[实用新型]一种同步磁阻电机

说明书

本实用新型为一种同步磁阻电机，该包括定子铁心、电枢绕组、转子铁心和磁障；转子铁芯的每个转子极下沿电机径向分布有k层磁障，同一转子极下相邻两层磁障之间形成导磁桥，以极对称轴为y轴，以转子铁心轴心为原点O建立笛卡尔坐标系，每层磁障的形状左、右对称，每层磁障y轴右半部分上、下两条边界均包括曲线边和直线边，曲线边具有一个峰值点，曲线边的右端点和直线边左端点重合，直线边不与y轴垂直。本实用新型使用光滑的曲线边和直线边构成，直线边的左端和曲线边的右端重合，且曲线边的方程在右端点的斜率作为直线边的斜率，获得更加光滑的磁障边界，有利于电机性能的提升。

技术领域：

本实用新型涉及电机技术领域，更具体说涉及一种具有曲线磁障结构的同步磁阻电机。

背景技术：

同步磁阻电机与直流电机相比，同步磁阻电机无需换向器与电刷，简化了电机结构，运行可靠性高，维修率低；同步磁阻电机与感应电机相比，同步磁阻电机省去了转子上的鼠笼条和励磁绕组，避免了转子上的铁耗，效率得到提升，节省了转子制造成本；同步磁阻电机与永磁同步电机相比，同步磁阻电机无需永磁体，不适用稀土元素，仅使用磁阻性质的转矩作为电机转矩，极大缩减了电机制造成本。在全球能源危机背景下，同步磁阻电机因其高功率密度、结构简单、低成本、低维修率获得广泛关注。

同步磁阻电机的d轴磁阻小，磁通易于流通，q轴是高磁阻方向磁通不易流通。同步磁阻电机利用磁通流通路径中磁阻最小原理产生磁阻转矩，并且磁阻转矩的大小与d轴和q轴电感值比有关。d轴电感与q轴电感差距越大，同步磁阻电机的磁阻转矩越大；d轴电感与q轴电感差距越小，同步磁阻电机的磁阻转矩越小。为了增加dq轴的电感差值，同步磁阻电机在转子上冲压出多层磁障，多层磁障可以增加d轴电感，减小q轴电感，进而增加凸极比，使得同步磁阻电机获得理想的转矩特性。

传统同步磁阻电机的多层磁障使用直线或者使用多段线形式，这样的转子结构存在转矩脉动较大的缺点，多段线的形式会导致局部磁场太高，出现硅钢过热、振动等问题。

实用新型内容：

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种同步磁阻电机，该同步磁阻电机的磁障采用光滑曲线。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：

一种同步磁阻电机，其特征在于，该电机包括定子铁心、电枢绕组、转子铁心和磁障；转子铁芯的每个转子极下沿电机径向分布有k层磁障，同一转子极下相邻两层磁障之间形成导磁桥，以极对称轴为y轴，以转子铁心轴心为原点O建立笛卡尔坐标系，每层磁障的形状左、右对称，每层磁障y轴右半部分上、下两条边界均包括曲线边和直线边，曲线边具有一个峰值点，曲线边的右端点和直线边左端点重合，直线边不与y轴垂直。

所述曲线边满足式(1)的曲线方程，自变量变化范围满足(2)；

其中，分别是第1至k层磁障上下磁障边界的曲线建模方程；为第1至k层磁障上下磁障边界的曲线边任意一点的横坐标值，和是公式中的系数，

每层磁障y轴右半部分上、下两条边界的直线边满足式(7)的直线方程，自变量的范围满足式(8)；

其中，为y轴右侧每一个磁障的上下两条直线边的建模方程，为第1至k层磁障上下磁障边界的直线边任意一点的横坐标值，和是方程的系数。

曲线峰值横坐标和曲线峰值纵坐标分别为：

其中，表示曲线峰值点的横坐标；表示曲线峰值纵坐标。

直线边的斜率为式(6)：