[实用新型]转子及永磁同步电动机

说明书

本实用新型实施例公开了一种转子及永磁同步电动机，转子包括转轴和套设在所述转轴外的转子铁芯，所述转子铁芯内设有多个磁钢槽，每个所述磁钢槽内分别设置永磁体，所述永磁体成对设置，每对所述永磁体均布置成开口朝外的V型，且每对所述永磁体分别关于所述转轴的经过其轴心的纵截面对称设置；所述转子铁芯的外圆周上开设有多个辅助槽，所述辅助槽的延伸方向与所述转轴的轴向方向一致并贯通所述转子铁芯的两端。本实用新型实施例的转子可以有效的减小气隙磁密波形畸变率，降低电机转矩脉动，减小永磁体涡流损耗，提高电机效率，达到减小电机振动、降低噪声的效率。

技术领域

本实用新型属于永磁同步电机领域，尤其涉及一种转子及永磁同步电动机。

背景技术

永磁电机(即永磁电动机)具有高转矩密度、高功率密度、较宽的经济运行范围等优势，被广泛应用于空调压缩机、电动汽车、风力发电、航空航天等领域。就整体而言，最常用的为表贴式转子结构和内置式转子结构两大类永磁电动机。由于内置式永磁电机的永磁体镶嵌于转子铁芯的内部，当电机转子运行在较高转速时，仍然能够保证电机转子的安全性。而且，内置式永磁电机的转子铁芯中插入永磁体，永磁体的形状和布置方式可以根据不同的性能要求设计成不同的形状，转子铁芯的空间被充分的利用。

根据永磁同步电机的坐标变换理论，内置式永磁电机的磁路分为直轴磁路和交轴磁路。

其中，直轴磁路为：永磁体→气隙→定子铁芯→气隙→相邻的永磁体→转子铁芯→回到开始的永磁体，形成闭合的回路。

其中，交轴磁路为：转子铁芯→导磁桥→气隙→定子铁芯气隙→相邻的导磁桥→转子铁芯→回到开始的导磁桥，形成闭合的回路。

可见，其直轴磁路不经过永磁体，而永磁体的磁阻比转子铁芯的磁阻大的多，所以直轴磁路的磁阻大于交轴磁路的磁阻，因此直轴电感小于交轴电感。

内置式永磁同步电动机的电磁转矩表达式：

其中，Te—表示电机的电磁转矩，p—表示电机的极对数，ψpm—表示永磁体磁链；id、iq—分别表示d轴、q轴等效电流，Ld、Lq—分别表示d轴、q轴电感。

由上式可知，电磁转矩由两部分组成，前一部分是由永磁体产生的转矩；后一部分是由凸极效应产生的磁阻转矩，此部分磁阻转矩只存在于内置式永磁电机中。由于磁阻转矩的存在，不但有效提高了电机的过载能力和功率密度，还使电机更易于弱磁调速，从而扩大电机恒功率运行范围。

内置式转子结构的永磁电机在弱磁控制时，气隙磁场波形严重畸变，造成转矩脉动大，电机铁耗增加，效率下降，同时导致永磁体涡流损耗增加，转子发热、永磁体产生不可逆退磁。其径向分量可能导致定子铁芯和内置式转子产生较大的振动和变形。

目前，有一些方法对内置式转子结构进行优化，虽有一定的效果但优化后对电机的其他性能影响较大，并且加工工艺复杂，不适合批量生产和推广。

因此，为了解决上述存在的问题，需要提供一种性能优良，以适合批量生产和推广的内置式永磁电动机转子及其永磁同步电动机。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型的实施例提供一种转子，其能够显著改善气隙磁密波形，以减小永磁电动机运行中的转矩脉动，从而减小电机低速运行时的抖动。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施例采用的技术方案是：

一种转子，其包括转轴和套设在所述转轴外的转子铁芯，所述转子铁芯内设有多个磁钢槽，每个所述磁钢槽内分别设置永磁体，其特征在于，

所述永磁体成对设置，每对所述永磁体均布置成开口朝外的V型，且每对所述永磁体分别关于所述转轴的经过其轴心的纵截面对称设置；