[发明专利]自起动式同步磁阻电机及其转子

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域，具体而言，涉及一种自起动式同步磁阻电机及其转子。

背景技术

自起动永磁同步电机是一种在感应电机转子内侧放置一层永磁体，保留感应电机的鼠笼条，主要利用永磁转矩的电机，其主要通过提高永磁体的性能来提高电机性能，常见的做法就是内置稀土类永磁体。但稀土是不可再生资源，其价格昂贵，因此该种电机应用范围受限。为了节约稀有金属资源，减轻环境负担，降低成本，结合同步磁阻电机、自起动永磁同步电机、感应电机三者的优势，开发不使用稀土的自起动同步磁阻电机变得非常迫切和重要。电机磁阻转矩公式如下：

T=12mp(Ld-Lq)Is2sin2θ]]>

上式中m为定子导体的相数，L_d、L_q分别为D轴和Q轴电感，Is是电枢电流有效值，θ是电流与D轴的夹角。通过增加电机D、Q轴电感差值可以实现电机输出转矩的提高，提高电机的凸极比(L_d/L_q)可以提高电机的效率，高导磁率方向为D轴，低导磁率方向为Q轴。

发明内容

本发明旨在提供一种增大电机凸极比的自起动式同步磁阻电机及其转子，以提高电机的效率。

本发明提供了一种自起动式同步磁阻电机转子，包括：铁芯，铁芯上设置有磁通阻隔槽，鼠笼槽，沿铁芯外周分布；在转子的横截面中，鼠笼槽的横截面的中心线偏离铁芯的圆心。

进一步地，在平行于磁通阻隔槽方向设置的鼠笼槽至垂直于磁通阻隔槽方向设置的鼠笼槽之间的间隔逐渐减小；铁芯圆心和鼠笼槽中心的连接线与鼠笼槽的横截面的中心线的夹角为α，夹角α在从平行于磁通阻隔槽的方向至垂直于磁通阻隔槽方向逐渐增大。

进一步地，鼠笼槽之间的间隔间距的最大值与最小值的比值为Z₁，其中，1＜Z₁≤1.4。

进一步地，鼠笼槽之间的间隔间距的最大值与最小值的比值为Z₁＝1.38。

进一步地，夹角α小于或等于60°。

进一步地，鼠笼槽的横截面的中心线汇聚于与磁通阻隔槽平行且过铁芯圆心的直线上。

进一步地，鼠笼槽靠近铁芯圆心的一端的宽度不大于远离铁芯一端的宽度。

进一步地，磁通阻隔槽端部与鼠笼槽的靠近铁芯圆心的一端相对。

进一步地，转子具有轴孔，轴孔与相邻的磁通阻隔槽之间的最小距离为h，其中，h≤1.5mm；靠近轴孔的一个或多个磁通阻隔槽在轴孔处具有圆弧过渡部。

进一步地，在平行于磁通阻隔槽的转子外周上设置有切槽，切槽对应的转子外周的圆弧的弧度为β，其中β≤π/4。

本发明还提供了一种自起动式同步磁阻电机，包括转子和定子，转子为前述的自起动式同步磁阻电机转子，切槽的最低点沿转子的径向到转子的外周线的距离H与定子和转子之间的距离之比为Z₂，其中，Z₂≤11。

进一步地，切槽的最低点沿转子的径向到转子的外周线的距离为H与定子和转子之间的距离之比为Z₂＝10。

根据本发明的自起动式同步磁阻电机及其转子，通过调整转子上鼠笼槽角度，使鼠笼槽的横截面的中心线偏离铁芯的圆心，提高D轴方向的导磁率，降低Q轴方向的导磁率，而提高D轴方向的电感L_d，减小Q轴方向的电感L_q，即提高电机的凸极比(L_d/L_q)，提高电机的效率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：