專利名稱：自起動永磁同步電機鼠籠轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自起動永磁同步電機轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
近年來自起動永磁同步電機越來越受到人們的重視，與異步電機相比，運行穩(wěn)定 性高，效率和功率因數(shù)都高于相同功率等級的異步電機，經(jīng)濟運行范圍寬，在很多工業(yè)應(yīng)用 場合有望代替異步電機，但是永磁體的可靠性成為阻礙這種電機廣泛應(yīng)用的重要因素。就 電機本體結(jié)構(gòu)而言，現(xiàn)有的自起動永磁同步電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)根據(jù)永磁體的擺放可以分為并聯(lián) 式、串聯(lián)式和混合式結(jié)構(gòu)。V型槽結(jié)構(gòu)屬于串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的一種，現(xiàn)有V型槽轉(zhuǎn)子鐵心如圖1 所示(以4極電機為例)。這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子包括鐵心1、鼠籠導條2、永磁體4和軸5，鐵心具 有成V型排列的槽，每兩塊置于V型槽中的永磁體構(gòu)成一個磁極。一般來講，自起動永磁同步電機的起動電流倍數(shù)稍微比同功率等級的異步機大， 起動時定子電流和感應(yīng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子電流將產(chǎn)生很大的去磁磁勢，正常情況下，該去磁磁勢 由一對極下的四個永磁體均勻承擔，理想情況下永磁體是安全的，沒有退磁的風險，但是現(xiàn) 有的V型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，磁路容易發(fā)生畸變，導致該去磁磁勢大部分作用在部分永磁體的局部， 起動過程中，永磁體容易發(fā)生局部失磁，并且逐步惡化直至永磁體全部失磁。這種V型轉(zhuǎn)子存在以下問題
1、起動過程中，轉(zhuǎn)子內(nèi)部磁路會發(fā)生嚴重畸變，容易造成永磁體局部發(fā)生不可逆失磁。2、轉(zhuǎn)子內(nèi)磁密變化劇烈，增大了永磁體、鼠籠和鐵心內(nèi)的渦流損耗，影響電機性 能。3、轉(zhuǎn)子硅鋼片的機械應(yīng)力較差，轉(zhuǎn)子的徑向拉力僅僅由永磁體與鼠籠條之間的隔 磁磁橋提供。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種效率高、可靠性高的自起動永磁同步電機鼠籠轉(zhuǎn)子。本發(fā)明的自起動永磁同步電機轉(zhuǎn)子包括鐵心、鼠籠導條、永磁體和軸，鐵心具有成 V型排列的槽，每兩塊置于V型槽中的永磁體構(gòu)成一個磁極，其特征在于在轉(zhuǎn)子軸和鼠籠 導條之間設(shè)置附加鼠籠導條，鼠籠導條和附加鼠籠導條各自通過端環(huán)連接，分別形成轉(zhuǎn)子 的第一套鼠籠和附加鼠籠。上述的附加鼠籠導條可以為方形或圓形的銅棒或者鑄鋁導條。本發(fā)明中的第一套鼠籠和附加鼠籠的端環(huán)也可以連接在一起，共用一套端環(huán)。電機起動過程中，當電機轉(zhuǎn)差較大時，轉(zhuǎn)子中磁場變化頻率大，由于集膚效應(yīng)的影 響，附加鼠籠內(nèi)不產(chǎn)生提供異步轉(zhuǎn)矩的電流分量，只有第一套鼠籠起作用，產(chǎn)生異步起動轉(zhuǎn) 矩；當轉(zhuǎn)差減小到一定程度后，兩套鼠籠共同作用直至轉(zhuǎn)子速度達到同步速。附加鼠籠只有 在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差較小的情況下才產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩，因此并不影響電機的起動轉(zhuǎn)矩，但是附加鼠籠 距離永磁體較近，隨著永磁體內(nèi)磁密的變化，附加鼠籠內(nèi)感應(yīng)出的電流，將抑制永磁體磁密的變化，從而提高永磁體的可靠性，也使得電機內(nèi)永磁體和鐵鋅的渦流損耗下降，總體上提 高了電機的性能。本發(fā)明的優(yōu)點是 1、起動性能好
起動過程中，當電機轉(zhuǎn)差較大時，附加鼠籠不起作用，轉(zhuǎn)子鼠籠等效電阻較大，起動電 流較小，轉(zhuǎn)矩較大，隨著電機轉(zhuǎn)差減小，附加鼠籠逐漸開始作用，轉(zhuǎn)子鼠籠等效電阻逐步減 小，保證整個起動過程中電機的起動性能。2、可靠性和效率高
加入附加鼠籠，電機轉(zhuǎn)子內(nèi)部尤其是永磁體內(nèi)磁密變化受到抑制，降低了轉(zhuǎn)子損耗，增 強了永磁體的抗退磁能力，從而提高了電機的可靠性和效率。


圖1是現(xiàn)有V型槽轉(zhuǎn)子鐵心；
圖2是本發(fā)明電機的轉(zhuǎn)子徑向截面圖。圖中，1為鐵心，2為鼠籠導條，3為附加鼠籠導條，4為永磁體，5為軸。
具體實施例方式參照圖2，自起動永磁同步電機轉(zhuǎn)子包括鐵心1、鼠籠導條2、永磁體4和軸5，鐵心 具有成V型排列的槽，每兩塊置于V型槽中的永磁體構(gòu)成一個磁極，圖示實例具有4個磁 極，在轉(zhuǎn)子軸5和鼠籠導條2之間設(shè)置附加鼠籠導條3，鼠籠導條2和附加鼠籠導條3各自 通過端環(huán)連接，分別形成轉(zhuǎn)子的第一套鼠籠和附加鼠籠。第一套鼠籠和附加鼠籠的端環(huán)也 可以連接在一起，共用一套端環(huán)。
權(quán)利要求
1.自起動永磁同步電機轉(zhuǎn)子，包括鐵心(1)、鼠籠導條(2 )、永磁體(4)和軸(5 )，鐵心 具有成V型排列的槽，每兩塊置于V型槽中的永磁體構(gòu)成一個磁極，其特征在于在轉(zhuǎn)子軸 (5)和鼠籠導條(2)之間設(shè)置附加鼠籠導條(3)，鼠籠導條(2)和附加鼠籠導條(3)各自通 過端環(huán)連接，分別形成轉(zhuǎn)子的第一套鼠籠和附加鼠籠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自起動永磁同步電機轉(zhuǎn)子，其特征在于附加鼠籠導條(3)為 方形或圓形的銅棒或者鑄鋁導條。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自起動永磁同步電機轉(zhuǎn)子，其特征在于第一套鼠籠和附加 鼠籠的端環(huán)連接在一起，共用一個端環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明公開的自起動永磁同步電機轉(zhuǎn)子包括鐵心、鼠籠導條、永磁體和軸，鐵心具有成V型排列的槽，每兩塊置于V型槽中的永磁體構(gòu)成一個磁極，在轉(zhuǎn)子軸和鼠籠導條之間設(shè)置附加鼠籠導條，鼠籠導條和附加鼠籠導條各自通過端環(huán)連接，分別形成轉(zhuǎn)子的第一套鼠籠和附加鼠籠。本發(fā)明不僅可以改善自起動永磁同步電機的起動性能，而且附加鼠籠可以有效抑制永磁體內(nèi)部磁密的劇烈變化，提高電機可靠性和工作效率。
文檔編號H02K1/27GK102142758SQ20111005360
公開日2011年8月3日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者張江, 李鵬, 楊光, 沈建新 申請人:浙江大學