带U形导磁桥的宽调速内置式弧型永磁电机转子的制作方法

带u形导磁桥的宽调速内置式弧型永磁电机转子
技术领域
1.本实用新型涉及电机技术，特别是涉及一种带u形导磁桥的宽调速内置式弧型永磁电机转子的技术。


背景技术：

2.永磁电机在直流母线电压达到最大值（即永磁电机输入电压最大），并且在额定转矩情况下，相对应的转速称为基速。当永磁电机的电枢绕组中没有电流通过时，由永磁磁极所形成的磁场称为主磁场，当永磁电机的电枢绕组中有电流通过时，绕组本身所产生的磁场称为电枢磁场。电枢磁场对主磁场的作用会使主磁场发生畸变，产生电枢反应。
3.由于永磁同步电动机采用永磁体励磁，其磁场恒定，永磁体励磁强度难以调节，而且永磁体的磁导率接近空气，因此弱磁扩速能力较差。虽然在定子绕组中通入很大的直轴电流，能实现弱磁升速，但是会增加定子损耗，降低驱动系统效率，并可能引起永磁体不可逆退磁，导致功率密度、转矩密度和效率降低，高速恒功率调速范围变窄，难以获得宽调速等技术问题。而且当电机参数和尺寸一定时，转速会随电压增加而上升，在基速以上的恒功率运行区域，随着转速升高，由于供电电压的限制（电动汽车用电机由电池供电），难以恒功率提速。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种弱磁扩速好，恒功率调速范围宽的带u形导磁桥的宽调速内置式弧型永磁电机转子。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种带u形导磁桥的宽调速内置式弧型永磁电机转子，包括转子铁芯，所述转子铁芯上设有多个永磁单元，各个永磁单元围绕转子铁芯的轴心对称布设，所述永磁单元包括一个弧型磁钢，所述弧型磁钢相对d轴对称布设，其特征在于；
6.所述转子铁芯的每根q轴上都设置有一个隔磁槽组，所述隔磁槽组由第一隔磁槽、第二隔磁槽组成，并且第一隔磁槽、第二隔磁槽沿q轴由内至外依序间隔布设，并且位于内侧的第一隔磁槽呈开口朝外的u形，位于外侧的第二隔磁槽呈顶角朝内的三角形，使得转子铁芯上位于第一隔磁槽、第二隔磁槽之间的区块形成一个开口朝外的u形导磁桥。
7.本实用新型提供的带u形导磁桥的宽调速内置式弧型永磁电机转子，在q轴位置设置u形导磁桥，随着负载变化，u形导磁桥能起到调控漏磁通的关键作用，能增强恒功率弱磁扩速，扩展恒功率调速范围，并且隔磁槽组作为磁通屏障能起到良好隔磁、抑制其他路径的漏磁通，能更有效发挥u型导磁桥调控漏磁通的作用。
附图说明
8.图1是本实用新型实施例的带u形导磁桥的宽调速内置式弧型永磁电机转子的径向截面图。
具体实施方式
9.以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围，本实用新型中的顿号均表示和的关系。
10.如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种带u形导磁桥的宽调速内置式弧型永磁电机转子，包括转子铁芯30，所述转子铁芯上设有多个永磁单元，各个永磁单元围绕转子铁芯的轴心对称布设，所述永磁单元包括一个弧型磁钢31，所述弧型磁钢31相对d轴（磁极轴线）对称布设；
11.所述转子铁芯30的每根q轴（极间轴线）上都设置有一个隔磁槽组，所述隔磁槽组由第一隔磁槽32、第二隔磁槽33组成，并且第一隔磁槽32、第二隔磁槽33沿q轴由内至外依序间隔布设（朝向转子铁芯轴心一侧为内侧，朝向转子铁芯外圆一侧为外侧），并且位于内侧的第一隔磁槽32呈开口朝外的u形，位于外侧的第二隔磁槽33呈顶角朝内的三角形，使得转子铁芯上位于第一隔磁槽32、第二隔磁槽33之间的区块形成一个开口朝外的u形导磁桥34。
12.本实用新型实施例中，弧型磁钢与极靴（转子铁心）构成永磁磁极，在基速以下，恒转矩、高负载条件时，在定子高负载电流作用下，电枢反应去磁增强，导磁桥34对永磁磁通呈磁路饱和状态，使得永磁磁通难以通过导磁桥34，形成较高的气隙磁通，能获得较高的恒转矩；在基速以上，恒功率、轻负载条件时，电枢反应变弱，导磁桥34不再饱和，使得一部分永磁磁通流向导磁桥34，成为漏磁通，使通过定转子气隙的磁通减少，能增强弱磁扩速，从而能获得宽调速。
13.通过调节导磁桥34的宽度，即可调节导磁桥34的磁路饱和程度，从而调控途径导磁桥34的永磁磁通（使一部分磁通变为漏磁通），调控气隙磁密的降低程度（弱磁），即永磁磁极间设置的u形导磁桥随着负载变化，起到调控漏磁通的关键作用。由于电机参数和尺寸一定时，转矩与定转子气隙磁密成正比，转速与气隙磁密成反比，从而达到高速段弱磁恒功率扩速作用，获得比现有内置式永磁电机更宽广的恒功率速度范围，能满足电动汽车驱动要求，提高电机综合性能，实现宽调速、高功率密度、快响应和平稳运行。随着负载变化，起到调控漏磁通的关键作用。导磁桥34内外两侧的第一隔磁槽32、第二隔磁槽33能起到良好隔磁、抑制其他路径的漏磁通，更有效发挥u形导磁桥34的调控漏磁通作用。