專利名稱：錯(cuò)位開槽結(jié)構(gòu)低定位力矩外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是永磁同步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
定位力矩是永磁同步電動(dòng)機(jī)固有的現(xiàn)象，是永磁同步電動(dòng)機(jī)在未通電的狀態(tài)便存在的、且與位置有關(guān)的定位力矩；定位力矩包括磁滯定位力矩以及磁阻定位力矩，主要是由于定子齒槽的存在使電機(jī)磁阻不均勻引起的。定位力矩在直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中直接產(chǎn)生波動(dòng)力矩，影響較大，尤其對(duì)低速性能和位置控制系統(tǒng)的高精度定位有明顯的影響，因而制約了永磁同步電動(dòng)機(jī)在低速性能及高精度位置控制中的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種錯(cuò)位開槽結(jié)構(gòu)低定位力矩外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)，為了解決現(xiàn)有永磁同步電動(dòng)機(jī)存在固有的定位力矩，而制約了永磁同步電動(dòng)機(jī)在低速性能及高精度位置控制中的應(yīng)用范圍。所述的目的是通過以下方案實(shí)現(xiàn)的:所述的一種錯(cuò)位開槽結(jié)構(gòu)低定位力矩外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)，是由第一外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)、第二外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)組成；
其特征在于第一外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的外轉(zhuǎn)子與第二外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的外轉(zhuǎn)子同軸同相位連接；第一外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的內(nèi)定子上其中兩個(gè)相鄰繞組之間開有第一槽；第二外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的內(nèi)定子上其中兩個(gè)相鄰繞組之間開有第二槽；第一槽和第二槽的槽口的寬度都為兩繞組槽間距的1/3或2/5，槽口的高度為內(nèi)定子電樞高度的1/2或3/5 ;第一外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的內(nèi)定子與第二外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的內(nèi)定子同軸線連接，并使其上第一槽的中心線和第二槽的中心線在圓周上空間相位錯(cuò)位，錯(cuò)位角度為6度 14度。本發(fā)明能有效的降低永磁同步電動(dòng)機(jī)固有定位力矩，降低幅度為傳統(tǒng)電機(jī)固定定位力矩的25%-30%，并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1中B-B向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一:如圖1、圖2、圖3所示，它是由第一外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)1、第二外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)2組成；
其特征在于第一外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)I的外轉(zhuǎn)子1-1與第二外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)2的外轉(zhuǎn)子2-1同軸同相位連接；第一外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)I的內(nèi)定子1-2上其中兩個(gè)相鄰繞組之間開有第一槽1-3 ;第二外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)2的內(nèi)定子2-2上其中兩個(gè)相鄰繞組之間開有第二槽2-3 ;第一槽1-3和第二槽2-3的槽口的寬度都為兩繞組槽間距的1/3或2/5，槽口的高度為內(nèi)定子電樞高度的1/2或3/5 ;第一外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)I的內(nèi)定子1-2與第二外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)2的內(nèi)定子2-2同軸線連接，并使其上第一槽1-3的中心線和第二槽2-3的中心線在圓周上空間相位錯(cuò)位，錯(cuò)位角度為6度 14度。
具體實(shí)施方式
二:如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于所述第一槽1-3和第二槽2-3的槽口的寬度都為兩繞組槽間距的1/3。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三:如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于所述第一槽1-3和第二槽2-3的槽口的寬度都為兩繞組槽間距的2/5。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四:如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于所述第一槽1-3和第二槽2-3的槽口的高度為內(nèi)定子電樞高度的1/2。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五:如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于所述第一槽1-3和第二槽2-3的槽口的高度為內(nèi)定子電樞高度的3/5。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六:如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于所述第一槽1-3的中心線和第二槽2-3的中心線在圓周上空間相位錯(cuò)位，錯(cuò)位角度為8度。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
七:如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于所述第一槽1-3的中心線和第二槽2-3的中心線在圓周上空間相位錯(cuò)位，錯(cuò)位角度為10度。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
八:如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于所述第一槽1-3的中心線和第二槽2-3的中心線在圓周上空間相位錯(cuò)位，錯(cuò)位角度為12度。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。工作原理:永磁同步電動(dòng)機(jī)的定位力矩是電動(dòng)機(jī)在未通電的狀態(tài)便存在的，且與位置有關(guān)的力矩，從來(lái)源分析，包括磁滯定位力矩以及磁阻定位力矩。定位力矩在直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中直接產(chǎn)生波動(dòng)力矩，對(duì)電機(jī)的性能影響較大。磁滯定位力矩是由于鐵心材料的磁滯效應(yīng)所產(chǎn)生的。當(dāng)轉(zhuǎn)子永磁磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，主磁通在定子鐵心中交變，由于鐵磁材料的磁滯現(xiàn)象，氣隙主磁通與永磁磁動(dòng)勢(shì)之間出現(xiàn)了相移變化，產(chǎn)生了損耗，因此導(dǎo)致了磁滯轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生。磁滯損耗的大小也就是磁化一周的磁滯回線的面積，由此所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩就是磁滯轉(zhuǎn)矩的大小。磁阻定位力矩即齒槽力矩，是由定子鐵心開槽所引起的磁阻不均勻效應(yīng)所導(dǎo)致的，當(dāng)轉(zhuǎn)子永磁磁動(dòng)勢(shì)作用與不均勻磁阻時(shí)所產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩就是所謂的磁阻定位轉(zhuǎn)矩。很明顯，磁阻定位轉(zhuǎn)矩大大小將隨著定子齒槽的位置而變化。永磁同步電動(dòng)機(jī)定位力矩直接影響電機(jī)的精度，降低永磁同步電動(dòng)機(jī)的性能。采用開槽錯(cuò)位結(jié)構(gòu)，能有效降低永磁同步電動(dòng)機(jī)定位力矩。
權(quán)利要求
1.錯(cuò)位開槽結(jié)構(gòu)低定位力矩外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)，它是由第一外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)(I)、第二外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)(2)組成； 其特征在于第一外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)(I)的外轉(zhuǎn)子(1-1)與第二外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)(2)的外轉(zhuǎn)子(2-1)同軸同相位連接；第一外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)(I)的內(nèi)定子(1-2)上其中兩個(gè)相鄰繞組之間開有第一槽(1-3);第二外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)(2)的內(nèi)定子(2-2)上其中兩個(gè)相鄰繞組之間開有第二槽(2-3);第一槽(1-3)和第二槽(2-3)的槽口的寬度都為兩繞組槽間距的1/3或2/5，槽口的高度為內(nèi)定子電樞高度的1/2或3/5 ;第一外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)(I)的內(nèi)定子(1-2)與第二外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)(2)的內(nèi)定子(2-2)同軸線連接，并使其上第一槽(1-3)的中心線和第二槽(2-3)的中心線在圓周上空間相位錯(cuò)位，錯(cuò)位角度為6度 14度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錯(cuò)位開槽結(jié)構(gòu)低定位力矩外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述第一槽(1-3)和第二槽(2-3)的槽口的寬度都為兩繞組槽間距的1/3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錯(cuò)位開槽結(jié)構(gòu)低定位力矩外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述第一槽(1-3)和第二槽(2-3)的槽口的寬度都為兩繞組槽間距的2/5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錯(cuò)位開槽結(jié)構(gòu)低定位力矩外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述第一槽(1-3)和第二槽(2-3)的槽口的高度為內(nèi)定子電樞高度的1/2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錯(cuò)位開槽結(jié)構(gòu)低定位力矩外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述第一槽(1-3)和第二槽(2-3)的槽口的高度為內(nèi)定子電樞高度的3/5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錯(cuò)位開槽結(jié)構(gòu)低定位力矩外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述第一槽(1-3)的中心線和第二槽(2-3)的中心線在圓周上空間相位錯(cuò)位，錯(cuò)位角度為8度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錯(cuò)位開槽結(jié)構(gòu)低定位力矩外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述第一槽(1-3)的中心線和第二槽(2-3)的中心線在圓周上空間相位錯(cuò)位，錯(cuò)位角度為10度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錯(cuò)位開槽結(jié)構(gòu)低定位力矩外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述第一槽(1-3)的中心線和第二槽(2-3)的中心線在圓周上空間相位錯(cuò)位，錯(cuò)位角度為12度。
全文摘要
錯(cuò)位開槽結(jié)構(gòu)低定位力矩外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)，本發(fā)明涉及的是永磁同步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域。它是為了解決現(xiàn)有永磁同步電動(dòng)機(jī)存在固有的定位力矩，而制約了永磁同步電動(dòng)機(jī)在低速性能及高精度位置控制中的應(yīng)用范圍。它的第一外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的外轉(zhuǎn)子與第二外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的外轉(zhuǎn)子同軸同相位連接；第一外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的內(nèi)定子與第二外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的內(nèi)定子同軸線連接，并使其上第一槽的中心線和第二槽的中心線在圓周上空間相位錯(cuò)位，錯(cuò)位角度為6度～14度。本發(fā)明能有效的降低永磁同步電動(dòng)機(jī)固有定位力矩，降低幅度為傳統(tǒng)電機(jī)固定定位力矩的25%-30%，并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K1/16GK103199664SQ201310093120
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者江善林, 趙猛, 胡建輝, 鄒繼斌, 劉承軍, 徐永向, 李勇, 尚靜, 王騫, 趙博 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)