本发明涉及电机,特别是涉及一种内置式双层v型混合磁钢聚磁型永磁转子的技术。
背景技术:
1、当前适用于电动汽车和工业自动化的永磁同步电机方面,存在着转矩波动大、功率和转矩密度低,过载能力低和可靠性差等缺陷,难以满足要求,驱动电机制约着中国电动汽车和工业自动化的研发及其产业化进程。
2、长期以来,提高功率和转矩密度,降低电机转矩波动是国内外电机研究的重点之一。提高功率密度途径之一是提高转速,但需要提高输入电源电压频率,导致高次谐波增加,永磁转子损耗和电机温升增加;提高功率密度和转矩密度的有效途径是提高气隙磁通和气隙磁密,从而,提高空载反电势,减少漏磁,为此,现有内置式永磁同步电机(ipmsm),采取两方面措施来共同抵抗漏磁,提高气隙磁密:1)内置式磁钢两端设置空气永磁槽,即非磁性磁通屏障(non-magnetic flux barrier),起隔磁作用,提高气隙磁密;2)永磁磁极两端(q轴)与转子外缘间设置隔磁磁桥,提高气隙磁密。
3、磁桥厚度设计得越窄,磁路就深度饱和,导磁系数就越小,才能限制漏磁,增加有效磁通,提高气隙磁密;但磁桥位于转子外缘,磁桥厚度过窄,机械强度差,电机制造工艺和制造成本提高,转子硅钢片冲模使用寿命降低;转子最大应力与磁桥厚度成反比,与转速平方成正比,高速时转子存在塑性变形的隐患,电机高速运行不安全。因此,现有ipmsm,隔磁磁桥,难以隔漏磁,提高气隙磁密来提高电机的功率密度与电机高速运行安全性难以兼顾。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种能提高气隙磁密,从而提高转矩密度和功率密度,降低电机噪音和转矩波动的内置式双层v型混合磁钢聚磁型永磁转子。
2、为了解决上述技术问题,本发明所提供的一种内置式双层v型混合磁钢聚磁型永磁转子,包括转子铁芯和转轴,所述转子铁芯上设有围绕转子铁芯的轴心对称布设的多个v型磁钢,所述v型磁钢由两个中部磁钢组成,该两个中部磁钢分别布设在d轴的两侧且布设形状呈窄口朝内的八字形,并且在八字形的窄口部设有内端空气永磁槽,转子铁芯上位于v型磁钢的两个中部磁钢所围合的部分构成极靴;其特征在于:
3、相邻v型磁钢之间设有径向磁钢,所述径向磁钢设置在q轴上,所述极靴上开设有扇形孔,所述扇形孔相对d轴对称布设,设扇形孔的半径边与中部磁钢之间的间距为a,扇形孔的圆弧边与转子铁芯外缘之间的间距为b,则有a=b;
4、所述径向磁钢的矫顽力低于中部磁钢的矫顽力。
5、本发明提供的内置式双层v型混合磁钢聚磁型永磁转子,采用磁钢u形排列混合v型排列的结构,利用多组磁钢多方向充磁,聚磁效应强,而且利用矫顽力不同的磁钢设置,能有效抑制磁钢两端的电枢反应,提高电机的过载能力和过载倍数,空气永磁槽(非磁性磁通屏障)起到隔磁、抑制漏磁通的作用,多层永磁结构,径向和高低能磁钢混合多路聚磁,使磁极径向中心线的d轴与极间中心线的q轴径向力趋于平衡,能提高气隙磁密,从而提高转矩密度和功率密度,降低电机噪音和转矩波动。
1.一种内置式双层v型混合磁钢聚磁型永磁转子,包括转子铁芯和转轴,所述转子铁芯上设有围绕转子铁芯的轴心对称布设的多个v型磁钢,所述v型磁钢由两个中部磁钢组成,该两个中部磁钢分别布设在d轴的两侧且布设形状呈窄口朝内的八字形,并且在八字形的窄口部设有内端空气永磁槽,转子铁芯上位于v型磁钢的两个中部磁钢所围合的部分构成极靴;其特征在于: