[发明专利]一种高转矩密度永磁磁阻同步电机转子结构

摘要

本发明公开了一种明公开了一种高转矩密度永磁磁阻同步电机转子结构，包括中心转轴和转子铁芯，转子铁芯沿圆周方向均匀设置有P组通槽，每组通槽包括沿转子铁芯径向方向上间隔设置的3层U形通槽，U形通槽的直底边内嵌置有永磁体。本发明可以使电机的合成转矩充分利用永磁转矩分量与磁阻转矩分量，提高电机的转矩密度。

主权项

一种高转矩密度永磁磁阻同步电机转子结构，其特征在于：包括中心转轴(1)和转子铁芯(2)，中心转轴(1)与转子铁芯(2)同中心轴线安装；围绕中心轴线，在转子铁芯上均匀设置有P个结构尺寸相同的通槽组(3)，沿顺时针方向，通槽组(3)的编号依次记为1,2，···，i，···，P‑1，P，其中P为电机的磁极数；每个通槽组(3)包括三个U形通槽，每个U形通槽包括一个直底边和两个直侧翼，三个直底边相互平行；根据直底边距离中心轴线的距离，将三个U形通槽分别称为外层U形通槽(4)、中间U形通槽(5)和内层U形通槽(6)，内层U形通槽(6)的直底边和直侧翼的宽度分别为h1和q1，中间U形通槽的直底边和直侧翼的宽度分别为h2和q2，外层U形通槽的直底边和直侧翼的宽度分别为h3和q3，h3<h2<h1，0.5h1≤q1≤1.5h1，0.5h2≤q2≤1.5h2，0.5h3≤q3≤1.5h3；在每个U形通槽的直底边嵌置有一个永磁体(7)，内层U形通槽(6)直底边内的永磁体(7)平行直底边方向的长度为lpm1，磁化方向长度为wpm1；中间一层U形通槽(5)直底边内的永磁体(7)平行直底边方向的长度为lpm2，磁化方向长度为wpm2；外层U形通槽(4)直底边内的永磁体(7)平行直底边方向的长度为lpm3，磁化方向长度为wpm3；永磁体(7)磁化方向与所属U形通槽直底边宽度方向相同，lpm3＜lpm2＜lpm1，wpm3＜wpm2＜wpm1；同一个U形通槽组内的三个永磁体(7)极性相同，相邻两个U形通槽组内的永磁体(7)极性不同；在转子铁芯(2)的横截面上建立xy二维坐标系，xy二维坐标系的原点在中心轴线上；第1个通槽组(3)的三个直底边均与y轴垂直，且三个直底边内永磁体的中点均在y轴上；第1个通槽组的6个直侧翼中心线端部与转子铁芯外圆在半径方向的距离均为b；内层U形通槽(6)的左直侧翼中心线和y轴的夹角为α0，内层U形通槽(6)的右直侧翼中心线和y轴的夹角为α1，α1＜α0且中间层U形通槽(6)的左直侧翼中心线和外层U形通槽(4)的左直侧翼中心线均与内层U形通槽(5)的左直侧翼中心线平行，中间层U形通槽(6)的右直侧翼中心线和外层U形通槽(4)的右直侧翼中心线均与内层U形通槽(5)的右直侧翼中心线平行；内层U形通槽(6)与中间层U形通槽(5)左直侧翼之间的间距为wL1、直底边之间的间距为wM1、右侧直侧翼之间的间距为wR1，外层U形通槽(4)与中间层U形通槽(5)左直侧翼之间的间距为wL2、直底边之间的间距为wM2、右侧直侧翼之间的间距为wR2；wM2＜wM1，wL1≤wM1≤wR1，wL2≤wM2≤wR2；其中逆时针一侧定义为左侧，顺时针一侧定义为右侧。