[发明专利]具有特殊转子结构的同步磁阻电机

说明书

技术领域

本发明涉及交流电机技术领域，特别涉及一种具有特殊转子结构的同步磁阻电机。

背景技术

早期同步磁阻电机又叫反应式电机，属于同步电机的一个机种。它的特点是转子上没有励磁绕组，定子绕组接通交流电源产生磁场，因交、直轴电抗存在差异而产生电磁转矩，从而实现机电能量转换。

一般而言，定义交轴电感和直轴电感的比值称为同步磁阻电机的凸极比。同步磁阻电机电磁转矩的大小，直接正比于凸极比。因此，凸极比是设计同步磁阻电机的关键，直接影响电机的主要电磁性能。早期的同步磁阻电机，由于其凸极比低，其电磁转矩和功率因数比感应电机低得多，虽然其结构简单、牢固耐用、成本低廉，但仍然未能在工业上得到广泛应用。

随着电力电子技术的迅猛发展，磁场定向控制系统的实现，使同步磁阻电机的设计摆脱了前期直接启动设计中的起动、稳定性等问题研究，转而采用变频起动方式，将设计重点放在只对电机的凸极比进行优化的研究上，从而产生了各种不同结构的转子形状。如：凸极式、分块转子式、磁各向异性轴向叠片式，其中，磁各向异性轴向叠片式转子结构由高导磁材料和非导磁绝缘材料叠片沿轴向交替高密叠压而成,可以获得很高的凸极比(即L_q/L_d) , 从而具有高效率、高功率因数、高转矩密度的优点，但材料成本高，工艺复杂。

经过检索中国专利，申请人检索到一篇公开号为CN1738152A、名称为“磁钢辅助励磁的粘结式轴向迭片同步磁阻电机”的发明专利，它公开了一种轴向迭片式同步磁阻电机，其特征在于包括转子支架，片状的永磁体沿着转子径向由内向外依次层叠式地相互粘结在转子支架上，硅钢片套在转子支架上。其问题在于：片状的永磁体粘结在层叠的硅钢片上，不仅不经济，而且工艺复杂。另有一篇公开号为CN101039059A、名称为“带有新颖的转子布局的同步磁阻电机”，其特征在于高导磁材料的叠片轴向地堆叠在转子轴上以形成船型段，多个船型段组合而成转子。其问题在于：高导磁材料的叠片一层层地堆叠在转子轴上，工序复杂而且牢固性难以保证。

申请人认为以上所述的技术内容与本发明完全不同，详细内容如下阐述。

发明内容

针对上述现有技术的技术问题，本发明提供一种具有特殊转子结构的同步磁阻电机，该同步电机利用空气的高磁阻性能，在磁极开有轴向贯通转子铁芯的磁阻槽，直轴d区域就形成磁通量很小的磁阻区域，显著提高了凸极比（L_q/L_d），提高了同步磁阻电机的功率节约了永磁材料的成本。该同步磁阻电机的技术方案如下：

具有特殊转子结构的同步磁阻电机，包括定子1、转子，所述转子包括转轴20、以及套在转轴20上的转子铁芯21，其特征在于：所述转子铁芯21在径向截面上具有两个以上的磁极22，所述磁极22分布在所述转子铁芯21的径向截面上，每个磁极22内具有两个以上磁阻槽（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ），所述磁阻槽（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ）由内向外横向排列在磁极22内，所述磁阻槽轴向贯通转子铁芯21。

所述转子铁芯21由可选择数目的圆盘状的转子冲片沿所述转轴20的轴向叠压紧固而成，所述磁极22分布在每片转子冲片上，所述磁阻槽（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ）由内向外横向排列在磁极22内，所述磁阻槽（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ）在轴向上贯通该转子铁芯21。

所述磁极22为六个，呈中心对称分布在每片转子冲片上。

在所述每个磁极22内具有六个所述磁阻槽，由内向外径向排列为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。

所述磁阻槽（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ）为两翼大致对称的U形、船形、弓形或弧形，靠近转轴20的磁阻槽的纵深大于其外部的磁阻槽。

所有磁阻槽（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ）两翼顶点位于同一内圆24上，所述内圆24的半径小于转子铁芯21的半径。

所述磁阻槽（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ）的槽体径向宽度不相等。

所述磁阻槽（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ）的槽体径向宽度由圆心向外（由Ⅰ至Ⅵ）依次递减。

本发明能够达到如下有益技术效果：