[发明专利]一种电动滚筒用少槽多极永磁同步电机

说明书

本发明涉及一种电动滚筒用少槽多极永磁同步电机，包括定子铁心和转子，所述定子铁心的定子齿的齿顶处形成有齿隙，所述齿隙扩大了所述齿顶与所述转子之间的气隙，所述齿隙将定子齿的齿顶部分分隔成左右两个齿单元，所述转子为内转子或外转子；所述定子铁心的槽数为S，所述转子的磁极数为2P，满足以下条件：S＝3n，7n＜2P＜11n，2P为偶数，2P/S≠整数，S*2P＞[S，2P]，[S，2P]/2P/3＝整数，其中，n为大于等于2的整数，[S，2P]为S和2P的最小公倍数。本发明改善了电机定子和转子的槽极比，进而改善绕组的电气结构，使定子齿与转子磁极之间形成的磁场沿周向均匀分布，使转子径向受力平衡，有效防止电机振动避免异噪，提高了电机的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其是一种电动滚筒用少槽多极永磁同步电机。

背景技术

近极槽永磁同步电机由于定子铁心的槽数与转子的极数相近，非常适合低速大转矩场所的应用，其存在的缺陷是，由于低速需求，需要增加极数，槽数也同比例地对应增加，造成绕线困难。为满足低速大转矩的应用需求，可将永磁同步电机设计成少槽多极式的结构，即定子槽数远小于转子磁极数。但是其存在的缺点是由于槽数减少造成定子齿顶部较宽，与转子极弧长度相近，使得永磁体产生的磁链有相当一部分经过定子齿顶部直接闭合，形成漏磁磁路，从而产生无效转矩，降低了永磁体利用率。定子齿顶部漏磁也使得定子齿顶部过早进入饱和状态，进一步削弱电机转矩输出。为了解决上述问题，现有技术采用在定子齿的齿顶位置设置“齿隙”的方法打断闭合的漏磁磁路，从而解决定子齿顶部过早进入饱和状态、电机转矩输出被削弱的问题。

目前常规的设计思路是将槽数设计为3以及3的倍数，极数则设置为槽数的3倍加减1，例如9槽28极电机，即定子齿槽为9，转子磁瓦或磁环磁极为28，此设计结构降低了电机的转速，又减小了槽数，从而减少铁损，还能增加电机扭矩。但也存在一定缺陷，从电气要求角度看，如图1所示为9槽28极电机，由于该特定的槽极比，造成绕组具有特定的缠绕形式从而形成特定的电气结构，工作时，在单个通电周期内定子铁心上的三相绕组有两相绕组通电，因此在定子齿与转子磁极之间形成的闭合磁力线沿周向分布不均，造成转子沿径向受力不平衡，导致电机振动产生异噪。

发明内容

针对现有技术中存在的缺点，本发明提供了一种电动滚筒用少槽多极永磁同步电机，调整槽极比，进而改善绕组分布和电气配合结构，使定子齿与转子磁极之间形成的闭合磁力线沿周向均匀分布，从而解决了转子径向受力不平衡的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种电动滚筒用少槽多极永磁同步电机，包括定子铁心和转子，所述定子铁心的定子齿的齿顶处形成有齿隙，所述齿隙扩大了所述齿顶与所述转子之间的气隙，所述齿隙将定子齿的齿顶部分分隔成左右两个齿单元，所述转子为内转子或外转子；所述定子铁心的槽数为S，所述转子的磁极数为2P，S和2P的取值同时满足以下条件：

S＝3n，7n＜2P＜11n，P为整数，2P/S≠整数，S*2P＞[S，2P]，[S，2P]/2P/3＝整数，

其中，n为大于等于2的整数，[S，2P]为S和2P的最小公倍数。

其进一步技术方案为：

每个所述定子齿的所述齿隙及其两侧的齿单元分别与所述转子上三个相邻的磁极相对应。

所述齿隙位于所述定子齿的齿顶中央。

所述齿隙位于所述定子齿的齿顶端面上沿圆周方向的宽度，为所述齿顶端面沿圆周方向宽的1/5-1/2，所述齿隙沿径向的深度大于1mm。

所述齿隙呈U形、V形、R、内凹弧形、梯形、矩形中的一种或几种组合。

所述转子采用磁瓦或磁环结构。

本发明的有益效果如下：