[发明专利]一种永磁电机

说明书

一种永磁电机，属于电机领域。包括定子和转子，定子包含多个定子齿，相邻定子齿之间形成定子槽，定子齿上缠绕N套绕组，且每个定子槽内均容纳该N套绕组，每套绕组包括M相绕组，每相绕组包括Z个线圈，每个定子槽内容纳有2N个线圈边，其中每两个线圈边来自于一套绕组，2N个线圈边中至少有一个线圈边与其位于同一套绕组的另一个线圈边为不同相。本发明采用一种绕组形式来替代斜极与斜槽，从而实现降低转矩波动，并且本发明不产生轴向力，从而提升了电机的可靠性和使用寿命。

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其涉及一种永磁电机。

背景技术

现有电机为了降低电机的转矩波动达到降低电机的振动噪音的目的，通常采用斜极或者斜槽的方式，但是这会增加电机的制造成本和结构的复杂性，而且斜极与斜槽会不同程度地引入电机的轴向力，这会给电机轴承带来额外的负荷，尤其是针对大功率低速永磁电机，其所产生的轴向力将是巨大的，这将严重降低轴承的使用寿命和电机的可靠性。

发明内容

为解决现有电机降低转矩波动采用的方式会给电机轴承带来额外的负荷从而降低电机寿命及可靠性的问题，本发明提供了一种永磁电机。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种永磁电机，包括定子和转子；定子包含多个定子齿，且定子齿为平行齿，相邻定子齿之间形成梯形定子槽，定子齿上缠绕线圈形成N套绕组，且每个定子槽内均容纳该N套绕组，定子及绕组整体由环氧树脂真空灌封，定子槽底和靠近定子槽底的槽侧壁在加工下线前预先凃设导热胶，定子槽内还设置至少一组测温元件，用以根据测温元件的温度值控制各套绕组中电流的差值，以实现不同负载下各套绕组的温度差不超过8摄氏度，每套绕组包括M相绕组，每相绕组包括Z个线圈，每个定子槽内容纳有2N个线圈边，其中每两个线圈边来自于一套绕组，2N个线圈边中至少有一个线圈边与其位于同一套绕组的另一个线圈边为不同相；位于同一套绕组中的任意两相绕组在空间上相差360°/M电角度，任意两套绕组中对应的任意一相绕组在空间上相差L×α电角度，其中α≤360k±180°/M，N、M、Z、k、L均为常数，优选的α≤360k±90°/M，N为大于等于2的整数，L为小于N的常数。

N套绕组顺序排列，其中第一套绕组相对于其他套绕组更靠近该定子槽的槽口，第N套绕组相对于其他套绕组更靠近该定子槽的定子槽底；每套绕组的控制器使用同一个转子位置信号作为输入，来控制各自的电流大小，转子位置信号可以由安装在转子上的位置传感器获取，也可以由各套绕组的控制器计算得到，第N套绕组中可输入的最大电流有效值大于等于第一套绕组中可输入的最大电流有效值；

当转子旋转时，转子从第一套绕组的其中一相绕组轴线依次经过各套绕组的该相绕组轴线，直至第N套绕组的该相绕组轴线；邻近两套绕组的该相绕组轴线相差X个槽距，X为常数；

每套绕组单独连接对应的变频器，使得每套绕组能单独通电驱动转子旋转，也可以N套绕组共同通电驱动转子旋转；

当N套绕组共同通电驱动转子时，同一定子齿上的N套绕组各自的对应的线圈所产生的磁场在时间上存在相位差电角度，这使得磁场不能同时达到各自的最大值，且位于一个定子齿上的N套绕组各自的对应的线圈所产生的该相位差电角度存在差异，其中最大的该相位差电角度≤90°电角度；同时各套绕组中对应的任意一相绕组的电流的幅值相同，各套绕组中的该相绕组的电流之间存在时间相位差，该时间相位差不能被180°整除；

当每套绕组单独通电驱动转子时所产生的转矩之和大于N套绕组共同通电驱动转子时所产生的转矩，每套绕组单独通电的电流有效值之和等于N套绕组共同通电时的总电流，且为了降低转矩波动，每套绕组对应的控制策略可以不同，例如其中一套绕组的控制方式采用谐波注入。

本发明的有益效果是：采用一种绕组形式来替代斜极与斜槽，从而实现降低转矩波动，并且本发明不产生轴向力，从而提升了电机的可靠性和使用寿命。

附图说明

图1为本发明定子及绕组的部分结构示意图；