[发明专利]一种高转矩密度永磁磁阻同步电机转子结构

摘要

本发明公开了一种高转矩密度永磁磁阻同步电机转子结构，包括中心转轴和转子铁芯，转子铁芯沿圆周方向均匀设置有P组通槽，每组通槽包括沿转子铁芯径向方向上间隔设置的3层U形通槽，中间U形通槽的两翼内分别嵌置有一个永磁体。所述3层U形通槽，中间U形通槽为对称结构，外层与内层U形通槽为非对称结构。本发明可以改变内置式永磁同步电机转矩特性，使最大合成转矩充分利用永磁转矩分量与磁阻转矩分量，提高电机的转矩密度。

主权项

一种永磁磁阻同步电机转子结构，其特征在于：包括中心转轴(1)和转子铁芯(2)，中心转轴(1)与转子铁芯(2)同中心轴线安装；围绕中心轴线，在转子铁芯(2)上均匀设置有P个结构尺寸相同的通槽组(3)，沿顺时针方向，通槽组(3)的编号依次记为1,2，···，i，···，P‑1，P，其中P为电机的磁极数；每个通槽组(3)包括三个U形通槽，每个U形通槽包括一个直底边和两个直侧翼，三个直底边相互平行；根据直底边距离中心轴线的距离，将三个U形通槽分别称为外层U形通槽(4)、中间U形通槽(5)和内层U形通槽(6)，中间U形通槽(5)为对称结构，外层U形通槽(4)和内层U形通槽(6)为非对称结构；内层U形通槽(6)的直底边和直侧翼的宽度分别为h1和q1，中间U形通槽(5)的直底边和直侧翼的宽度分别为h2和q2，外层U形通槽(4)的直底边和直侧翼的宽度分别为h3和q3，h1<h2<h3，0.5h1≤q1≤1.5h1，0.5h2≤q2≤1.5h2，0.5h3≤q3≤1.5h3；在中间U形通槽(5)的两个直侧翼内分别嵌置有一个永磁体(7)，永磁体(7)的长度为lpm，永磁体(7)的宽度为wpm；同一个中间U形通槽(5)内的两个永磁体(7)极性相同，相邻两个中间U形通槽(5)内的永磁体(7)极性不同；通槽组(3)的其他尺寸以U形通槽的中心线进行表述；在转子铁芯(2)的横截面上建立xy二维坐标系，xy二维坐标系的原点在中心轴线上；第1个通槽组(3)的三个直底边均与y轴垂直，且三个直底边的中点均在y轴上，中间U形通槽(5)的对称轴与y轴重合，第1个通槽组(3)的6个直侧翼端部与转子铁芯(2)外圆在半径方向的距离均为b；中间U形通槽(5)的两个直侧翼端部中心与原点的连线和y轴的夹角均为α0，内层U形通槽(6)的左直侧翼端部中心与原点的连线和y轴的夹角为α3，0°≤α3＜α0；内层U形通槽(6)的右直侧翼端部中心与原点的连线和y轴的夹角为α4，α3＜α4且α3+α4＜2α0；外层U形通槽(4)的左直侧翼端部中心与原点的连线和y轴的夹角为α1，外层U形通槽(4)的右直侧翼端部中心与原点的连线和y轴的夹角为α2，α1＜α2且在外层U形通槽(4)的两个直侧翼上各设置一个能导通磁通的磁桥，两个磁桥的间距均为w，两个磁桥的中心距离原点的距离相等。