專利名稱：永磁輔助同步磁阻電機(jī)及其安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種永磁輔助同步磁阻電機(jī)及其安裝方法。
背景技術(shù)：
內(nèi)置式永磁同步電機(jī)是一種在轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)放置一層永磁體，利用永磁轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩的電機(jī)，其主要通過提高永磁體的性能來提高電機(jī)性能，常見的做法是內(nèi)置稀土類永磁體。但是稀土是不可再生資源，其價(jià)格昂貴，因此該種電機(jī)更廣泛的應(yīng)用受限。為了節(jié)約稀有金屬資源，減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)，結(jié)合同步磁阻電機(jī)與內(nèi)置式永磁同步電機(jī)二者的優(yōu)勢(shì)，開發(fā)使用少量稀土或者不用稀土的永磁輔助同 步磁阻電機(jī)是大勢(shì)所趨。永磁輔助同步磁阻電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩由磁阻轉(zhuǎn)矩與永磁轉(zhuǎn)矩構(gòu)成，其電磁轉(zhuǎn)矩公式如下T = p (Ld-Lq) idiq+p ￥pnif上式中第一項(xiàng)為磁阻轉(zhuǎn)矩，第二項(xiàng)為永磁轉(zhuǎn)矩。其中P為電機(jī)磁極的對(duì)數(shù)，Wpm為轉(zhuǎn)子永磁體在定子繞組上產(chǎn)生的磁鏈，Ld、Lq分別為d軸和q軸電感，id、iq是定子電流空間矢量在d軸、q軸方向上的分量。其中，d軸方向?yàn)檗D(zhuǎn)子磁場(chǎng)的方向，是由連接各永磁鐵中心和轉(zhuǎn)子中心的方向加以確定的^軸方向是由連接相鄰極間的分界和轉(zhuǎn)子中心的方向加以確定的。通過增加第二項(xiàng)中間的Wpm以及通過提高電機(jī)d軸與q軸電感的差值(提高q軸電感或減小d軸電感)都可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的提高。永磁輔助同步磁阻電機(jī)作為永磁同步電機(jī)和同步磁阻電機(jī)的結(jié)合體，最大限度的利用了電機(jī)的磁阻轉(zhuǎn)矩，并采用永磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行輔助，綜合了兩種電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，其電機(jī)效率和功率因數(shù)都較高，因此越來越得到重視。定子采用集中繞組的永磁電機(jī)，由于其優(yōu)越的低頻性能，在空調(diào)壓縮機(jī)等注重電機(jī)低頻性能的領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN96110043.5提出將永磁輔助式同步磁阻電機(jī)的永磁體層間距離設(shè)置保證大于定子齒靴寬度的1/3，可以保證電機(jī)q軸電感不發(fā)生明顯下降。經(jīng)過實(shí)際研究分析，CN96110043. 5中提出的以上規(guī)律對(duì)于采用集中繞組的電機(jī)并不適合。因此需要對(duì)采用集中繞組的永磁輔助同步磁阻電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出提高電機(jī)效率的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種永磁輔助同步磁阻電機(jī)及其安裝方法。該永磁輔助同步磁阻電機(jī)提高磁阻轉(zhuǎn)矩的利用，進(jìn)而提高電機(jī)的效率。本發(fā)明提供了一種永磁輔助同步磁阻電機(jī)，包括定子，所述定子包括定子鐵心和集中繞組，所述定子鐵心具有多個(gè)凸形磁極，每?jī)蓚€(gè)相鄰的凸形磁極之間形成一個(gè)定子槽，所述集中繞組位于所述定子槽內(nèi)，所述凸形磁極具有磁極齒和位于所述磁極齒端部的齒靴，所述齒靴的寬度T大于所述磁極齒的寬度Lc ;轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵心和多個(gè)永磁體組，其中，在所述轉(zhuǎn)子鐵心上以所述轉(zhuǎn)子的軸心為圓心按圓周方向均勻分布多個(gè)永磁體槽組，每個(gè)永磁體槽組包括至少兩層永磁體槽,每個(gè)永磁體組包括分別設(shè)置于對(duì)應(yīng)的永磁體槽內(nèi)的永磁體,每個(gè)永磁體組內(nèi)的各永磁體為同一極性,相鄰的兩個(gè)永磁體組極性相反；其中，每個(gè)永磁體組內(nèi)相鄰兩層永磁體之間的層間最小距離g與所述齒靴的寬度T滿足以下關(guān)系
權(quán)利要求
1.一種永磁輔助同步磁阻電機(jī)，包括 定子(I)，所述定子(I)包括定子鐵心(2)和集中繞組(3a、3b)，所述定子鐵心(2)具有多個(gè)凸形磁極(20)，每?jī)蓚€(gè)相鄰的凸形磁極(20)之間形成一個(gè)定子槽，所述集中繞組(3a、3b)位于所述定子槽內(nèi)，所述凸形磁極(20)具有磁極齒(21)和位于所述磁極齒(21)端部的齒靴(22)，所述齒靴(22)的寬度T大于所述磁極齒(21)的寬度Lc ； 轉(zhuǎn)子(4)，包括轉(zhuǎn)子鐵心(5)和多個(gè)永磁體組，其中，在所述轉(zhuǎn)子鐵心(5)上以所述轉(zhuǎn)子(4)的軸心為圓心按圓周方向均勻分布多個(gè)永磁體槽組，每個(gè)永磁體槽組包括至少兩層永磁體槽(6a、6b),每個(gè)永磁體組包括分別設(shè)置于對(duì)應(yīng)的永磁體槽(6a、6b)內(nèi)的永磁體(7a、7b)，每個(gè)永磁體組內(nèi)的各永磁體(7a、7b)為同一極性，相鄰的兩個(gè)永磁體組極性相反； 其特征在于， 每個(gè)永磁體組內(nèi)相鄰兩層永磁體(7a、7b)之間的層間最小距離g與所述齒靴(22)的寬度τ滿足以下關(guān)系1/12T≤g≤1/3T
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)，其特征在于，每個(gè)永磁體組內(nèi)相鄰兩層永磁體(7a、7b)之間形成導(dǎo)磁通道(Y)，靠近所述轉(zhuǎn)子(4)外周的所述導(dǎo)磁通道(Y)的末端寬度G大于所述定子槽的槽口寬度W。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(4)的相鄰兩個(gè)永磁體組之間的極間寬度A與所述磁極齒(21)的寬度Lc滿足以下關(guān)系6PXA/(LcXS) = K,O. 15 ≤K ≤O. 85，其中， P為所述永磁輔助同步磁阻電機(jī)的極對(duì)數(shù)， S為所述永磁輔助同步磁阻電機(jī)的定子槽數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)，其特征在于，O.2 ≤K ≤O. 8。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(4)的高度LI大于所述定子⑴的高度L2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(4)的高度LI與所述定子(I)的高度L2的比值小于或者等于I. 4。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)，其特征在于，每個(gè)永磁體組內(nèi)的各永磁體(7a、7b)的剩余磁通密度為O. 2T至O. 6T之間任意一值。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)，其特征在于，每個(gè)齒靴(22)沿周向的末端削尖形成銳化末端。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(4)的外徑Dl與所述定子(I)的外徑D2的比值為O. 55至O. 65之間任意一值。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)，其特征在于，所述永磁體(7a、7b)的形狀是弧形或方塊形。
11.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的永磁輔助同步磁阻電機(jī)，其特征在于，所述永磁體槽(6a、6b)的形狀是弧形或U形或V形。
12.—種永磁輔助同步磁阻電機(jī)的安裝方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一，將永磁體(7a、7b)插入轉(zhuǎn)子鐵心(5)中的永磁體槽(6a、6b),使每個(gè)永磁體組內(nèi)相鄰兩層永磁體(7a、7b)之間的層間最小距離g與齒靴(22)的寬度T滿足
全文摘要
本發(fā)明提供了一種永磁輔助同步磁阻電機(jī)及其安裝方法。本發(fā)明的永磁輔助同步磁阻電機(jī)包括定子，定子包括定子鐵心和集中繞組，定子鐵心具有多個(gè)凸形磁極，凸形磁極具有磁極齒和齒靴，齒靴的寬度T大于磁極齒的寬度Lc；轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵心和多個(gè)永磁體組，轉(zhuǎn)子鐵心上均勻分布多個(gè)永磁體槽組，每個(gè)永磁體槽組包括至少兩層永磁體槽，每個(gè)永磁體組包括設(shè)置于對(duì)應(yīng)的永磁體槽內(nèi)的永磁體，每個(gè)永磁體組內(nèi)的各永磁體為同一極性，相鄰的兩個(gè)永磁體組極性相反；每個(gè)永磁體組內(nèi)相鄰兩層永磁體之間的層間最小距離g與齒靴的寬度T滿足以下關(guān)系根據(jù)本發(fā)明的永磁輔助同步磁阻電機(jī)，其磁阻轉(zhuǎn)矩得到最大利用，使電機(jī)的效率達(dá)到較高的水平。
文檔編號(hào)H02K15/03GK102761221SQ20121005614
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月5日
發(fā)明者曾學(xué)英, 肖勇, 胡余生, 陳東鎖, 黃輝 申請(qǐng)人:珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術(shù)研究中心有限公司