[发明专利]一种永磁同步电机转子铁心设计方法

摘要

本发明涉及一种永磁同步电机转子铁心设计方法，其特征在于，包括以下步骤：将转子表面沿圆周方向分隔成若干区域，每个区域与一个极相对应，任意两个极的转子表面形状完全相同，在每个区域的铁心内部设置永磁体槽；忽略永磁同步电机的硅钢片中的磁压降，将转子铁心间气隙的磁导波形等效于磁密波形，忽略定子开槽、转子开槽对气隙磁密造成的影响，则建立电机转子外表面与角度的极坐标方程；对通过上一步的极坐标方程得到的转子表面曲线进行优化。本发明所涉及的永磁电机转子铁心设计方法能有效降低电机气隙磁密的谐波含量，降低电机杂散损耗，提高电机效率，降低电机的振动和噪声。

主权项

1.一种永磁同步电机转子铁心设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将转子表面沿圆周方向分隔成若干区域，每个区域与一个极相对应，任意两个极的转子表面形状完全相同，在每个区域的铁心内部设置永磁体槽；步骤2、根据电机铁心硅钢片的磁化曲线，得到电机额定负载时硅钢片中的磁导率，为了计算准确，电机中铁心各部分相对磁导率分段计算，分别为：定子齿定子轭转子齿转子轭其中，B_st、B_sj、B_rt、B_rj分别为定子齿、定子轭、转子齿、转子轭的磁通密度，H_st、H_sj、H_rt、H_rj分别为定子齿、定子轭、转子齿、转子轭的磁场强度，μ₀为空气磁导率；步骤3、结合电机结构尺寸中的定子齿长度L_st，定子轭长度L_sj，转子齿长度L_rt，转子轭长度L_rj，计算整个电机铁心磁路的等效长度为考虑永磁同步电机铁心中的磁压降，将转子铁心和气隙的磁导波形等效于磁密波形，建立电机转子外表面与角度的极坐标方程为：式中，r为转子外表面极坐标的半径，D_i1为电机定子内径值，Lmin为最小气隙长度，θ为沿圆周向电角度，θ∈(0～π)，p为电机的极对数；步骤4、对通过步骤3的极坐标方程得到的转子表面曲线进行优化，优化遵循如下原则：一)转子铁心外径不低于永磁体下缘；二)优化部分为在相邻两极隔磁桥之间的部分；三)转子铁心外表面与永磁体槽间的隔磁桥宽度均匀分布。