永磁同步電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種永磁同步電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]電樞繞組在不通電的狀態(tài)下，永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)與定子鐵芯之間，在圓周方向產(chǎn)生的切向力，使永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子有一種沿著某特定方向與定子對(duì)齊的趨勢(shì)，試圖將轉(zhuǎn)子定位在某些特定的位置，由此趨勢(shì)產(chǎn)生的振蕩轉(zhuǎn)矩，稱(chēng)為永磁同步電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩。
[0003]由于齒槽轉(zhuǎn)矩越小，電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)越小，永磁同步電機(jī)的效率越高，控制精度越好，所以永磁同步電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩越小越好。其中，一種降低齒槽轉(zhuǎn)矩的方法就是合理的選擇定子槽(以下簡(jiǎn)稱(chēng)槽)和轉(zhuǎn)子磁極(以下簡(jiǎn)稱(chēng)極)的數(shù)量。目前，最常用的是十二槽八極的永磁同步電機(jī),參見(jiàn)圖1,該永磁同步電機(jī)包括:十二槽定子10 (圖1中虛線圓外部分)和八極轉(zhuǎn)子20 (圖1中虛線圓內(nèi)部分)，十二槽定子10排布在八極轉(zhuǎn)子20的外側(cè)。由于十二槽八極的永磁同步電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的分布特點(diǎn)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子中外圈是南極的永磁體21和外圈是北極的永磁體22在同一時(shí)刻，各自面對(duì)的定子槽11的總數(shù)目不同，例如，在圖1中，外圈是南極的永磁體21對(duì)應(yīng)八個(gè)定子槽11，外圈是北極的永磁體22對(duì)應(yīng)四個(gè)定子槽11。當(dāng)外圈是南極的永磁體21和外圈是北極的永磁體22在同一時(shí)刻各自面對(duì)的定子槽11的總數(shù)目不同時(shí)，外圈是南極的永磁體21的磁力和外圈是北極的永磁體22的磁力不同，導(dǎo)致八極轉(zhuǎn)子02旋轉(zhuǎn)過(guò)程中磁力分布不均勻，產(chǎn)生較大的齒槽轉(zhuǎn)矩。
[0004]目前一般通過(guò)斜極或是斜槽的方式，來(lái)改善八極轉(zhuǎn)子02旋轉(zhuǎn)過(guò)程中磁力分布情況，其中，斜極轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖2。但是斜極或是斜槽的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種永磁同步電機(jī)，以實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)成本基本不改變的情況下，大大降低齒槽轉(zhuǎn)矩，滿足實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中對(duì)永磁同步電機(jī)低齒槽轉(zhuǎn)矩的要求。
[0006]—種永磁同步電機(jī),包括:十二槽定子和十極轉(zhuǎn)子，所述十二槽定子排布在所述十極轉(zhuǎn)子的外側(cè)。
[0007]優(yōu)選的,所述十二槽定子包括交替分布的定子槽和定子齒各十二個(gè)。
[0008]優(yōu)選的，所述十極轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和排布在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外側(cè)交替分布的外圈是南極的永磁體和外圈是北極的永磁體各五個(gè)。
[0009]優(yōu)選的，所述十二槽定子的末端弧面與所述十極轉(zhuǎn)子的內(nèi)表面弧面共圓心。
[0010]從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的永磁同步電機(jī)采用十二槽十極的方案,十二槽定子排布在十極轉(zhuǎn)子的外側(cè)。由十二槽定子和十極轉(zhuǎn)子的分布特點(diǎn)可以看出，十極轉(zhuǎn)子外圈是南極的永磁體對(duì)應(yīng)的定子槽的總數(shù)目和外圈是北極的永磁體對(duì)應(yīng)的定子槽的總數(shù)目相同且均是六個(gè)，因此，十極轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)了在任一時(shí)刻，外圈是南極的永磁體和外圈是北極的永磁體磁力基本相同，從而十極轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中磁力分布均勻，齒槽轉(zhuǎn)矩大大減小。故本發(fā)明提供的十二槽十極永磁同步電機(jī)，在生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)成本基本不改變的情況下，實(shí)現(xiàn)了齒槽轉(zhuǎn)矩的大大降低，滿足了實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中對(duì)永磁同步電機(jī)低齒槽轉(zhuǎn)矩的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0011]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的一種十二槽八極的永磁同步電機(jī)的剖面圖；
[0013]圖2為現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的一種斜極轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種永磁同步電機(jī)的剖面圖；
[0015]圖4為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種十二槽十極永磁同步電機(jī)的電磁分析圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017]參見(jiàn)圖3，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種永磁同步電機(jī)的剖面圖，永磁同步電機(jī)包括:十二槽定子10 (圖3中虛線圓外部分)和十極轉(zhuǎn)子30 (圖3中虛線圓內(nèi)部分)，其中，十二槽定子10排布在十極轉(zhuǎn)子30的外側(cè)。
[0018]具體的，十二槽定子10包括交替分布的定子槽11和定子齒12各十二個(gè)。
[0019]在圖3中虛線圓內(nèi)部分，假設(shè)陰影部分表示外圈是南極的永磁鐵31，與陰影部分交替連接的空白部分表示外圈是北極的永磁鐵32，因此，十極轉(zhuǎn)子30包括轉(zhuǎn)子鐵芯33和排布在轉(zhuǎn)子鐵芯33外側(cè)交替分布的外圈是南極的永磁體31和外圈是北極的永磁鐵32各五個(gè)。
[0020]需要說(shuō)明的一點(diǎn)是，外圈是南極的永磁鐵31和外圈是北極的永磁鐵32均是單獨(dú)永磁鐵，均包括北極和南極。其中，外圈是南極的永磁鐵31的內(nèi)圈是北極，外圈是北極的永磁鐵32的內(nèi)圈是南極。
[0021]其中，十二槽定子10的末端弧面與十極轉(zhuǎn)子30的內(nèi)表面弧面共圓心。
[0022]結(jié)合圖3,由十二槽定子10和十極轉(zhuǎn)子30的分布特點(diǎn)可以看出，十極轉(zhuǎn)子30外圈是南極的永磁體31對(duì)應(yīng)的定子槽11的總數(shù)目是六個(gè)，外圈是北極的永磁體32對(duì)應(yīng)的定子槽11的總數(shù)目也是六個(gè)，由于外圈是南極的永磁體31對(duì)應(yīng)的定子槽11的總數(shù)目與外圈是北極的永磁體32對(duì)應(yīng)的定子槽11的總數(shù)目相同，因此，十極轉(zhuǎn)子30實(shí)現(xiàn)了在任一時(shí)刻，夕卜圈是南極的永磁體31和外圈是北極的永磁體32磁力基本相同,從而十極轉(zhuǎn)子30在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中磁力分布均勻，齒槽轉(zhuǎn)矩大大減小。故本發(fā)明提供的十二槽十極永磁同步電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了齒槽轉(zhuǎn)矩的大大降低，滿足了實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中對(duì)永磁同步電機(jī)低齒槽轉(zhuǎn)矩的要求。并且，本發(fā)明提供的永磁同步電機(jī)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，生產(chǎn)工藝基本不變，新增加的兩個(gè)永磁鐵由于成本也較低，因此，生產(chǎn)成本也基本不變。
[0023]需要說(shuō)明的一點(diǎn)是，現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的十二槽八極永磁同步電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩為0.42Nm(峰峰值)，參見(jiàn)圖4，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種十二槽十極永磁同步電機(jī)的電磁分析圖，其中，橫軸表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度(單位:° )，縱軸表示齒槽轉(zhuǎn)矩(單位:Nm)，通過(guò)電磁分析計(jì)算得到，本發(fā)明提供的十二槽十極永磁同步電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩為0.016Nm(峰峰值)，本發(fā)明提供的十二槽十極永磁同步電機(jī)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的十二槽八極永磁同步電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩降低了 96%，因此，實(shí)現(xiàn)了齒槽轉(zhuǎn)矩的大大降低，滿足了實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中對(duì)永磁同步電機(jī)低齒槽轉(zhuǎn)矩的要求。
[0024]其中，永磁同步電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩越低，永磁同步電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)經(jīng)測(cè)試獲得的正弦波曲線越光滑。
[0025]實(shí)驗(yàn)測(cè)得，十二槽十極永磁同步電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)經(jīng)測(cè)試獲得的正弦波曲線相對(duì)于十二槽八極永磁同步電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)經(jīng)測(cè)試獲得的正弦波曲線光滑很多，進(jìn)一步證明，本發(fā)明提供的十二槽十極永磁同步電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩大大降低。
[0026]本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。
[0027]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種永磁同步電機(jī),其特征在于,包括:十二槽定子和十極轉(zhuǎn)子，所述十二槽定子排布在所述十極轉(zhuǎn)子的外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁同步電機(jī)，其特征在于，所述十二槽定子包括交替分布的定子槽和定子齒各十二個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁同步電機(jī)，其特征在于，所述十極轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和排布在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外側(cè)交替分布的外圈是南極的永磁體和外圈是北極的永磁體各五個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁同步電機(jī)，其特征在于，所述十二槽定子的末端弧面與所述十極轉(zhuǎn)子的內(nèi)表面弧面共圓心。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供的永磁同步電機(jī)采用十二槽十極的方案，十二槽定子排布在十極轉(zhuǎn)子的外側(cè)。由十二槽定子和十極轉(zhuǎn)子的分布特點(diǎn)可以看出，十極轉(zhuǎn)子外圈是南極的永磁體對(duì)應(yīng)的定子槽的總數(shù)目和外圈是北極的永磁體對(duì)應(yīng)的定子槽的總數(shù)目相同且均是六個(gè)，因此，十極轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)了在任一時(shí)刻，外圈是南極的永磁體和外圈是北極的永磁體磁力基本相同，從而十極轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中磁力分布均勻，齒槽轉(zhuǎn)矩大大減小。故本發(fā)明提供的十二槽十極永磁同步電機(jī)，在生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)成本基本不改變的情況下，實(shí)現(xiàn)了齒槽轉(zhuǎn)矩的大大降低，滿足了實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中對(duì)永磁同步電機(jī)低齒槽轉(zhuǎn)矩的要求。
【IPC分類(lèi)】H02K21-16, H02K1-27
【公開(kāi)號(hào)】CN104578653
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310517882
【發(fā)明人】陳楊鐘, 梁兆明
【申請(qǐng)人】大工科技（上海）有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月28日