永磁同步電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種永磁同步電機。
【背景技術(shù)】
[0002]電樞繞組在不通電的狀態(tài)下，永磁體產(chǎn)生的磁場與定子鐵芯之間，在圓周方向產(chǎn)生的切向力，使永磁同步電機的轉(zhuǎn)子有一種沿著某特定方向與定子對齊的趨勢，試圖將轉(zhuǎn)子定位在某些特定的位置，由此趨勢產(chǎn)生的振蕩轉(zhuǎn)矩，稱為永磁同步電機的齒槽轉(zhuǎn)矩。
[0003]由于齒槽轉(zhuǎn)矩越小，電機旋轉(zhuǎn)時的振動越小，永磁同步電機的效率越高，控制精度越好，所以永磁同步電機的齒槽轉(zhuǎn)矩越小越好。其中，一種降低齒槽轉(zhuǎn)矩的方法就是合理的選擇定子槽(以下簡稱槽)和轉(zhuǎn)子磁極(以下簡稱極)的數(shù)量。目前，最常用的是十二槽八極的永磁同步電機,參見圖1,該永磁同步電機包括:十二槽定子10 (圖1中虛線圓外部分)和八極轉(zhuǎn)子20 (圖1中虛線圓內(nèi)部分)，十二槽定子10排布在八極轉(zhuǎn)子20的外側(cè)。由于十二槽八極的永磁同步電機的定子和轉(zhuǎn)子的分布特點，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子中外圈是南極的永磁體21和外圈是北極的永磁體22在同一時刻，各自面對的定子槽11的總數(shù)目不同，例如，在圖1中，外圈是南極的永磁體21對應(yīng)八個定子槽11，外圈是北極的永磁體22對應(yīng)四個定子槽11。當外圈是南極的永磁體21和外圈是北極的永磁體22在同一時刻各自面對的定子槽11的總數(shù)目不同時，外圈是南極的永磁體21的磁力和外圈是北極的永磁體22的磁力不同，導(dǎo)致八極轉(zhuǎn)子02旋轉(zhuǎn)過程中磁力分布不均勻，產(chǎn)生較大的齒槽轉(zhuǎn)矩。
[0004]目前一般通過斜極或是斜槽的方式，來改善八極轉(zhuǎn)子02旋轉(zhuǎn)過程中磁力分布情況，其中，斜極轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)參見圖2。但是斜極或是斜槽的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種永磁同步電機，以實現(xiàn)在生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)成本基本不改變的情況下，大大降低齒槽轉(zhuǎn)矩，滿足實際應(yīng)用過程中對永磁同步電機低齒槽轉(zhuǎn)矩的要求。
[0006]—種永磁同步電機,包括:十二槽定子和十極轉(zhuǎn)子，所述十二槽定子排布在所述十極轉(zhuǎn)子的外側(cè)。
[0007]優(yōu)選的,所述十二槽定子包括交替分布的定子槽和定子齒各十二個。
[0008]優(yōu)選的，所述十極轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和排布在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外側(cè)交替分布的外圈是南極的永磁體和外圈是北極的永磁體各五個。
[0009]優(yōu)選的，所述十二槽定子的末端弧面與所述十極轉(zhuǎn)子的內(nèi)表面弧面共圓心。
[0010]從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的永磁同步電機采用十二槽十極的方案,十二槽定子排布在十極轉(zhuǎn)子的外側(cè)。由十二槽定子和十極轉(zhuǎn)子的分布特點可以看出，十極轉(zhuǎn)子外圈是南極的永磁體對應(yīng)的定子槽的總數(shù)目和外圈是北極的永磁體對應(yīng)的定子槽的總數(shù)目相同且均是六個，因此，十極轉(zhuǎn)子實現(xiàn)了在任一時刻，外圈是南極的永磁體和外圈是北極的永磁體磁力基本相同，從而十極轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中磁力分布均勻，齒槽轉(zhuǎn)矩大大減小。故本發(fā)明提供的十二槽十極永磁同步電機，在生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)成本基本不改變的情況下，實現(xiàn)了齒槽轉(zhuǎn)矩的大大降低，滿足了實際應(yīng)用過程中對永磁同步電機低齒槽轉(zhuǎn)矩的要求。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為現(xiàn)有技術(shù)公開的一種十二槽八極的永磁同步電機的剖面圖；
[0013]圖2為現(xiàn)有技術(shù)公開的一種斜極轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明實施例公開的一種永磁同步電機的剖面圖；
[0015]圖4為本發(fā)明實施例公開的一種十二槽十極永磁同步電機的電磁分析圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0017]參見圖3，本發(fā)明實施例公開了一種永磁同步電機的剖面圖，永磁同步電機包括:十二槽定子10 (圖3中虛線圓外部分)和十極轉(zhuǎn)子30 (圖3中虛線圓內(nèi)部分)，其中，十二槽定子10排布在十極轉(zhuǎn)子30的外側(cè)。
[0018]具體的，十二槽定子10包括交替分布的定子槽11和定子齒12各十二個。
[0019]在圖3中虛線圓內(nèi)部分，假設(shè)陰影部分表示外圈是南極的永磁鐵31，與陰影部分交替連接的空白部分表示外圈是北極的永磁鐵32，因此，十極轉(zhuǎn)子30包括轉(zhuǎn)子鐵芯33和排布在轉(zhuǎn)子鐵芯33外側(cè)交替分布的外圈是南極的永磁體31和外圈是北極的永磁鐵32各五個。
[0020]需要說明的一點是，外圈是南極的永磁鐵31和外圈是北極的永磁鐵32均是單獨永磁鐵，均包括北極和南極。其中，外圈是南極的永磁鐵31的內(nèi)圈是北極，外圈是北極的永磁鐵32的內(nèi)圈是南極。
[0021]其中，十二槽定子10的末端弧面與十極轉(zhuǎn)子30的內(nèi)表面弧面共圓心。
[0022]結(jié)合圖3,由十二槽定子10和十極轉(zhuǎn)子30的分布特點可以看出，十極轉(zhuǎn)子30外圈是南極的永磁體31對應(yīng)的定子槽11的總數(shù)目是六個，外圈是北極的永磁體32對應(yīng)的定子槽11的總數(shù)目也是六個，由于外圈是南極的永磁體31對應(yīng)的定子槽11的總數(shù)目與外圈是北極的永磁體32對應(yīng)的定子槽11的總數(shù)目相同，因此，十極轉(zhuǎn)子30實現(xiàn)了在任一時刻，夕卜圈是南極的永磁體31和外圈是北極的永磁體32磁力基本相同,從而十極轉(zhuǎn)子30在旋轉(zhuǎn)過程中磁力分布均勻，齒槽轉(zhuǎn)矩大大減小。故本發(fā)明提供的十二槽十極永磁同步電機，實現(xiàn)了齒槽轉(zhuǎn)矩的大大降低，滿足了實際應(yīng)用過程中對永磁同步電機低齒槽轉(zhuǎn)矩的要求。并且，本發(fā)明提供的永磁同步電機相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，生產(chǎn)工藝基本不變，新增加的兩個永磁鐵由于成本也較低，因此，生產(chǎn)成本也基本不變。
[0023]需要說明的一點是，現(xiàn)有技術(shù)公開的十二槽八極永磁同步電機的齒槽轉(zhuǎn)矩為0.42Nm(峰峰值)，參見圖4，本發(fā)明實施例公開的一種十二槽十極永磁同步電機的電磁分析圖，其中，橫軸表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度(單位:° )，縱軸表示齒槽轉(zhuǎn)矩(單位:Nm)，通過電磁分析計算得到，本發(fā)明提供的十二槽十極永磁同步電機的齒槽轉(zhuǎn)矩為0.016Nm(峰峰值)，本發(fā)明提供的十二槽十極永磁同步電機相對于現(xiàn)有技術(shù)公開的十二槽八極永磁同步電機的齒槽轉(zhuǎn)矩降低了 96%，因此，實現(xiàn)了齒槽轉(zhuǎn)矩的大大降低，滿足了實際應(yīng)用過程中對永磁同步電機低齒槽轉(zhuǎn)矩的要求。
[0024]其中，永磁同步電機的齒槽轉(zhuǎn)矩越低，永磁同步電機的反電動勢經(jīng)測試獲得的正弦波曲線越光滑。
[0025]實驗測得，十二槽十極永磁同步電機的反電動勢經(jīng)測試獲得的正弦波曲線相對于十二槽八極永磁同步電機的反電動勢經(jīng)測試獲得的正弦波曲線光滑很多，進一步證明，本發(fā)明提供的十二槽十極永磁同步電機的齒槽轉(zhuǎn)矩大大降低。
[0026]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0027]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種永磁同步電機,其特征在于,包括:十二槽定子和十極轉(zhuǎn)子，所述十二槽定子排布在所述十極轉(zhuǎn)子的外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁同步電機，其特征在于，所述十二槽定子包括交替分布的定子槽和定子齒各十二個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁同步電機，其特征在于，所述十極轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和排布在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外側(cè)交替分布的外圈是南極的永磁體和外圈是北極的永磁體各五個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁同步電機，其特征在于，所述十二槽定子的末端弧面與所述十極轉(zhuǎn)子的內(nèi)表面弧面共圓心。
【專利摘要】本發(fā)明提供的永磁同步電機采用十二槽十極的方案，十二槽定子排布在十極轉(zhuǎn)子的外側(cè)。由十二槽定子和十極轉(zhuǎn)子的分布特點可以看出，十極轉(zhuǎn)子外圈是南極的永磁體對應(yīng)的定子槽的總數(shù)目和外圈是北極的永磁體對應(yīng)的定子槽的總數(shù)目相同且均是六個，因此，十極轉(zhuǎn)子實現(xiàn)了在任一時刻，外圈是南極的永磁體和外圈是北極的永磁體磁力基本相同，從而十極轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中磁力分布均勻，齒槽轉(zhuǎn)矩大大減小。故本發(fā)明提供的十二槽十極永磁同步電機，在生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)成本基本不改變的情況下，實現(xiàn)了齒槽轉(zhuǎn)矩的大大降低，滿足了實際應(yīng)用過程中對永磁同步電機低齒槽轉(zhuǎn)矩的要求。
【IPC分類】H02K21-16, H02K1-27
【公開號】CN104578653
【申請?zhí)枴緾N201310517882
【發(fā)明人】陳楊鐘, 梁兆明
【申請人】大工科技（上海）有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月28日