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CN116846106A - 一种低磁密畸变率的永磁发电机与稳压发电系统 - Google Patents

一种低磁密畸变率的永磁发电机与稳压发电系统 Download PDF

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CN116846106A
CN116846106A CN202310828148.3A CN202310828148A CN116846106A CN 116846106 A CN116846106 A CN 116846106A CN 202310828148 A CN202310828148 A CN 202310828148A CN 116846106 A CN116846106 A CN 116846106A
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steel groove
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耿慧慧
尹红彬
史立伟
韩术亭
王爱传
刘国庆
许明俊
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Shandong University of Technology
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Shandong University of Technology
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Abstract

本发明提供一种低磁密畸变率的永磁发电机与稳压发电系统，属于汽车电机电器技术领域。转子铁芯上均布有偶数个第一磁钢槽，第一磁钢槽的右侧设有隔磁槽，第一磁钢槽的外侧和隔磁槽的外侧共同设有V形磁钢槽，V形磁钢槽的右侧边与隔磁槽之间设有第二磁钢槽，第一磁钢槽、V形磁钢槽与第二磁钢槽内均放置有永磁钢，该电机采用第一磁钢槽和隔磁槽组合的非对称内层磁极组结构，可以降低磁钢漏磁率，减轻电机质量，非对称内磁极组结构的外侧设置第二磁钢槽与V形磁钢槽，将发电机在单个磁极外侧分成三段式极弧长度，使气隙磁密趋于正弦分布，降低磁密畸变率，同时解决因气隙磁阻改变导致电机损耗大的问题，提高电机效率。

Description

一种低磁密畸变率的永磁发电机与稳压发电系统
技术领域
本发明提供一种低磁密畸变率的永磁发电机与稳压发电系统，属于汽车电机电器技术领域。
背景技术
目前汽车用永磁电机的转子大多采用均匀磁极结构，如现有技术，专利名称：混合永磁与电磁复合励磁发电机，专利号：ZL201210119304.0，公开了如下技术方案，永磁转子包括第一矩形磁钢、非导磁槽楔、第二矩形磁钢，第一矩形磁钢放置在径向矩形槽内，第二矩形磁钢放置在相邻两个径向矩形槽内端之间的切向矩形槽内，该结构转子的第二磁钢置于相邻两个第一磁钢内端之间，为防止磁钢漏磁，第二磁钢在垂直于直径方向上的长度近似等于相邻两个第一磁钢内端之间的距离，导致永磁体浪费，材料利用率低，且第二磁钢置于内端，聚集磁场的能力弱，磁密谐波大，磁密畸变率高，导致电机总体效率低，其使用性能有待于进一步改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：在保证不增加加工工序、工艺难度和电机成本不发生大改变的前提下，克服现有技术的不足，提供一种低磁密畸变率的永磁发电机与稳压发电系统，该电机结构为分段聚磁的永磁发电机，采用磁钢槽和隔磁槽组合的非对称内磁极组结构，将发电机在单个磁极外侧分成三段式极弧长度，使气隙磁密趋于正弦分布，降低磁密畸变率，提高电机效率。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：一种低磁密畸变率的永磁发电机，包括稳压控制器、转轴、前端盖、定子、后端盖、转子铁芯、第一磁钢槽、隔磁槽、V形磁钢槽、第二磁钢槽、永磁钢，其特征在于：
转子铁芯沿圆周方向上均布有偶数个第一磁钢槽，第一磁钢槽呈切向结构；
第一磁钢槽的右侧设有隔磁槽，隔磁槽呈切向结构，隔磁槽的左端和第一磁钢槽的右端连通；
第一磁钢槽的外侧和隔磁槽的外侧共同设有V形磁钢槽，V形磁钢槽的对称轴线、第一磁钢槽的右端和隔磁槽的左端均经过所在磁极的中心线，V形磁钢槽的外端与转子铁芯外圆有1.5mm的不连通距离；
V形磁钢槽的右边内侧与隔磁槽外侧之间设有第二磁钢槽，第二磁钢槽的内端靠近隔磁槽的左端且有1.5mm的不连通距离，第二磁钢槽的外端向V形磁钢槽右侧的转子铁芯外圆部分延伸且有1.5mm的不连通距离；
第二磁钢槽的外端、隔磁槽的右端与转子铁芯圆心在同一直线上。
第一磁钢槽、V形磁钢槽与第二磁钢槽内均放置有永磁钢，相邻V形磁钢槽内的永磁钢外侧面的极性相反，V形磁钢槽内的永磁钢外侧面的极性与V形磁钢槽内侧的第一磁钢槽、第二磁钢槽内的永磁钢外侧面的极性相同。
V形磁钢槽右端与第二磁钢槽的外端之间的极弧长度等于V形磁钢槽的极弧，V形磁钢槽的极弧长度等于第一磁钢槽的左端和隔磁槽的右端之间对应极弧长度的1/3
一种稳压发电系统，包括发电机和稳压控制器，其特征在于：所述发电机为所述的一种低磁密畸变率的永磁发电机。
本发明与现有技术相比，具备如下技术效果：
（1）采用磁钢槽和隔磁槽组合的非对称内磁极组结构，可以降低磁钢漏磁率，同时减轻电机质量；
（2）非对称内磁极组结构的外侧设置斜磁钢槽与V形磁钢槽，将发电机在单个磁极外侧分成三段式极弧长度，使气隙磁密趋于正弦分布，降低磁密畸变率；
（3）不需转子铁芯外圆开槽或设置非均匀气隙结构，转子铁芯冲片加工工艺简单，降低电机转子生产成本，同时解决因气隙磁阻改变导致电机损耗大的问题，提高电机效率；
（4）磁极内层靠近永磁钢，设置单个隔磁槽，保证低漏磁率，同时降低电机故障率，增强电机使用寿命；
（5）通过改变磁极布置方式，增大交轴磁阻，削弱电枢反应。
附图说明
图1是本发明的电机结构示意图。
图2是本发明的转子结构示意图。
图中：1、稳压控制器；2、转轴；3、后端盖；4、前端盖；5、定子； 6、转子铁芯；7、第一磁钢槽；8、隔磁槽；9、V形磁钢槽；10、第二磁钢槽。
实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
一种低磁密畸变率的永磁发电机，包括稳压控制器1、转轴2、前端盖4、定子5、后端盖3、转子铁芯6、第一磁钢槽7、隔磁槽8、V形磁钢槽9、第二磁钢槽10、永磁钢，其特征在于：
转子铁芯6沿圆周方向上均布有偶数个第一磁钢槽7，第一磁钢槽7呈切向结构；
第一磁钢槽7的右侧设有隔磁槽8，隔磁槽8呈切向结构，隔磁槽8的左端和第一磁钢槽7的右端连通；
第一磁钢槽7的外侧和隔磁槽8的外侧共同设有V形磁钢槽9，V形磁钢槽9的对称轴线、第一磁钢槽7的右端和隔磁槽8的左端均经过所在磁极的中心线，V形磁钢槽9的外端与转子铁芯6外圆有1.5mm的不连通距离；
V形磁钢槽9的右边内侧与隔磁槽外侧8之间设有第二磁钢槽10，第二磁钢槽10的内端靠近隔磁槽8的左端且有1.5mm的不连通距离，第二磁钢槽10的外端向V形磁钢槽9右侧的转子铁芯6外圆部分延伸且有1.5mm的不连通距离；
第二磁钢槽10的外端、隔磁槽8的右端与转子铁芯6圆心在同一直线上。
第一磁钢槽7、V形磁钢槽9与第二磁钢槽10内均放置有永磁钢，相邻V形磁钢槽9内的永磁钢外侧面的极性相反，V形磁钢槽9内的永磁钢外侧面的极性与V形磁钢槽9内侧的第一磁钢槽7、第二磁钢槽10内的永磁钢外侧面的极性相同。
V形磁钢槽9右端与第二磁钢槽10的外端之间的极弧长度等于V形磁钢槽9的极弧长度，V形磁钢槽9的极弧长度等于第一磁钢槽7的左端和隔磁槽8的右端之间对应极弧长度的1/3。
一种稳压发电系统，包括发电机和稳压控制器，其特征在于：所述发电机为所述的一种低磁密畸变率的永磁发电机。

Claims (5)

1.一种低磁密畸变率的永磁发电机，包括稳压控制器（1）、转轴（2）、前端盖（4）、定子（5）、后端盖（3）、转子铁芯（6）、第一磁钢槽（7）、隔磁槽（8）、V形磁钢槽（9）、第二磁钢槽（10）、永磁钢，其特征在于：
转子铁芯（6）沿圆周方向上均布有偶数个第一磁钢槽（7），第一磁钢槽（7）呈切向结构；
第一磁钢槽（7）的右侧设有隔磁槽（8），隔磁槽（8）呈切向结构，隔磁槽（8）的左端和第一磁钢槽（7）的右端连通；
第一磁钢槽（7）的外侧和隔磁槽（8）的外侧共同设有V形磁钢槽（9），V形磁钢槽（9）的对称轴线、第一磁钢槽（7）的右端和隔磁槽（8）的左端均经过所在磁极的中心线，V形磁钢槽（9）的外端与转子铁芯（6）外圆有1.5mm的不连通距离；
V形磁钢槽（9）右边的内侧与隔磁槽（8）之间设有第二磁钢槽（10），第二磁钢槽（10）的内端靠近隔磁槽（8）的左端，第二磁钢槽（10）的外端向V形磁钢槽（9）右侧的转子铁芯（6）外圆部分延伸；
第二磁钢槽（10）的外端、隔磁槽（8）的右端与转子铁芯（6）圆心在同一直线上。
2.根据权利要求1所述的一种低磁密畸变率的永磁发电机，其特征在于：第一磁钢槽（7）、V形磁钢槽（9）与第二磁钢槽（10）内均放置有永磁钢；
相邻V形磁钢槽（9）内的永磁钢外侧面的极性相反；
V形磁钢槽（9）内的永磁钢外侧面的极性与V形磁钢槽（9）内侧的第一磁钢槽（7）、第二磁钢槽（10）内的永磁钢外侧面的极性相同。
3.根据权利要求1所述的一种低磁密畸变率的永磁发电机，其特征在于：V形磁钢槽（9）的外端、第二磁钢槽（10）的外端与转子铁芯（6）外圆均有1.5mm的不连通距离，第二磁钢槽（10）的内端与隔磁槽（8）的左端之间有1.5mm的不连通距离。
4.根据权利要求1所述的一种低磁密畸变率的永磁发电机，其特征在于：V形磁钢槽（9）右端与第二磁钢槽（10）的外端之间的极弧长度等于V形磁钢槽（9）的极弧长度，V形磁钢槽（9）的极弧长度等于第一磁钢槽（7）的左端和隔磁槽（8）的右端之间对应极弧长度的1/3。
5.一种稳压发电系统，，包括发电机和稳压控制器，其特征在于：所述发电机为权利要求1-6中任意一项所述的一种低磁密畸变率的永磁发电机。
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