专利名称：一种径向式永磁同步电动机转子的优化设计方法
技术领域：
本发明涉及永磁同步电动机设计方法，具体是ー种径向式永磁同步电动机转子的优化设计方法。
背景技术：
永磁同步电动机在运行过程中，对永磁体的性能有两点要求一是永磁同步电动机在运行过程中不允许因电机温升而产生不可逆退磁。ニ是永磁同步电动机在起动或运行中过载失步产生大电流强反向磁场的冲击下不允许出现不可逆退磁。在现有永磁同步电动机设计方法中，同一永磁同步电动机的转子上安装的所有永磁体均设计为具有相同的性能參数(通常指剩磁、内禀矫顽力等)。这种设计是基于如下假设进行的永磁同步电动机的转子内的永磁体各部位所受的反向磁场的作用大小是相同的。如图I所示，采用现有永磁同步电动机设计方法设计的径向式永磁同步电动机转子由钢轴I和偶数个瓦形永磁体2组成。然而实践表明，在永磁同步电动机的转子的不同半径处，永磁体所受的反向磁场的作用大小并不相同。具体如下离转子圆心愈近的永磁体所受的反向磁场的作用愈小。反之，离 转子圆心愈远的永磁体所受的反向磁场的作用愈大。根据这ー结论可以得出，现有永磁同步电动机设计方法存在设计不合理的问题，且其因设计不合理导致永磁同步电动机的成本升高。基于此，有必要发明ー种全新的永磁同步电动机设计方法，以解决现有永磁同步电动机设计方法设计不合理、以及导致永磁同步电动机的成本升高的问题。
发明内容
本发明为了解决现有永磁同步电动机设计方法设计不合理、以及导致永磁同步电动机的成本升高的问题，提供了 ー种径向式永磁同步电动机转子的优化设计方法。本发明是采用如下技术方案实现的一种径向式永磁同步电动机转子的优化设计方法，该方法是采用如下步骤实现的a.将若干个瓦形永磁体和若干个瓦形导磁体相间层叠，构成一个转子磁极；且保证ー个瓦形永磁体位于转子磁极最内侧；b.在钢轴外侧面均匀设置偶数个转子磁极，由钢轴和偶数个转子磁极共同组成径向式永磁同步电动机转子；且保证离转子圆心愈近的瓦形永磁体的内禀矫顽力愈小，离转子圆心愈远的瓦形永磁体的内禀矫顽力愈大；同时保证相邻两个转子磁极的极性不同，且保证相邻两个转子磁极之间留有间隙。本发明所述的ー种径向式永磁同步电动机转子的优化设计方法是基于如下结论进行的离转子圆心愈近的永磁体所受的反向磁场的作用愈小，离转子圆心愈远的永磁体所受的反向磁场的作用愈大。根据永磁体的特性可知，永磁体的内禀矫顽力愈小，对反向磁场的抵抗力就愈弱。也就是说，内禀矫顽力愈小的永磁体在反向磁场的作用下愈容易退磁，反之则相反。因此，与现有永磁同步电动机设计方法相比，本发明所述的ー种径向式永磁同步电动机转子的优化设计方法设计更加合理，其根据强度理论，在永磁同步电动机的转子的不同半径处安装具有不同内禀矫顽力的永磁体，大大降低了永磁同步电动机的成本(这是由于内禀矫顽力较小的永磁体比内禀矫顽力较大的永磁体成本低很多)。此外，本发明所述的ー种径向式永磁同步电动机转子的优化设计方法通过采用瓦形导磁体，有效减少了反向磁场对瓦形永磁体磁场的冲击，从而更有效地保护了径向式永磁同步电动机转子。本发明基于全新的设计理论，有效解决了现有永磁同步电动机设计方法设计不合理、以及导致永磁同步电动机的成本升高的问题，其既适用于永磁同步电动机的设计，也适用于异步起动永磁同步电动机的设计。
图I是采用现有永磁同步电动机设计方法设计的径向式永磁同步电动机转子的结构示意图。图2是采用本发明所述的ー种径向式永磁同步电动机转子的优化设计方法设计的径向式永磁同步电动机转子的结构示意图。图中1-钢轴，2-瓦形永磁体，3-瓦形导磁体。
具体实施例方式一种径向式永磁同步电动机转子的优化设计方法，该方法是采用如下步骤实现的
a.将若干个瓦形永磁体2和若干个瓦形导磁体3相间层叠，构成ー个转子磁极；且保证ー个瓦形永磁体2位于转子磁极最内侧；
b.在钢轴I外侧面均匀设置偶数个转子磁极，由钢轴I和偶数个转子磁极共同组成径向式永磁同步电动机转子；且保证离转子圆心愈近的瓦形永磁体2的内禀矫顽力愈小，离转子圆心愈远的瓦形永磁体2的内禀矫顽カ愈大；同时保证相邻两个转子磁极的极性不同，且保证相邻两个转子磁极之间留有间隙；
所述步骤a中，每个转子磁极中的瓦形永磁体2的数目均大于等于2 ；
所述步骤a中，每个转子磁极中的每个瓦形导磁体3的厚度均大于等于0 ;
具体实施时，还可以在转子磁极外侧面压装异步起动转子，由钢轴I、偶数个转子磁极、异步起动转子共同组成径向式异步起动永磁同步电动机转子；同时保证位于转子磁极最外侧的瓦形永磁体2与异步起动转子的鼠笼导条底部之间的距离大于0 ;相邻两个转子磁极之间的间隙分别与各个鼠笼导条相对应。
权利要求
1.一种径向式永磁同步电动机转子的优化设计方法，其特征在于该方法是采用如下步骤实现的 a.将若干个瓦形永磁体(2)和若干个瓦形导磁体(3)相间层叠，构成一个转子磁极；且保证一个瓦形永磁体(2 )位于转子磁极最内侧； b.在钢轴(I)外侧面均匀设置偶数个转子磁极，由钢轴(I)和偶数个转子磁极共同组成径向式永磁同步电动机转子；且保证离转子圆心愈近的瓦形永磁体(2)的内禀矫顽力愈小，离转子圆心愈远的瓦形永磁体(2)的内禀矫顽力愈大；同时保证相邻两个转子磁极的极性不同，且保证相邻两个转子磁极之间留有间隙。
2.根据权利要求I所述的一种径向式永磁同步电动机转子的优化设计方法，其特征在于所述步骤a中，每个转子磁极中的瓦形永磁体(2)的数目均大于等于2。
3.根据权利要求I或2所述的一种径向式永磁同步电动机转子的优化设计方法，其特征在于所述步骤a中，每个转子磁极中的每个瓦形导磁体(3)的厚度均大于等于O。
4.根据权利要求I或2所述的一种径向式永磁同步电动机转子的优化设计方法，其特征在于在转子磁极外侧面压装异步起动转子，由钢轴(I)、偶数个转子磁极、异步起动转子共同组成径向式异步起动永磁同步电动机转子；同时保证位于转子磁极最外侧的瓦形永磁体(2)与异步起动转子的鼠笼导条底部之间的距离大于O ;相邻两个转子磁极之间的间隙分别与各个鼠笼导条相对应。
全文摘要
本发明涉及永磁同步电动机设计方法，具体是一种径向式永磁同步电动机转子的优化设计方法。本发明解决了现有永磁同步电动机设计方法设计不合理、以及导致永磁同步电动机的成本升高的问题。一种径向式永磁同步电动机转子的优化设计方法，该方法是采用如下步骤实现的a.将若干个瓦形永磁体和若干个瓦形导磁体相间层叠，构成一个转子磁极；b.在钢轴外侧面均匀设置偶数个转子磁极；同时保证离转子圆心愈近的瓦形永磁体的内禀矫顽力愈小，离转子圆心愈远的瓦形永磁体的内禀矫顽力愈大。本发明其既适用于永磁同步电动机的设计，也适用于异步起动永磁同步电动机的设计。
文档编号H02K1/27GK102769348SQ20121026024
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月26日 优先权日2012年7月26日
发明者岳群生 申请人:岳群生