[发明专利]一种不对称V型转子冲片以及使用其的内置式永磁电机

说明书

技术领域

本发明涉及具有永磁体的旋转电机，尤其涉及一种不对称V型转子冲片以及使用其的内置式永磁电机。

背景技术

高转矩密度和高效率永磁电机已经广泛用于航空航天、数控机床、机器人、电动汽车等领域。依据永磁体在转子的位置不同，永磁电机分为表贴式永磁电机(SPM)和内置式永磁电机(IPM)，其中内置式永磁电机的转矩包括永磁转矩和磁阻转矩。永磁转矩是由转子永磁体磁场和定子磁场相互作用产生的，磁阻转矩是由定子磁场和具有凸极性的转子所产生。因此，在其他条件一致的情况下，内置式永磁电机具有更高的功率密度和效率。正是由于转子的这种结构特征，内置式永磁电机具有更高齿槽转矩和转矩脉动，但转矩脉动不仅造成电机振动，产生噪声，而且影响电机的平稳运行。

在现有的技术中降低内置式永磁电机的转矩脉动的常用方法是定子斜槽技术。但是这种技术同时也具有一些难以克服的缺点。采用定子斜槽，绕组端部变长，端部效应加大，铜耗损耗增加，电机效率降低，漆包线成本增加等。转子分段斜极同样可以有效的降低转矩脉动，但采用分段斜极，增加极间漏磁，也使电机的工艺变得复杂。此外，斜槽和分段斜极会产生轴向不平衡力，损坏轴承。

因此，有必要提供一种新的技术方案，能够达到降低成本，使用方便的技术效果。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种不对称V型转子冲片以及使用其的内置式永磁电机，可以显著减小内置式永磁电机的齿槽转矩和降低转矩脉动。

为实现上述目的，本发明提供了一种不对称V型转子冲片以及使用其的内置式永磁电机，其特征在于：包括定子铁心、定子绕组、转子铁心；所述定子绕组采用单层分布绕组，节距为四；所述转子铁心包括中心轴，和设置在中心轴周边的多组永磁体，以及连接在永磁体两端的隔磁桥；所述永磁体为第一永磁体和第二永磁体连接组成的不对称V型转子冲片，所述隔磁桥包括第一隔磁桥和第二隔磁桥，所述第一隔磁桥与第一永磁体连接，所述第二隔磁桥与第二永磁体连接。

上述的一种不对称V型转子冲片以及使用其的内置式永磁电机，其特征在于：所述第一永磁体和第二永磁体的形状相同。

上述的一种不对称V型转子冲片以及使用其的内置式永磁电机，其特征在于：所述第一永磁体逆时针旋转，与基准线OD夹角为θ₂，第二永磁体逆时针旋转，与基准线OD夹角为θ₃，θ₂＜θ₃。

上述的一种不对称V型转子冲片以及使用其的内置式永磁电机，其特征在于：所述第二隔磁桥和第一隔磁桥形状不相同，第二隔磁桥宽度大于第一隔磁桥宽度。

上述的一种不对称V型转子冲片以及使用其的内置式永磁电机，其特征在于：所述转子铁心分为两部分，采用同一种转子冲片，第一部分转子是铁心叠片正面向上叠压而成，第二部分转子是铁心叠片背面向上叠压而成。

上述的一种不对称V型转子冲片以及使用其的内置式永磁电机，其特征在于：所述θ₂＝65°，θ₃＝70°。

上述的一种不对称V型转子冲片以及使用其的内置式永磁电机，其特征在于：所述第一部分转子和第二部分转子的轴向长度可调整。

上述的一种不对称V型转子冲片以及使用其的内置式永磁电机，其特征在于：所述所述第一部分转子和第二部分转子的轴向长度比为0.8-1.2。

本发明的有益效果是：

1、本发明的内置式永磁电机的定子绕组采用单层分布绕组，可有效抑制反电势谐波；

2、本发明的内置式永磁电机转子采用不对称V型转子冲片，转子铁心分为两部分，采用同一种转子冲片，第一部分转子是铁心叠片正面向上叠压而成，而第二部分转子是铁心叠片背面向上叠压而成，第一部分转子和第二部分转子的轴向长度可调整，可以显著减小内置式永磁电机的齿槽转矩和降低转矩脉动；

3、本发明结构简单、操作方便、灵活性好、可靠性高、成本较低，有效解决了现有技术的不足。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是参考实施例的内置式永磁电机定子正面结构示意图；

图2是参考实施例的内置式永磁电机转子正面结构示意图；

图3是本发明实施例的内置式永磁电机转子冲片正面示意图；

图4是本发明实施例的内置式永磁电机转子冲片背面示意图；

图5是本发明实施例的转子立体示意图；