[发明专利]一种漏磁通可变型内置式永磁同步电机

说明书

本发明属于永磁同步电机技术领域，提供一种漏磁通可变型内置式永磁同步电机，定子铁芯(10)与三相绕组(20)组成定子，定子铁芯(10)槽为梨形槽结构，三相绕组(20)为分布式绕组，绕制于定子铁芯(10)槽中；转子铁芯(30)位于定子铁芯(10)内部；永磁体(40)内置于转子铁芯(30)中呈V型布置，第一隔磁磁障(51)和第二隔磁磁障(52)分别布置在永磁体(40)两端，第一隔磁磁桥(61)位于第一隔磁磁障(51)的外侧，第二隔磁磁桥(62)位于第二隔磁磁障(52)的内侧。本发明可以实现漏磁通可调节的功能，从而提高驱动用内置式高速永磁同步电机的转矩密度和运行效率。

技术领域

本发明属于永磁同步电机技术领域，具体涉及一种应用于牵引系统用漏磁通可变型内置式永磁同步电机。

背景技术

内置式高速永磁同步电机由于具有低速过载能力强，高速恒功率运行范围宽等优点在驱动领域应用越来越广泛。

但是由于永磁体磁通不可调节，内置式永磁同步电机在高速运行时，为了降低永磁体磁通，在控制上采用弱磁控制，即在永磁体充磁方向上，施加一个反向的电流，随着转速的增加，该电流会很大，很大的弱磁电流会使得铜损增加，内置式永磁电机效率下降。为了降低永磁体磁通，在结构上会加宽隔磁磁桥，宽隔磁磁桥会使得漏磁系数较大，较大的漏磁系数会使得内置式永磁同步电机低速的转矩密度和功率密度下降。因此需要提出一种漏磁通可变型内置式永磁同步电机结构。这种结构在低速恒转矩运行时，漏磁系数很小，使得永磁体磁通较大，输出转矩较大；在高速弱磁运行时，漏磁系数增加，使得永磁体磁通减小，反电势降低，拓宽弱磁运行区间，提高电机高速运行效率。

发明内容

本发明提出的是一种漏磁通可变型内置式永磁同步电机，旨在自动调节永磁体漏磁系数，从而提高内置式永磁同步电机低速时的转矩密度和高速运行时的效率。

本发明的技术解决方案，

一种漏磁通可变型内置式永磁同步电机，包括定子铁芯10、三相绕组20，转子铁芯30，永磁体40，第一隔磁磁障51，第二隔磁磁障52，第一隔磁磁桥61和第二隔磁磁桥62；

定子铁芯10与三相绕组20组成定子，定子铁芯10槽为梨形槽结构，三相绕组20为分布式绕组，绕制于定子铁芯10槽中；转子铁芯30位于定子铁芯10内部；

永磁体40内置于转子铁芯30中呈V型布置，第一隔磁磁障51和第二隔磁磁障52分别布置在永磁体40两端，第一隔磁磁桥61位于第一隔磁磁障51的外侧，第二隔磁磁桥62位于第二隔磁磁障52的内侧。

转子铁芯30，永磁体40，第一隔磁磁障51，第二隔磁磁障52，第一隔磁磁桥61和第二隔磁磁桥62组成转子。

永磁体40为矩形永磁体。

第一隔磁磁障51和第二隔磁磁障52材料为坡莫合金。

定子铁芯10和转子铁芯30采用普通的硅钢片材料。

当电机运行在低速恒转矩区时，第一隔磁磁障51和第二隔磁磁障52进入深度饱和状态，阻碍磁通短路，让绝大部分磁通穿过气隙进入定子。

当电机运行在高速恒功率区时，去磁电流使得第一隔磁磁障51和第二隔磁磁障52退出饱和状态，隔磁作用减弱，漏磁通增加，磁通短路增强，只让一部分磁通穿过气隙进入定子。

第一隔磁磁障51和第二隔磁磁障52为非规则形状，将坡莫合金填充进磁障后再进行充磁。

本发明的优点：

1)通过将隔磁磁障由原来的空气替换成坡莫合金材料，当电机运行在低速恒转矩区时，由于坡莫合金材料的特性，隔磁磁障主要起隔磁作用，阻碍磁通短路，让绝大部分磁通穿过气隙进入定子，提高转矩密度；