高速轉(zhuǎn)子斜磁極無刷永磁直流電機制造技術(shù)

高速轉(zhuǎn)子斜磁極無刷永磁直流電機，包括電機殼體、定子矽鋼沖片、多股線圈繞組和磁鋼永磁體，電機轉(zhuǎn)子鐵芯的矽鋼沖片齒槽矽鋼沖片中置有永磁體內(nèi)室，轉(zhuǎn)子磁體內(nèi)室磁極為斜極、轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子磁體內(nèi)室磁極為斜磁極、轉(zhuǎn)子磁極偏移。因電機鐵芯的齒槽定子與轉(zhuǎn)子永磁體相互作用而產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩，采用分?jǐn)?shù)槽繞組技術(shù)。有效降低齒槽轉(zhuǎn)矩、降低起動電流電機振動和噪聲。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及永磁無刷直流電機，特別涉及一種無刷直流電機的磁極。
技術(shù)介紹
當(dāng)今世界各國都在研究各種各式的永磁無刷直流電機，其結(jié)構(gòu)多種置式，但在“永磁直流無刷電機”生產(chǎn)技術(shù)方面存在著齒槽轉(zhuǎn)矩即磁阻轉(zhuǎn)矩，只有當(dāng)磁阻轉(zhuǎn)矩小于I時，即能達(dá)到電機便于起動、節(jié)能環(huán)保、振動小、噪聲小，在目前的電機中，由于控制信號，傳感失真。轉(zhuǎn)子鐵芯 夕鋼沖片在生廣制造中的成本聞；電機功率比過低，電機損耗大，起動電流大，噪聲大，振動大，電池行駛距離短等問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本技術(shù)提供一種高速轉(zhuǎn)子斜磁極無刷永磁直流電機。解決了高端電動汽車主要動力電機，起動電流大，電機振動和噪聲的難題。為了實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)所采取的技術(shù)方案是高速轉(zhuǎn)子斜磁極無刷永磁直流電機，包括電機殼體、定子矽鋼沖片、多股線圈繞組和磁鋼永磁體，電機轉(zhuǎn)子鐵芯的矽鋼沖片齒槽矽鋼沖片中置有永磁體內(nèi)室,轉(zhuǎn)子磁體內(nèi)室磁極為斜極、轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子磁體內(nèi)室磁極為斜磁極、轉(zhuǎn)子磁極偏移。轉(zhuǎn)子為分?jǐn)?shù)槽繞組，轉(zhuǎn)子矽鋼沖片疊壓鑄鋁而成的定子總成斜槽，磁極為瓦形永磁體斜磁極置于磁極永磁體內(nèi)室,轉(zhuǎn)子總成斜槽中置有多組磁極瓦形永磁體。轉(zhuǎn)子上設(shè)有轉(zhuǎn)子位置傳感器。本技術(shù)的有益效果因電機鐵芯的齒槽定子與轉(zhuǎn)子永磁體相互作用而產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩，采用分?jǐn)?shù)槽繞組技術(shù)。有效降低齒槽轉(zhuǎn)矩、降低起動電流電機振動和噪聲。本技術(shù)提高永磁無刷直流電機的高可靠性和便易于控制，是高端電動汽車主要動力電機。轉(zhuǎn)子位置傳感技術(shù)等，構(gòu)成高速轉(zhuǎn)子斜磁極無刷永磁直流電機。因電機鐵芯的齒槽定子與轉(zhuǎn)子永磁體相互作用而產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩。附圖說明圖I、本技術(shù)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2、本技術(shù)定子的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式轉(zhuǎn)子斜磁極為分段式斜磁極，磁極錯位偏移，降低基波槽轉(zhuǎn)矩；分?jǐn)?shù)槽繞組高速轉(zhuǎn)子斜磁極，磁極分段式錯位無刷永磁直流電機，該直流無刷電動機轉(zhuǎn)子為分?jǐn)?shù)槽繞組，轉(zhuǎn)子矽鋼沖片I疊壓鑄鋁而成定子總成為斜槽12，磁鋼11為斜磁極，磁極為瓦形永磁體斜磁極置于磁極永磁體內(nèi)室，轉(zhuǎn)子總成斜槽中置有多組磁極瓦形永磁體，轉(zhuǎn)子矽鋼沖片疊壓鑄鋁而成的轉(zhuǎn)子總成，轉(zhuǎn)子矽鋼沖片I位于定子矽鋼片2內(nèi)。轉(zhuǎn)子繞組為分?jǐn)?shù)槽繞組，所謂分?jǐn)?shù)槽繞組，是指每極每相槽數(shù)為一個分?jǐn)?shù)，一般表達(dá)式為q=b+《c/d》，式中b為公式q=z/2pm得到的整數(shù)；c/d是不能再約的分?jǐn)?shù)，c代表整除后的剩余的槽數(shù)，d則代表要分析的單元電機中磁極數(shù)目。分?jǐn)?shù)槽可以用內(nèi)磁轉(zhuǎn)子和外磁轉(zhuǎn)子，它可以多磁極，低轉(zhuǎn)速，大轉(zhuǎn)矩的直流無刷電動機轉(zhuǎn)子。所述的高速轉(zhuǎn)子斜磁極無刷永磁直流電機定子總成為斜槽，定子矽鋼沖片疊壓而成定子總成為斜槽，斜槽內(nèi)置有多股線圈繞組，多股線圈繞組和轉(zhuǎn)子矽鋼沖片疊壓而成轉(zhuǎn)子磁極永磁體為斜磁極，構(gòu)成電機核心部件。高速轉(zhuǎn)子斜磁極，磁極分段式錯位無刷永磁直流電機磁極為斜磁極，置于磁極永磁體內(nèi)室，轉(zhuǎn)子總成斜槽中置有多組磁極永磁體內(nèi)室，轉(zhuǎn)子矽鋼沖片總成內(nèi)室中置有多組N片磁鋼瓦形永磁體，組成永磁直流電動機轉(zhuǎn)子總成。高速轉(zhuǎn)子斜磁極，磁極分段式錯位無刷永磁直流電機磁極永磁體為分段式錯位，·斜磁極為分段式錯位，轉(zhuǎn)子磁極分段式錯位，分段數(shù)NS=3，每段錯移角0S_S表示為9S_S= Θ _SK/N_S= D60〗度/ (N_CN_S)。轉(zhuǎn)子磁極永磁體為分段式錯位結(jié)構(gòu)磁極偏移。所述的高速轉(zhuǎn)子斜磁極斜磁方法，偏移角Q_shj分別為Θ _shj=( H360IT0(j-1) )/(2_pN_c) j = 1，2…，2_p所用的是電機磁極偏移技術(shù)。高速轉(zhuǎn)子斜磁極，磁極分段式錯位無刷永磁直流電機，磁極為瓦形磁鋼永磁體，轉(zhuǎn)子斜磁極分段式方式，置于轉(zhuǎn)子矽鋼沖片疊壓而成鐵心中，矽鋼片鐵芯的兩端有端板鑄成鋁成扇形起固定定子鐵芯瓦形磁鋼永磁體和降低溫度的做用磁鋼。在制造中提出轉(zhuǎn)子位置傳感技術(shù)，磁盤傳感系統(tǒng)，是解決霍爾傳感信號造成電機電子交換向信號失真的問題。采用磁盤傳感系統(tǒng)，在制造和維護(hù)過程中要調(diào)整傳感系統(tǒng)時，調(diào)整方便，維護(hù)過程方便。技術(shù)方案A :高速轉(zhuǎn)子斜磁極，磁極分段式錯位無刷永磁直流電機定子斜槽、轉(zhuǎn)子斜磁極，轉(zhuǎn)子斜磁極或轉(zhuǎn)子磁極分段錯位方法。轉(zhuǎn)子每一轉(zhuǎn)出現(xiàn)的齒槽轉(zhuǎn)矩基波周期數(shù)等于定子槽數(shù)Z和極數(shù)2p的最小公倍數(shù)NC，即一個齒槽轉(zhuǎn)矩基波周期對應(yīng)的機械角Θ I為=360度/N_C。因此，如果定子鐵芯斜槽角或轉(zhuǎn)子磁極斜極角Θ SK和它相等，即可消除齒槽轉(zhuǎn)矩的基波Θ SK=360度/N_C。對于整數(shù)槽電機，NC=Z,斜槽角Θ SK, Θ SK=360度/Z。但要指出的是，它同時會使反電動勢和輸出電磁轉(zhuǎn)矩有所下降。定子斜槽還使繞組嵌繞難度增加。而且，定子斜槽或轉(zhuǎn)子斜極在電機繞組通電時，會產(chǎn)生附加的軸向力。軸向力大小與斜槽角度有關(guān)。為了制造工藝上容易實施，采用轉(zhuǎn)子磁極分段錯位方法近似斜極的效果，分段數(shù)NS=3，錯移角度Θ _SS, Θ _SS= Θ SK/N_S=360度/ (N_C N_S)。轉(zhuǎn)子磁極不同的分段數(shù)NS對降低齒槽轉(zhuǎn)矩的效果，隨著分段數(shù)NS增加，齒槽轉(zhuǎn)矩的幅值逐步降低，而且當(dāng)分段數(shù)NS分另為2，3，4時，剩余的齒槽轉(zhuǎn)矩變化次數(shù)增加，主要是2，3，4次諧波。轉(zhuǎn)子磁極分4段時降低齒槽轉(zhuǎn)矩的效果已經(jīng)很好，分段數(shù)為5時，齒槽轉(zhuǎn)矩已經(jīng)完全可以忽略了。分?jǐn)?shù)槽情況,如果分?jǐn)?shù)槽集中繞組的每想每級槽數(shù)q表示為q=c/d，則Z和2p的最小公倍數(shù)Nc=dZ。斜槽角9_SK與q值關(guān)系的一般表達(dá)式為0SK=36O度/dZ。對于分?jǐn)?shù)槽電機，采用定子斜槽或轉(zhuǎn)子斜極方法降低齒槽轉(zhuǎn)矩時，定子斜槽角或轉(zhuǎn)子斜極角小于一個定子槽距角，比整數(shù)槽電機小了許多，它們和q值有關(guān)，只需一個定子槽距角的Ι/d即可。從斜槽工藝角度看，分?jǐn)?shù)槽也是較好的選擇。技術(shù)方案B :高速轉(zhuǎn)子斜磁極、磁極分段式錯位無刷永磁直流電機采用偏移方法。根據(jù)方案I所述，沿著軸向分段磁極錯位的思路，為了削弱齒槽轉(zhuǎn)矩，對于表面粘貼磁片多極電機，將2p個磁極片從原來均勻位置改成沿圓周方向偏移，它們的偏移角Θ _shj分別為Θ _shj=(360度(j-1))/ (2_pN_c) j = 1,2吣,2_口這樣做,相當(dāng)于在一個基波齒槽轉(zhuǎn)矩周期內(nèi)有分段磁極2p段，這樣，除了 2p次及其倍數(shù)次諧波外，其他齒槽轉(zhuǎn)矩都得到削弱。由于諧波次數(shù)超高幅值越小，所以總齒槽轉(zhuǎn)矩得到削弱。在布置2p個磁極時，不必一定按j的自然數(shù)順序，可以靈活安排一方面顧及空間位置可能性，另外是考慮磁極偏移可能引起轉(zhuǎn)子的不平衡問題。這個方法對于嵌入式轉(zhuǎn)子也是可行的。技術(shù)方案C :結(jié)合圖I、所示，本實施例的高速轉(zhuǎn)子斜磁極，磁極分段式錯位無刷永磁直流電機電機采用分?jǐn)?shù)槽繞組,有相同槽數(shù)Z的分?jǐn)?shù)槽繞組電機與整數(shù)槽繞組電機相t匕，基波槽轉(zhuǎn)矩周期數(shù)增大d倍，有相同極數(shù)的分?jǐn)?shù)槽繞組電機與整數(shù)槽繞組電機相比，齒槽轉(zhuǎn)矩的評價因子CT降低了 d倍，這個分析清楚說明采用分?jǐn)?shù)槽繞組電機有利于降低齒槽轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子斜磁極，磁極分段式錯位無刷永磁直流電機包括電機殼體內(nèi)設(shè)有定子硅鋼片，和直流電機轉(zhuǎn)子硅鋼片，定子鐵芯上設(shè)有繞組線圈，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸，上設(shè)有圓盤狀鋼片多層疊成的磁芯，磁芯外轉(zhuǎn)子固定有轉(zhuǎn)子軸瓦形磁鋼片，電機設(shè)有包括等磁極傳感器磁鋼和兩組六個霍爾元件的位置傳感元件。傳感器磁鋼設(shè)于磁鋼座中，等磁極傳感器磁鋼座固定在直流電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸上，等磁極傳本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
高速轉(zhuǎn)子斜磁極無刷永磁直流電機，包括電機殼體、定子矽鋼沖片、多股線圈繞組和磁鋼永磁體，電機轉(zhuǎn)子鐵芯的矽鋼沖片齒槽矽鋼沖片中置有永磁體內(nèi)室，其特征在于，轉(zhuǎn)子磁體內(nèi)室磁極為斜極、轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子磁體內(nèi)室磁極為斜磁極、轉(zhuǎn)子磁極偏移。

【技術(shù)特征摘要】
1.高速轉(zhuǎn)子斜磁極無刷永磁直流電機，包括電機殼體、定子矽鋼沖片、多股線圈繞組和磁鋼永磁體，電機轉(zhuǎn)子鐵芯的矽鋼沖片齒槽矽鋼沖片中置有永磁體內(nèi)室，其特征在于，轉(zhuǎn)子磁體內(nèi)室磁極為斜極、轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子磁體內(nèi)室磁極為斜磁極、轉(zhuǎn)子磁極偏移。2.如權(quán)利要求I所述的高速轉(zhuǎn)子斜磁極...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉勝恒，
申請(專利權(quán))人：春城控股集團有限公司，
類型：實用新型
國別省市：