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CN103259351A - 永磁电机 - Google Patents

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CN103259351A CN2013101753668A CN201310175366A CN103259351A CN 103259351 A CN103259351 A CN 103259351A CN 2013101753668 A CN2013101753668 A CN 2013101753668A CN 201310175366 A CN201310175366 A CN 201310175366A CN 103259351 A CN103259351 A CN 103259351A
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centre bore
magneto
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王飞
龚文胜
陈金涛
诸自强
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Guangdong Welling Motor Manufacturing Co Ltd
Midea Welling Motor Technology Shanghai Co Ltd
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Guangdong Welling Motor Manufacturing Co Ltd
Midea Welling Motor Technology Shanghai Co Ltd
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Abstract

本发明揭露了一种永磁电机，其包括具有中心孔的定子、位于所述中心孔的转子，所述定子铁芯具有收容所述定子绕组的若干线槽及位于相邻所述线槽之间的绕线齿，所述绕线齿末端还具有分别向所述线槽方向延伸的一对楔形部，所述楔形部具有面向所述转子的内端面，所述内端面包括位于其中间的圆弧段，所述中心孔具有一圆心，所述圆弧面的弧度大于所述中心孔的圆弧度，所述圆弧面的圆心与所述中心孔的圆心不重合。与现有技术相比，本发明永磁电机的有益效果在于：通过圆弧段的弧度与定子中心孔的弧度不重合的特征，有效的提高永磁电机的性能，由于仅仅对定子加工，减小了对转子的加工要求。

Description

永磁电机
技术领域
本发明涉及本一种永磁电机。
背景技术
根据永磁电机中转子采用不同的永磁材料，将用于压缩机的电机的永磁材料分为两大类：一类钕铁硼永磁材料电机和铁氧体永磁材料电机。
现有技术中，用于压缩机的电机的永磁材料多采用稀土类Nd-Fe-B,如中国专利申请号CN201010146673.X以及中国专利申请号CN200780013725.2，随着稀土材料的稀缺，导致价格昂贵的问题。
虽然中国专利申请号CN02138148.8以及中国专利申请号CN201120063280.2采用铁氧体结构，不过专利中提到的结构均存在退磁、磁能利用率低、电机的力能指标大幅下降的缺点，同时结构的可靠性难以保证。
另外，由于用于压缩机的电机本身的电磁噪音主要源于齿槽转矩较大、反电动势不正弦、转矩脉动较大等等，目前在电机本体方面已有文献做了很多工作；主要有：采用表贴式永磁电机，定子斜槽、转子斜极、定子内端面开小槽口等。这些方法可以降低电机齿槽转矩和减小转矩波纹即对电机振动和噪音有一定效果，不过这些方法造成工艺比较复杂、成本上升、电机性能的降低等等。
因此，有必要提供一种新的永磁电机解决上述问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种高性能，低成本的永磁电机。
为实现上述目的，本发明可采用如下技术方案：一种永磁电机，其包括具有中心孔的定子、位于所述中心孔的转子，所述转子包括具有收容槽的转子铁芯及收容于所述收容槽内的永磁体，所述定子包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯具有收容所述定子绕组的若干线槽及位于相邻所述线槽之间的绕线齿，所述绕线齿末端还具有分别向所述线槽方向延伸的一对楔形部，所述楔形部具有面向所述转子的内端面，所述内端面包括位于其中间的圆弧段，所述中心孔具有一圆心，所述中心孔的半径为所述中心孔的圆心到圆弧段的最远距离，所述圆弧面的弧度大于所述中心孔的圆弧度，所述圆弧面的圆心与所述中心孔的圆心不重合。
与现有技术相比，本发明永磁电机的有益效果在于：通过圆弧段的弧度与定子中心孔的弧度不重合的特征，有效的提高永磁电机的性能，由于仅仅对定子加工，减小了对转子的加工要求。另，在保证充分利用磁能、减小漏磁场的情况下，通过合理选取Le、θ1、θ2、θ3、θ4或θ5的比例范围，可以在不均匀气隙中产生正弦波磁场，减小齿槽转矩、改善绕组中感应电压波形、减小波纹转矩、降低转矩脉动，实现电机系统的平稳运行，此结构具有低成本、低振动、低噪音、高效性。
附图说明
图1为本发明永磁无刷同步同步电机的平面图；
图2为图1所示永磁电机的定子的平面图；
图3为图2所示永磁电机的定子的局部放大图；
图4为图2所示永磁电机的定子的平面图；
图5为图4所示永磁电机的转子的局部放大图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参照图1至图5，为本发明的一种永磁电机100，其包括定子10、位于定子10的中心孔20的转子30。中心孔20具有一圆心O。定子10与转子30之间具有一定的气隙。本发明的永磁电机100可以为永磁无刷电机或者永磁同步电机，或者永磁无刷同步电机。
定子10包括定子铁芯1和定子绕组2，定子铁芯1具有收容定子绕组2的若干线槽12及位于相邻线槽12之间的绕线齿13。绕线齿13末端还具有分别向线槽12方向延伸的一对楔形部14。连接绕线齿13齿的楔形部14的宽度尺寸最大，越向线槽12中心靠近，楔形部14的宽度具有越小。楔形部14具有面向转子的内端面141及与内端面141相对的外端面142，内端面141包括三段式结构，包括位于其中间的圆弧段1411、分别位于圆弧段1411两端的斜面1412，其中斜面1412的延伸方向朝线槽12内倾斜，斜面1412可以为直线也可以为圆弧。圆弧段1411的弧度大于中心孔20的弧度，圆弧段1411的圆心与所述中心孔的圆心不重合。若干楔形部14的圆弧面1411不在同一圆周面上，若干楔形部14的圆弧段1411构成等同数量的圆心Q（若干个圆心Q按照顺序编号为Q1、Q2、Q3、Q4…Qn）。若干楔形部14的圆弧段1411的形成若干个圆心Q位于圆心O的周围，若将圆心Q相连接，形成另一圆轨迹，那么该圆轨迹的圆心位于圆心O上，圆心Q与圆心O之间的距离为Le。中心孔20的半径为圆心O到圆弧段1411的最远距离,其中，距离Le的大小为中心孔20的直径Di的0.1～0.3倍。
楔形部14的斜面1412的末端相对圆弧段1411末端向线槽12内偏离一定距离。定子10的楔形部14的内端面141相对于圆心O跨过的角度θ1，圆弧段1411相对于圆心O跨过的角度θ2，其中θ2为θ1的0.55～0.95倍。
转子30包括具有收容槽31的转子铁芯3及收容于收容槽31内的永磁体4。永磁体4为铁氧体磁钢材质。收容槽31呈圆弧形状，径向充磁，其中收容槽31内的永磁体4两端端点跨过的角度为θ5，其中θ5大于等于90°，小于等于160°。在其它实施例中，收容槽31也可以呈U型、V型或者其它不规则形状。收容槽31的两个末端分别具有自向外延伸的延伸槽32，每个收容槽31的一对延伸槽32相对而成。如图4所示，收容槽31与延伸槽32相对圆心O跨过的角度θ3，收容槽31相对圆心O跨过的角度θ4，θ4<θ3<360/4P，其中，P为电机极对数。电机极对数与定子的线槽数之比为2:3。
在保证充分利用磁能、减小漏磁场的情况下，通过合理选取Le、θ1、θ2、θ3、θ4或θ5的比例，可以在不均匀气隙中产生正弦波磁场，减小齿槽转矩、改善绕组中感应电压波形、减小波纹转矩、降低转矩脉动，实现运用于电机的系统平稳运行。此结构具有低成本、低振动、低噪音、高效性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.永磁电机，其包括具有中心孔的定子、位于所述中心孔的转子，所述转子包括具有收容槽的转子铁芯及收容于所述收容槽内的永磁体，所述定子包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯具有收容所述定子绕组的若干线槽及位于相邻所述线槽之间的绕线齿，所述绕线齿末端还具有分别向所述线槽方向延伸的一对楔形部，所述楔形部具有面向所述转子的内端面，所述内端面包括位于其中间的圆弧段，其特征在于：所述中心孔具有一圆心，所述中心孔的半径为所述中心孔的圆心到圆弧段的最远距离，所述圆弧段的圆心与所述中心孔的圆心不重合。
2.如权利要求1所述的永磁电机，其特征在于：若干所述楔形部的圆弧段不在同一圆周面上，若干圆弧段分别具有一圆心，若干圆弧段的圆心位于所述中心孔的圆心的周围。
3.如权利要求2所述的永磁电机，其特征在于：所述圆弧段的圆心的在另一圆轨迹上，所述轨迹的圆心与中心孔的圆心重合。
4.如权利要求1所述的永磁电机，其特征在于：所述内端面还包括分别位于所述圆弧段两端的斜面，所述斜面的延伸方向朝所述线槽内倾斜，所述斜面可以为直线也可以为圆弧。
5.如权利要求1所述的永磁电机，其特征在于：所述中心孔的圆心到所述圆弧段的圆心的距离为所述定子中心孔的直径0.1～0.3倍。
6.如权利要求1所述的永磁电机，其特征在于：所述定子的楔形部的内端面相对于所述定子的中心孔的圆心跨过的角度为θ1，所述圆弧段相对于圆心跨过的角度θ2，其中θ2为θ1的0.55～0.95倍。
7.如权利要求1所述的永磁电机，其特征在于：所述永磁体为铁氧体磁钢材质。
8.如权利要求1所述的永磁电机，其特征在于：所述收容槽呈圆弧形状，其中位于所述收容槽内的永磁体两端端点跨过的角度为θ5，其中θ5大于等于90°，小于等于160°。
9.如权利要求1所述的永磁电机，其特征在于：所述收容槽的两个末端分别具有自向外延伸的延伸槽，每个所述收容槽的一对所述延伸槽相对而成，所述收容槽和所述延伸槽相对所述定子的中心孔的圆心跨过的角度θ3，所述收容槽相对所述定子的中心孔的圆心跨过的角度θ4，其中θ4<θ3<360/4P，P为电机极对数。
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