本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種轉(zhuǎn)子鐵芯及具有其的永磁同步電機。轉(zhuǎn)子鐵芯，包括：鐵芯本體，鐵芯本體的外周壁上沿鐵芯本體的軸向方向開設有凹槽，凹槽包括相連通的第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽沿鐵芯本體徑向方向上的深度大于第二凹槽沿鐵芯本體徑向方向上的深度。第一凹槽處氣隙最大，磁阻大，氣隙磁密小，與定子齒槽作用力矩脈動減小，第一凹槽和第二凹槽的深度不同，通過第二凹槽過度，使得基波磁場增大而且更接近正弦，減小齒槽轉(zhuǎn)矩，使得電機出力增大，諧波降低，降低電機電磁力及運行振動噪聲。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種轉(zhuǎn)子鐵芯及具有其的永磁同步電機。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有技術(shù)中的一種電機，轉(zhuǎn)子外圓開有V型凹槽及切邊槽，且切邊槽不對稱。其轉(zhuǎn)子由多段軸向相互錯位的鐵芯組成，使得齒槽轉(zhuǎn)矩與繞組產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩相位180°來降低轉(zhuǎn)矩脈動。但電機工藝復雜，不便于量產(chǎn)，而且由此可帶來電機性能的下降，電機成本增加。現(xiàn)有技術(shù)中的另一種電機，其內(nèi)置V型凹槽的永磁電機定子、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，可以減少損耗，降低轉(zhuǎn)矩脈動，降低噪聲，提高電機效率。但對于該電機，沒有考慮9槽6極分數(shù)槽電機產(chǎn)生的3階電磁力引起的振動噪聲問題，而且該方法不合適于分布卷電機。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的主要目的在于提供一種能夠降低振動噪聲并提高工作性能的轉(zhuǎn)子鐵芯及具有其的永磁同步電機。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本專利技術(shù)的一個方面，提供了一種轉(zhuǎn)子鐵芯，包括:鐵芯本體，鐵芯本體的外周壁上沿鐵芯本體的軸向方向開設有凹槽，凹槽包括相連通的第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽沿鐵芯本體徑向方向上的深度大于第二凹槽沿鐵芯本體徑向方向上的深度。進一步地，轉(zhuǎn)子鐵芯還包括:多個磁鋼槽，開設于鐵芯本體上，磁鋼槽中設置有磁鋼，設置有磁鋼的每兩個相鄰的磁鋼槽形成一個磁極區(qū)域，相鄰兩個磁極區(qū)域之間具有磁間區(qū)域，凹槽設置于磁間區(qū)域處。進一步地，磁間區(qū)域的中心與鐵芯本體的中心連線為Q軸，凹槽以Q軸對稱設置。進一步地，凹槽包括一個第一凹槽和兩個第二凹槽，Q軸通過第一凹槽的中心，兩個第二凹槽以Q軸為對稱軸分別設置于第一凹槽的兩端。進一步地，凹槽為多個，多個凹槽沿鐵芯本體的周向間隔均勻設置，同一磁極區(qū)域中還包括兩個分別位于不同凹槽中的第二凹槽和兩個分別位于不同凹槽中的部分第一凹槽。進一步地，同一磁極區(qū)域中的兩個第二凹槽的相鄰的端部與鐵芯本體的中心之間的連線的夾角為α，其中，0.33τ < 0.66τ，τ為極距，τ = 180°/ρ，ρ為電機極對數(shù)。 進一步地，第二凹槽的深度為SI，其中，0.33δ < SI < 0.66δ，δ為氣隙長度。進一步地，磁間區(qū)域的中心與鐵芯本體的中心連線為Q軸，同一磁極區(qū)域中的兩個第一凹槽的相背離的端部與鐵芯本體的中心之間的連線的的夾角為β，其中，0.66τ<β<0.8τ，τ為極距，τ = 180° /p，p為電機極對數(shù)。進一步地，一個磁極區(qū)域具有兩個磁鋼槽，每個磁鋼槽具有與同一磁極區(qū)域中的另一個磁鋼槽相鄰的第一磁鋼槽端部以及還具有與另一個磁極區(qū)域相鄰的第二磁鋼槽端部，第二磁鋼槽端部處設置有與磁鋼槽相連通的隔磁橋孔，同一磁極區(qū)域中的兩個隔磁橋孔的相向的內(nèi)端面之間的夾角為μ，其中，0.8τ。進一步地，第一凹槽的徑向方向上的深度為S2，其中，0.66δ<S2< δ，δ為氣隙長度。進一步地，同一磁極區(qū)域中的兩個第一磁鋼槽端部之間還設置有與兩個磁鋼槽相連通的連接部，連接部具有朝向鐵芯本體的外邊緣突起的弧形段。進一步地，磁鋼槽具有相對設置的第一磁鋼槽壁和第二磁鋼槽壁，位于第一磁鋼槽端部處的第一磁鋼槽壁朝向第二磁鋼槽壁的方向彎折延伸以形成第一止擋部;位于第二磁鋼槽端部處的第二磁鋼槽壁朝向第一磁鋼槽壁的方向彎折延伸以形成第二止擋部。進一步地，同一磁極區(qū)域中的多個磁鋼槽形成沿鐵芯本體的徑向方向間隔距離逐漸增大的V形，V形的夾角為Θ，其中,90° <θ< 150。O進一步地，第一凹槽和第二凹槽的槽底壁呈圓弧形并與鐵芯本體同心設置。根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，還提供了一種永磁同步電機，包括轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯為上述的轉(zhuǎn)子鐵芯。進一步地，永磁同步電機還包括定子鐵芯，定子鐵芯設置有繞組線圈和轉(zhuǎn)子軸孔，轉(zhuǎn)子鐵芯可轉(zhuǎn)動地設置于定子鐵芯的內(nèi)環(huán)中。應用本專利技術(shù)的技術(shù)方案，轉(zhuǎn)子鐵芯具有沿鐵芯本體的徑向方向上深度不同的第一凹槽和第二凹槽。第一凹槽處氣隙最大，磁阻大，氣隙磁密小，與定子齒槽作用力矩脈動減小，第一凹槽和第二凹槽的深度不同，通過第二凹槽過度，使得基波磁場增大而且更接近正弦，減小齒槽轉(zhuǎn)矩，使得電機出力增大，諧波降低，降低電機電磁力及運行振動噪聲。【附圖說明】構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本專利技術(shù)的進一步理解，本專利技術(shù)的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術(shù)，并不構(gòu)成對本專利技術(shù)的不當限定。在附圖中:圖1示出了根據(jù)本專利技術(shù)的轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了圖1的A處放大圖；圖3示出了根據(jù)本專利技術(shù)的轉(zhuǎn)子鐵芯的一個磁極區(qū)域的部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖4示出了根據(jù)本專利技術(shù)的轉(zhuǎn)子鐵芯和定子鐵芯的裝配示意圖；圖5示出了現(xiàn)有技術(shù)方案與本專利技術(shù)的實施例的轉(zhuǎn)矩對比圖；圖6示出了現(xiàn)有技術(shù)方案與本技術(shù)方案實施例的各頻率徑向電磁力對比圖；圖7示出了現(xiàn)有技術(shù)方案與本技術(shù)方案實施例的鐵損曲線對比。【具體實施方式】需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本專利技術(shù)。本專利技術(shù)的主要目的在于提供一種能夠降低振動噪聲并提高工作性能的轉(zhuǎn)子鐵芯及具有其的永磁同步電機。如圖1所示，本專利技術(shù)提供了一種轉(zhuǎn)子鐵芯。具體地，如圖1至圖3所示，轉(zhuǎn)子鐵芯包括鐵芯本體10，鐵芯本體10的外周壁上沿鐵芯本體10的軸向方向開設有凹槽20。凹槽20包括相連通的至少一個第一凹槽21和至少一個第二凹槽22，第一凹槽21沿鐵芯本體10徑向方向上的深度S2大于第二凹槽22沿鐵芯本體10徑向方向上的深度SI。凹槽20處的第一凹槽21處氣隙最大，磁阻大，氣隙磁密小，與定子齒槽作用力矩脈動減小，第一凹槽21和第二凹槽22的深度不同，通過第二凹槽22過度，使得基波磁場增大而且更接近正弦，減小齒槽轉(zhuǎn)矩，使得電機出力增大，諧波降低，降低電機電磁力及運行振動噪聲。進一步地，第一凹槽21和第二凹槽22的槽底壁呈圓弧形并與鐵芯本體10同心設置。凹槽的深度更易控制，深度均勻。通過轉(zhuǎn)子磁極間凹槽，可有效降低磁阻脈動，降低齒槽轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩脈動，更易于進行控制，并有效降低振動噪聲。如圖1所示，轉(zhuǎn)子鐵芯還包括多個磁鋼槽30，磁鋼槽30開設于鐵芯本體10上，磁鋼槽30中設置有磁鋼31。設置有磁鋼31的每兩個相鄰的磁鋼槽30形成一個磁極區(qū)域，相鄰兩個磁極區(qū)域之間具有間隔距離以形成磁間區(qū)域，凹槽20設置于磁間區(qū)域處。凹槽20處氣隙較大，磁阻增大，磁場往磁間區(qū)域中心處集中，使得基波氣隙磁場增大，基波磁場更接近正弦，減小齒槽轉(zhuǎn)矩，使得電機出力增大，諧波降低，降低電機電磁力及運行振動噪聲。進一步地，磁間區(qū)域的中心與鐵芯本體10的中心連線為Q軸，凹槽20以Q軸對稱設置。優(yōu)選地，如圖2和圖3所示，凹槽20包括一個第一凹槽21和兩個第二凹槽22，Q軸通過第一凹槽21的中心，兩個第二凹槽22以Q軸為對稱軸分別設置于第一凹槽21的兩端。結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定，易于實現(xiàn)，且可以有效降低磁極間的磁阻脈動，減小磁場突變，可以達到減小鐵損及轉(zhuǎn)矩脈動的目的。如圖1所示，凹槽20為多個，多個凹槽20沿鐵芯本體10的周向間隔均勻設置，同一磁極區(qū)域中還包括兩個分別位于不同凹槽20中的第二凹槽22和兩個分別位于不同凹槽20中的部分第一凹槽21。同一磁極區(qū)域中包括兩個第二凹槽22，該兩個第二凹槽22分別位于相鄰的兩個磁極區(qū)域中。同一磁極區(qū)域中還包括兩個第一凹槽21，該兩個第一凹槽21均不完整，分別是相鄰的兩個磁極區(qū)域中的第一凹槽21的一部分。如圖1所示，同本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種轉(zhuǎn)子鐵芯，其特征在于，包括：鐵芯本體(10)，所述鐵芯本體(10)的外周壁上沿所述鐵芯本體(10)的軸向方向開設有凹槽(20)，所述凹槽(20)包括相連通的第一凹槽(21)和第二凹槽(22)，所述第一凹槽(21)沿所述鐵芯本體(10)徑向方向上的深度大于所述第二凹槽(22)沿所述鐵芯本體(10)徑向方向上的深度。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：史進飛，陳彬，肖勇，吳曼，
申請(專利權(quán))人：珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術(shù)研究中心有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。