[发明专利]转子组件和自起动永磁同步磁阻电机

说明书

本申请提供一种转子组件和自起动永磁同步磁阻电机。该转子组件包括转子铁芯(1)，在转子铁芯(1)的横截面上，转子铁芯(1)设置有安装槽(2)、磁障槽(4)和多个鼠笼槽(5)，鼠笼槽(5)分布于转子铁芯(1)的外周，安装槽(2)内安装有永磁体(3)，磁障槽(4)包括外层磁障槽(42)，外层磁障槽(42)位于最外层安装槽(2)的径向外侧，外层磁障槽(42)为至少两层，每层外层磁障槽(42)上设置有至少两个第二磁桥(61)。根据本申请的转子组件，能够同时增加电机磁阻转矩和永磁转矩，提升电机性能和效率。

技术领域

本申请涉及电机技术领域，具体涉及一种转子组件和自起动永磁同步磁阻电机。

背景技术

自起动永磁同步磁阻电机结合了感应电机与同步永磁磁阻电机的结构特点，通过鼠笼感应产生力矩实现起动，通过转子d、q轴磁通差距及永磁体产生的转矩实现恒转速运行，能够直接通入电源实现起动运行。自起动永磁同步磁阻电机可以利用磁阻转矩提升电机输出转矩，与自起动永磁电机相比，永磁体用量减少，成本下降；与异步电机相比，自起动永磁同步磁阻电机效率高，而且转速恒定同步，转速不会随负载而变化。

传统的永磁电机及自起动永磁同步磁阻电机需要驱动器进行起动和控制运行，成本高，控制复杂，而且驱动器占据一部分损耗，使整个电机系统效率下降。

专利公开号为CN107994698A的中国发明专利提供一种自起动永磁同步磁阻电机，以降低永磁体成本，然而该专利中磁通集中沿q轴方向行进，降低了d轴方向磁通，使得永磁转矩减小，电机性能降低。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种转子组件和自起动永磁同步磁阻电机，能够同时增加电机磁阻转矩和永磁转矩，有效阻止定子退磁磁场，改善永磁体抗退磁能力，提升电机性能和效率。

为了解决上述问题，本申请提供一种转子组件，包括转子铁芯，在转子铁芯的横截面上，转子铁芯设置有安装槽、磁障槽和多个鼠笼槽，鼠笼槽分布于转子铁芯的外周，安装槽内安装有永磁体，磁障槽包括外层磁障槽，外层磁障槽位于最外层安装槽的径向外侧，外层磁障槽为至少两层，每层外层磁障槽上设置有至少两个第二磁桥。

优选地，安装槽沿转子铁芯的径向至少布置两层，磁障槽包括还内层磁障槽，内层磁障槽位于最外层安装槽的径向内侧，同一极下，相邻的安装槽之间至少存在一层内层磁障槽，内层磁障槽上设置有至少两个第一磁桥。

优选地，内层磁障槽包括沿径向向外凸出的弧形段以及位于弧形段两端的直线段，直线段的延伸方向平行于q轴。

优选地，沿径向位于最内层的内层磁障槽在d轴方向的宽度为L3，沿径向位于最内层的永磁体在d轴方向上的宽度为L1，L3＜L1。

优选地，沿径向由内而外的方向，外层磁障槽的第二磁桥的宽度递减；和/或，沿径向由内而外的方向，外层磁障槽的第二磁桥与d轴之间的间距递减。

优选地，第二磁桥的宽度小于与该第二磁桥所在的磁障槽相邻且位于内侧的导磁通道的最小宽度的一半。

优选地，各外层磁障槽沿d轴方向的宽度均小于沿径向位于最内层的永磁体在d轴方向上的宽度。

优选地，鼠笼槽包括q轴鼠笼槽，q轴鼠笼槽分别设置在安装槽以及磁障槽的两端。

优选地，q轴鼠笼槽的延伸方向平行于q轴，q轴鼠笼槽相对于d轴或q轴对称分布。

优选地，鼠笼槽还包括d轴鼠笼槽，d轴鼠笼槽位于q轴鼠笼槽靠近d轴的一侧。

优选地，d轴鼠笼槽为多个，并相对于d轴或q轴对称分布。

优选地，安装槽包括径向向外凸出的弧形段和设置在弧形段两端的直线段，直线段的延伸方向平行于q轴。