本發(fā)明涉及一種永磁同步電機轉子結構，屬于電機本體設計技術領域。

背景技術：

電機是工業(yè)化社會中必不可少的動力元件，永磁同步電機技術成熟，可靠性高，是一個高效率高能量密度的環(huán)保低碳電機。轉子上無繞組，結構簡單，運行可靠，適合高速運行和惡劣的工作環(huán)境。因此得到了各種應用，如航空航天，汽車工業(yè)和風力發(fā)電等。近幾年，由于轉子速度調節(jié)范圍寬，轉矩密度高以及結構簡單等，使得永磁同步電機的優(yōu)勢日益突出。傳統(tǒng)的永磁電機，由于永磁體的作用，電機效率和功率密度都相對較高，但永磁體需要永磁體材料多，稀土永磁資源緊張，其成本限制了其進一步的發(fā)展。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種永磁同步電機轉子結構，可以減小永磁體用量、降低成本、提高電機性能。

本發(fā)明為解決其技術問題采用如下技術方案：

一種永磁同步電機轉子結構，其特征在于：包括兩個爪極式鐵芯，分別為上鐵芯和下鐵芯、釹鐵硼磁體、軸向磁化的圓柱形鐵氧體磁體和輔助鐵氧體磁體；上鐵芯和下鐵芯之間形成位置偏差，相互交錯組裝而成，中間嵌有釹鐵硼磁體和輔助鐵氧體磁體，軸向磁化的圓柱形鐵氧體磁體置于上鐵芯和下鐵芯中間，軸向磁化的圓柱形鐵氧體磁體四周分布有輔助鐵氧體磁體，相鄰的輔助鐵氧體磁體之間嵌有釹鐵硼磁體，所述的釹鐵硼磁體在軸向磁化的圓柱形鐵氧體磁體四周上下交替。

所述釹鐵硼磁體和輔助鐵氧體磁體形成兩條磁通路徑，兩條路徑彼此平行形成共同磁路。

所述釹鐵硼磁體的轉子磁極的開角a與轉子凸極的開角a’的比率設置為1.18。

所述輔助鐵氧體磁體嵌于上鐵芯和下鐵芯凸極之間，形成輔助磁路。

所述的軸向磁化的圓柱形鐵氧體磁體位于上鐵芯和下鐵芯之間，與輔助鐵氧體磁體連成一體，并軸向磁化。

本發(fā)明的有益效果如下：

1、具有轉子凸極齒槽結構，轉子上無繞組，結構簡單、運行可靠。

2、由于采用上下爪極式鐵芯結構，所用永磁材料可以大大減小，這樣可以最大限度地減少材料浪費和制造成本。

3、釹鐵硼磁體和輔助鐵氧體磁體形成兩條磁通回路，減小漏磁，提高電機出力。

4、轉子磁極的開角a與轉子凸極的開角a’的比率設置為1.18，鐵芯上下側之間形成位置偏差，轉矩脈動減小。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的新型永磁同步電機轉子結構展開圖，其中：1、上鐵芯；2、下鐵芯；3、釹鐵硼磁體；4、軸向磁化的圓柱形鐵氧體磁體；5、輔助鐵氧體磁體。

圖2為本發(fā)明的新型永磁同步電機轉子的磁路示意圖。

圖3（a）為本發(fā)明的永磁同步電機轉子開角截面圖，圖3（b）為本發(fā)明的永磁同步電機的軸向示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明創(chuàng)造做進一步詳細說明。

所示實施例的示例為8極永磁同步電機轉子。

如圖1，本發(fā)明的永磁同步電機轉子結構，包括：兩個爪極式鐵芯，分別為上鐵芯1和下鐵芯2、釹鐵硼磁體3、軸向磁化的圓柱形鐵氧體磁體4和輔助鐵氧體磁體5。上鐵芯1和下鐵芯2為爪極式，分別為四齒四槽，相互加錯放置。一個軸向磁化的圓柱形鐵氧體磁體4置于上鐵芯1和下鐵芯2中間，同時有8個釹鐵硼磁體3和輔助鐵氧體磁體5置于其四周，釹鐵硼磁體3上下交錯，輔助鐵氧體磁體5在空間上位于上鐵芯1和下鐵芯2凸極之間。有4個n極和4個s極，相互交替。

圖2所示的是永磁同步電機轉子的磁路示意圖，可以看出，永磁同步電機轉子運行時存在兩條磁通回路，釹鐵硼磁體3和輔助鐵氧體磁體5分別與轉子凸極形成兩條磁通路徑彼此平行形成共同磁路，永磁材料用量減小的同時更大限度的利用材料，減小漏磁提升電機出力。

圖3所示的是發(fā)明的永磁同步電機轉子開角截面圖和軸向示意圖，可以看出，釹鐵硼磁體的轉子磁極的開角a與轉子凸極的開角a’的比率設置為1.18，鐵芯上下側之間可以形成位置偏差，從結構上降低了永磁同步電機的轉矩脈動。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明公開一種永磁同步電機轉子結構，屬于電機本體設計技術領域。該轉子結構包括兩個爪極式鐵芯，分別為上鐵芯和下鐵芯、釹鐵硼磁體、軸向磁化的圓柱形鐵氧體磁體和輔助鐵氧體磁體；上鐵芯和下鐵芯之間形成位置偏差，相互交錯組裝而成，中間嵌有釹鐵硼磁體和輔助鐵氧體磁體，軸向磁化的圓柱形鐵氧體磁體置于上鐵芯和下鐵芯中間，軸向磁化的圓柱形鐵氧體磁體四周分布有輔助鐵氧體磁體，相鄰的輔助鐵氧體磁體之間嵌有釹鐵硼磁體，所述的釹鐵硼磁體在軸向磁化的圓柱形鐵氧體磁體四周上下交替。本發(fā)明可以減小永磁體用量、降低成本、提高電機性能。

技術研發(fā)人員：杜幼芝;孟小利;丁立偉;侯麗鋼
受保護的技術使用者：南京航空航天大學
技術研發(fā)日：2017.06.08
技術公布日：2017.09.01