电机输出转矩的提高。

发明内容

本发明目的在于提供一种能增大磁阻转矩利用率，提高电机效率的永磁辅助同步磁阻电机及其转子以及该电机的安装方法。

本发明提供了一种永磁辅助同步磁阻电机的转子，包括：转子铁心，在所述转子铁心上以所述转子的转子中心为圆心按圆周方向均匀分布四个永磁体槽组，每个永磁体槽组包括至少两层永磁体槽；四个永磁体组，每个永磁体组包括至少两层分别配合地嵌入在相应的永磁体槽组的永磁体槽中的永磁体，每个永磁体组内的各永磁体为同一极性，相邻的两个永磁体组极性相反；其中，与四个所述永磁体组的最内层永磁体朝向转子中心的顶点相切的内圆的直径D1与所述转子的直径D2满足以下关系：

进一步地，所述转子的永磁体的剩余磁通密度在0.2T至0.6T之间。

进一步地，所述转子的永磁体的中间部位厚度大于两端厚度。

进一步地，每个永磁体组包括三层永磁体，每个永磁体中间部位厚度不小于两端厚度，且每个永磁体组的各永磁体的中间部位厚度之和T与相邻永磁体中间位置的间隔之和g满足如下关系：

进一步地，每个永磁体组包括两层永磁体，每个永磁体中间部位厚度不小于两端厚度，且每个永磁体组的各永磁体的中间部位厚度之和T与相邻永磁体中间位置的间隔之和g满足如下关系：

本发明还提供了一种永磁辅助同步磁阻电机的转子，包括：转子铁心，在所述转子铁心上以所述转子的转子中心为圆心按圆周方向均匀分布六个永磁体槽组，每个永磁体槽组包括至少两层永磁体槽；六个永磁体组，每个永磁体组包括至少两层分别配合地嵌入在相应的永磁体槽组的永磁体槽中的永磁体，每个永磁体组内的各永磁体朝向所述转子的外周方向为同一极性，相邻的两个永磁体组极性相反；其中与六个所述永磁体组的最内层永磁体朝向转子中心的顶点相切的内圆的直径D1与所述转子的直径D2满足以下关系：

进一步地，所述转子的永磁体的剩余磁通密度在0.2T至0.6T之间。

进一步地，所述转子的永磁体的中间部位厚度大于两端厚度。

进一步地，每个永磁体组包括三层永磁体，每个永磁体中间部位厚度不小于两端厚度，且每个永磁体组的各永磁体的中间部位厚度之和T与相邻永磁体中间位置的间隔之和g满足如下关系：

进一步地，每个永磁体组包括两层永磁体，每个永磁体中间部位厚度不小于两端厚度，且每个永磁体组的各永磁体的中间部位厚度之和T与相邻永磁体中间位置的间隔之和g满足如下关系：

本发明还提供了一种永磁辅助同步磁阻电机，包括定子和由所述定子环绕的可转动的转子，其中所述转子为前述的永磁辅助同步磁阻电机的转子。