表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)的類型主要有兩種。
[0003]—種米用表貼式磁鋼，表貼式磁鋼為對稱的瓦片式結(jié)構(gòu)。其中，磁鋼的內(nèi)外表面均為圓弧，內(nèi)表面的圓弧半徑大于外表面的圓弧半徑，以形成中間厚兩端漸薄的截面形狀。該種電機(jī)僅能保證空載狀態(tài)下磁場正弦度，但在電機(jī)運(yùn)行時(shí)由于電樞反應(yīng)會造成非對稱的磁場畸變，合成磁密波形的正弦度無法優(yōu)化，進(jìn)而使得電機(jī)性能無法優(yōu)化。另一種表貼式磁鋼，磁鋼不均勻的粘貼在轉(zhuǎn)子沖片的表面，進(jìn)而達(dá)到磁極偏移的結(jié)構(gòu)來達(dá)到削弱自定位力矩的目的。其僅能降低電機(jī)定位轉(zhuǎn)矩引起的轉(zhuǎn)矩紋波，不能削弱由磁場諧波引起的原理性波動與其他不良影響，無法保證氣隙磁場正弦度。
[0004]如圖1和圖2所不，以第一種為例，表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)包括轉(zhuǎn)子鐵芯202、定子鐵芯101及磁鋼201，磁鋼201為中心對稱結(jié)構(gòu)。內(nèi)表面的圓弧半徑R1大于外表面的圓弧半徑R2。如圖3-圖6所示，空載磁密波形正弦分布，電樞反應(yīng)畸變波形以一定結(jié)構(gòu)分布，合成磁密波形產(chǎn)生偏差。
[0005]因此，如何優(yōu)化電機(jī)性能，減弱磁場諧波成分，是本技術(shù)領(lǐng)域人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)，以優(yōu)化電機(jī)性能，減弱磁場諧波成分。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]一種表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子鐵芯及定子鐵芯，還包括多個(gè)均勻設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周壁的磁鋼；
[0009]所述磁鋼具有朝向所述轉(zhuǎn)子鐵芯相對于所述定子鐵芯運(yùn)轉(zhuǎn)方向的磁鋼前部及背向所述轉(zhuǎn)子鐵芯相對于所述定子鐵芯運(yùn)轉(zhuǎn)方向的磁鋼后部；
[0010]所述磁鋼前部的厚度小于所述磁鋼后部的厚度。
[0011]優(yōu)選地，上述表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)中，所述磁鋼的內(nèi)表面及外表面均為弧面；
[0012]所述內(nèi)表面的圓心0位于所述磁鋼的中心線上，所述外表面的圓心0 ^與所述磁鋼的中心線之間具有橫向偏移距離為X。
[0013]優(yōu)選地，上述表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)中，所述磁鋼中的最大厚度tmax位于所述磁鋼后部，其中，0.15tmax ^ X ^ 0.4tmax0
[0014]優(yōu)選地，上述表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)中，所述最大厚度tmax相對于所述磁鋼的中心線的偏移角度為α，所述磁鋼的跨距為Θ，其中0.05 Θ彡α彡0.2 Θ。
[0015]優(yōu)選地，上述表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)中，所述外表面的邊緣處具有倒角，所述倒角的半徑為R;
[0016]所述磁鋼中的最小厚度tmin位于所述磁鋼前部，其中，R彡0.5tmin。
[0017]優(yōu)選地，上述表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)中，所述磁鋼的內(nèi)表面與所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外表面相貼合。
[0018]優(yōu)選地，上述表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)中，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外表面與所述磁鋼的內(nèi)表面之間具有凹凸配合結(jié)構(gòu)。
[0019]優(yōu)選地，上述表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)中，所述凹凸配合結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外表面上的磁鋼卡槽及設(shè)置于所述磁鋼的內(nèi)表面上的凸臺；所述磁鋼卡槽的數(shù)量與所述磁鋼的數(shù)量相同且--對應(yīng)。
[0020]優(yōu)選地，上述表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)中，所述凸臺位于所述磁鋼內(nèi)表面的中間部分。
[0021]優(yōu)選地，上述表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)中，所述凸臺繞所述磁鋼的內(nèi)表面的圓心跨度為β，所述磁鋼的跨距為θ，0.1 Θ彡β彡0.2 Θ。
[0022]優(yōu)選地，上述表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)中，所述磁鋼前部的減少面積為S1，所述磁鋼后部的增加面積為S2，其中，S1?S2。
[0023]本發(fā)明提供的表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)，其轉(zhuǎn)子鐵芯通過轉(zhuǎn)軸與軸承配合可旋轉(zhuǎn)的置于定子鐵芯內(nèi)腔中。磁鋼的磁性為Ν極與S極間隔排布，轉(zhuǎn)子鐵芯與磁鋼形成轉(zhuǎn)子組件，轉(zhuǎn)子組件與定子鐵芯的內(nèi)腔之間存在氣隙；定子鐵芯內(nèi)周分布有若干槽，槽內(nèi)嵌有繞組。電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，繞組中形成同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的電樞磁場，其與轉(zhuǎn)子永磁體磁場同步旋轉(zhuǎn)維持同向的偏移角度，故而產(chǎn)生穩(wěn)定的磁拉力輸出轉(zhuǎn)矩。由于磁鋼的數(shù)量為多個(gè)，磁鋼沿轉(zhuǎn)子鐵芯的周向排布的磁鋼前部及磁鋼后部偏向的順序一致，所有磁鋼前部均朝向轉(zhuǎn)子鐵芯相對于定子鐵芯運(yùn)轉(zhuǎn)方向即，指向?qū)?yīng)位置的轉(zhuǎn)子運(yùn)行切向。
[0024]本發(fā)明提供的表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)，通過使磁鋼前部的厚度小于磁鋼后部的厚度，調(diào)整空載磁密的波形，達(dá)到補(bǔ)償負(fù)載條件下電樞反應(yīng)畸變波形的作用，使空載磁密波形與電樞反應(yīng)畸變波形疊加后形成的合成磁密波形的正弦度得到優(yōu)化，進(jìn)而達(dá)到了優(yōu)化電機(jī)性能及減弱磁場諧波成分的作用。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)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(shí)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。
[0026]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的一種磁鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的一種磁鋼的工作示意圖；
[0029]圖4為現(xiàn)有技術(shù)中的一種磁鋼的空載磁密波形的示意圖；
[0030]圖5為現(xiàn)有技術(shù)中的一種磁鋼的電樞反應(yīng)畸變波形的示意圖；
[0031]圖6為現(xiàn)有技術(shù)中的一種磁鋼的合成磁密波形的示意圖；
[0032]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁鋼的空載磁密波形的示意圖；
[0035]圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁鋼的電樞反應(yīng)畸變波形的不意圖；
[0036]圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁鋼的合成磁密波形的示意圖；
[0037]圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁鋼的第一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁鋼的第二結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁鋼與非偏置的磁鋼的對比結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]本發(fā)明提供了一種表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)，以優(yōu)化電機(jī)性能，減弱磁場諧波成分。
[0041]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0042]請參考圖7-圖11，圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁鋼的空載磁密波形的示意圖；圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁鋼的電樞反應(yīng)畸變波形的示意圖；圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁鋼的合成磁密波形的示意圖。
[0043]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子鐵芯202、定子鐵芯101及磁鋼201，磁鋼201的數(shù)量為多個(gè)且均勻設(shè)置于轉(zhuǎn)子鐵芯202的外周壁；磁鋼201具有朝向轉(zhuǎn)子鐵芯202相對于定子鐵芯101運(yùn)轉(zhuǎn)方向的磁鋼前部2011及背向轉(zhuǎn)子鐵芯202相對于定子鐵芯101運(yùn)轉(zhuǎn)方向的磁鋼后部2012 ;磁鋼前部2011的厚度小于磁鋼后部2012
的厚度。
[0044]本發(fā)明實(shí)施例提供的表貼式內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)，其轉(zhuǎn)子鐵芯202通過轉(zhuǎn)軸301與軸承配合可旋轉(zhuǎn)的置于定子鐵芯101內(nèi)腔中。磁鋼201的磁性為N極與S極間隔排布，轉(zhuǎn)子鐵芯202與磁鋼201形成轉(zhuǎn)子組件，轉(zhuǎn)子組件與定子鐵芯101的內(nèi)腔之間存在氣隙；定子鐵芯101內(nèi)周分布有若干槽，槽內(nèi)嵌有繞組102。電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，繞組102中形成同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的電樞磁場，其與轉(zhuǎn)子永磁體磁場同步旋轉(zhuǎn)維持同向的偏移角度，故而產(chǎn)生穩(wěn)定的磁拉力輸出轉(zhuǎn)矩。由于磁鋼201的數(shù)量為多個(gè)，磁鋼201沿轉(zhuǎn)子鐵芯202的周向排布的磁鋼前部2011及磁鋼后部2012偏向的順序一致，所有磁鋼前部2011均朝