本實用新型涉及電機減振、降噪領域。

背景技術(shù)：

能源問題是目前世界各國倍加關(guān)注的重點問題之一。我國相繼推出了一系列政策和措施來大力提倡和推廣新能源的使用。永磁電機所擁有的一些優(yōu)質(zhì)性能，不管從體積上、性能上，還是從成本上考慮，都凸顯了一定的優(yōu)越性，因此其愈加受到各行各業(yè)的青睞。近幾年來，永磁電機作為一種新型能量轉(zhuǎn)換裝置，可控性好、調(diào)速范圍寬、結(jié)構(gòu)簡單、功率密度高、穩(wěn)定可靠，不僅僅被廣泛應用到航空航天、艦艇船舶等軍用設備，同時也愈加頻繁地投入到汽車、家電、醫(yī)療、交通等民用設備當中。

無論是用在軍事還是民用上，永磁電機同其他傳統(tǒng)類型的電機一樣，在其運行過程中都會產(chǎn)生振動和噪聲。對于軍用設備來說，這些振動和噪聲會大大削減其隱蔽性和安全性，對于民用設備來說，又會影響到設備的舒適性和耐用性，同時也會影響其附近工作人員的工作效率和身體健康。

因此對永磁電機的減振降噪在電機研究方面一直具有重要的意義。對于永磁同步電機的噪聲主要由電磁振動引起，而徑向電磁力又是引起振動的主要原因，所以減小電磁力可以有效的抑制電機的振動和噪聲。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為了有效抑制現(xiàn)有內(nèi)置永磁同步電機的振動噪聲問題，提供了一種內(nèi)置式永磁減振、降噪同步電機。

該種內(nèi)置式永磁同步降噪電機包括如下兩種方案：

方案一：

內(nèi)置式永磁減振、降噪同步電機，它包括定子和轉(zhuǎn)子，定子套在轉(zhuǎn)子的外側(cè)，二者同軸，且二者之間存在氣隙，定子上的每個齒部所對應的齒頂圓弧，以其齒部的徑向中心線為界，劃分為兩部分，且兩部分齒頂圓弧所對應的位置分別定義為：前半齒和后半齒，前半齒、后半齒依次沿逆時針方向排布，前半齒的齒頂圓弧和后半齒的齒頂圓弧的弧度不同。

當轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向為逆時針方向時，前半齒的齒頂圓弧的弧度大于后半齒的齒頂圓弧的弧度。

當轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向為順時針方向時，前半齒的齒頂圓弧的弧度小于后半齒的齒頂圓弧的弧度。

所述的轉(zhuǎn)子內(nèi)部沿周向設置有多個永磁體槽，永磁體槽兩個端部對應的位置為隔磁橋，隔磁橋所對應的轉(zhuǎn)子外側(cè)壁開設有凹槽。

方案二：

內(nèi)置式永磁減振、降噪同步電機，它包括定子和轉(zhuǎn)子，定子套在轉(zhuǎn)子的外側(cè)，二者同軸，且二者之間存在氣隙，定子上的每個齒部包括前半齒和后半齒，前半齒、后半齒依次沿逆時針方向排布，且前半齒和后半齒交界處的徑向高度存在跳變。

所述的每個齒部的中心位置所對應氣隙的寬度大于每個齒部任意一端所對應氣隙的寬度。

所述的轉(zhuǎn)子內(nèi)部沿周向設置有多個永磁體槽，永磁體槽兩個端部對應的位置為隔磁橋，隔磁橋所對應的轉(zhuǎn)子外側(cè)壁開設有凹槽。

本實用新型帶來的有益效果是，改善了定子齒所受徑向電磁力。一方面削減了徑向電磁力的幅值，降低了電機的電磁振動和噪聲；另一方面使定子齒受力均勻，減小了前、后半齒受力不均的幾率。整體上均有效的降低了電機的振動噪聲。

本實用新型提出的轉(zhuǎn)子開槽結(jié)構(gòu)設計，種開槽方式可抑制永磁體端部漏磁，提高主磁通利用率。且避免了對隔磁橋本身形狀的優(yōu)化過程，更加簡單方便。

本實用新型提出的兩種對定子齒部的優(yōu)化設計結(jié)構(gòu)，在不用對定子齒進行開槽的情況下，即可降低電機的振動噪聲，與定子齒頂開槽達到了相同的優(yōu)化效果，有效的降低了齒槽轉(zhuǎn)矩。在實際加工過程中，更加簡單可行。

本實用新型提出的兩種對定子齒部的優(yōu)化設計結(jié)構(gòu)中，由于優(yōu)化后的齒頂線位置偏離原定子齒頂線位置，其實際上也形成了一種非均勻氣隙結(jié)構(gòu)，可以改善氣隙磁場波形，降低了齒諧波含量，降低了電機的轉(zhuǎn)矩脈動。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)置式永磁同步電機的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的二維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為具體實施方式一所述的內(nèi)置式永磁降噪同步電機的二維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中Ⅲ的局部放大圖；

圖5為具體實施方式五所述的內(nèi)置式永磁降噪同步電機的二維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖3中Ⅱ的局部放大圖；

圖7為轉(zhuǎn)子的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為轉(zhuǎn)子的二維結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：參見圖3和圖4說明本實施方式，本實施方式所述的內(nèi)置式永磁減振、降噪同步電機，它包括定子1和轉(zhuǎn)子2，定子1套在轉(zhuǎn)子2的外側(cè)，二者同軸，且二者之間存在氣隙，定子1上的每個齒部1-1所對應的齒頂圓弧，以其齒部1-1的徑向中心線為界，劃分為兩部分，且兩部分齒頂圓弧所對應的位置分別定義為：前半齒1-1-1和后半齒1-1-2，前半齒1-1-1、后半齒1-1-2依次沿逆時針方向排布，前半齒1-1-1的齒頂圓弧和后半齒1-1-2的齒頂圓弧的弧度不同。

本實施方式，本實用新型所述內(nèi)置式永磁減振、降噪同步電機主要包括定子1和轉(zhuǎn)子2，其中優(yōu)化的結(jié)構(gòu)有定子齒部1-1，將現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)置式永磁同步電機的每個齒部1-1所對應的齒頂圓弧，劃分為兩部分，且兩部分齒頂圓弧所對應的位置分別定義為：前半齒1-1-1和后半齒1-1-2，前半齒1-1-1的齒頂圓弧和后半齒1-1-2的齒頂圓弧的弧度不同，使其減小每個齒部1-1的受力，減小電機的受力，減輕電機振動，從而對電機進行降噪，且現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)置式永磁同步電機具體參見圖1和圖2。

本實用新型改變定子齒下的氣隙大小可以改變該區(qū)域內(nèi)磁阻大小，以減小定子齒所受徑向電磁力大小及改善其分布狀況，達到抑制振動噪聲的效果

具體實施方式二：參見圖3和圖4說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一所述的內(nèi)置式永磁降噪同步電機的區(qū)別在于，當轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)方向為逆時針方向時，前半齒1-1-1的齒頂圓弧的弧度大于后半齒1-1-2的齒頂圓弧的弧度。

本實施方式中，當轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)方向(即：磁場旋轉(zhuǎn)的正方向)為逆時針方向時，沿該方向，定子上的每個齒部1-1中，總是前半齒1-1-1先接觸磁場，因此當磁場轉(zhuǎn)過定子的一個齒部1-1時，該定子的前半齒1-1-1受氣隙磁場作用的時間大于后半齒1-1-2，因此將前半齒1-1-1的齒頂圓弧的弧度設計成大于后半齒1-1-2的齒頂圓弧的弧度，減少前半齒1-1-1的受力，從而對電機進行降噪、減振。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一所述的內(nèi)置式永磁降噪同步電機的區(qū)別在于，當轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)方向為順時針方向時，前半齒1-1-1的齒頂圓弧的弧度小于后半齒1-1-2的齒頂圓弧的弧度。

本實施方式中，當轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)方向(即：磁場旋轉(zhuǎn)的正方向)為順時針方向時，沿該方向，定子上的每個齒部1-1中，總是后半齒1-1-2先接觸磁場，因此當磁場轉(zhuǎn)過定子的一個齒部1-1時，該定子的后半齒1-1-2受氣隙磁場作用的時間大于前半齒1-1-1，因此將后半齒1-1-2的齒頂圓弧的弧度設計成大于前半齒1-1-1的齒頂圓弧的弧度，減少后半齒1-1-2的受力，從而對電機進行降噪、減振。

具體實施方式四：參見圖3、圖4、圖7和圖8說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一、二或三所述的內(nèi)置式永磁降噪同步電機的區(qū)別在于，所述的轉(zhuǎn)子2內(nèi)部沿周向設置有多個永磁體槽2-1，永磁體槽2-1兩個端部對應的位置為隔磁橋，隔磁橋所對應的轉(zhuǎn)子2外側(cè)壁開設有凹槽2-2。

本實施方式，所對應的轉(zhuǎn)子2外側(cè)壁上，開設有凹槽2-2，凹槽2-2形狀可為半圓形槽或半橢圓形槽，這種開槽方式可抑制永磁體端部漏磁，提高主磁通利用率。

由于凹槽2-2影響，氣隙沿旋轉(zhuǎn)正方向在定子1上的每個齒部1-1下也呈非均勻分布，定子1上的每個齒部1-1的氣隙大小可以改變該區(qū)域內(nèi)磁阻大小，以減小定子齒所受徑向電磁力大小及改善其分布狀況，達到抑制振動噪聲的效果。同時對轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，對隔磁橋的兩個端部，所對應的轉(zhuǎn)子2外側(cè)壁上，開設有凹槽2-2，減小隔磁橋?qū)挾纫栽黾痈舸艠虻拇棚柡统潭龋勾艠虿课淮抛柙龃?，以此來限制永磁體端部漏磁，提高主磁通的利用率，保持電機磁性能和輸出轉(zhuǎn)矩不變，且降低電機的轉(zhuǎn)矩波動。

具體實施方式五：參見圖5和圖6說明本實施方式，本實施方式所述的內(nèi)置式永磁降噪同步電機的區(qū)別在于，它包括定子1和轉(zhuǎn)子2，定子1套在轉(zhuǎn)子2的外側(cè)，二者同軸，且二者之間存在氣隙，定子1上的每個齒部1-1包括前半齒1-1-1和后半齒1-1-2，前半齒1-1-1、后半齒1-1-2依次沿逆時針方向排布，且前半齒1-1-1和后半齒1-1-2交界處的徑向高度存在跳變。

本實施方式，現(xiàn)有技術(shù)中，每個齒部1-1所對應的氣隙都是均勻的，使得每個齒部1-1頂端的不同位置受力不同，本實用新型將前半齒1-1-1和后半齒1-1-2之間存在梯度，從而改變定子1上的每個齒部1-1，在前半齒1-1-1和后半齒1-1-2之間的過渡位置的受力。

前半齒1-1-1和后半齒1-1-2交界處的徑向高度存在跳變，跳變高度可根據(jù)齒部1-1的大小合理設置。

具體實施方式六：參見圖5和圖6說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式五所述的內(nèi)置式永磁降噪同步電機的區(qū)別在于，所述的每個齒部1-1的中心位置所對應氣隙的寬度大于每個齒部1-1任意一端所對應氣隙的寬度。

具體實施方式七：參見圖7和圖8說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式五或六所述的內(nèi)置式永磁降噪同步電機的區(qū)別在于，所述的轉(zhuǎn)子2內(nèi)部沿周向設置有多個永磁體槽2-1，永磁體槽2-1兩個端部對應的位置為隔磁橋，隔磁橋所對應的轉(zhuǎn)子2外側(cè)壁開設有凹槽2-2。

本實施方式，所對應的轉(zhuǎn)子2外側(cè)壁上，開設有凹槽2-2，凹槽2-2形狀可為半圓形槽或半橢圓形槽，這種開槽方式可抑制永磁體端部漏磁，提高主磁通利用率。

由于凹槽2-2影響，氣隙沿旋轉(zhuǎn)正方向在定子1上的每個齒部1-1下也呈非均勻分布，定子1上的每個齒部1-1的氣隙大小可以改變該區(qū)域內(nèi)磁阻大小，以減小定子齒所受徑向電磁力大小及改善其分布狀況，達到抑制振動噪聲的效果。同時對轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，對隔磁橋的兩個端部，所對應的轉(zhuǎn)子2外側(cè)壁上，開設有凹槽2-2，減小隔磁橋?qū)挾纫栽黾痈舸艠虻拇棚柡统潭?，使磁橋部位磁阻增大，以此來限制永磁體端部漏磁，提高主磁通的利用率，保持電機磁性能和輸出轉(zhuǎn)矩不變，且降低電機的轉(zhuǎn)矩波動。