一種減小轉矩波動的開關磁通電機轉子的製作方法
2023-05-13 04:47:21
一種減小轉矩波動的開關磁通電機轉子的製作方法
【專利摘要】本發明涉及永磁電機領域，具體涉及一種減小轉矩波動的開關磁通電機轉子。本發明由矽鋼片疊壓而成，為凸極結構，含有若干個轉子齒；轉子齒沿著圓周均勻分布，每個轉子齒的形狀相同，轉子齒的頂部為階梯形狀，轉子齒的左右兩側開有V型凹槽。轉子齒頂部為與轉子圓心同心的圓弧形結構，或為階梯個數為3,5,7……的階梯結構；轉子齒兩側凹槽形狀包括等腰三角形凹槽、直角三角形凹槽、饅頭凹槽、半圓弧形凹槽和劣弧形凹槽；通過改變轉子齒兩側的凹槽形狀和開槽的位置，與轉子齒頂部採用階梯形狀進行組合，來減小開關磁通電機的轉矩波動。從而可以改善開關磁通電機的轉矩性能，提高關磁通電機運行的平穩性。
【專利說明】一種減小轉矩波動的開關磁通電機轉子
【技術領域】
[0001]本發明涉及永磁電機領域，具體涉及一種減小轉矩波動的開關磁通電機轉子。
【背景技術】
[0002]開關磁通永磁電機相當於永磁電機和開關磁阻電機的集合體。開關磁通電機定、轉子都為雙凸極結構，定子採用集中繞組，採用交流供電產生正弦反電動勢，永磁體都嵌於定子軛部，轉子上既無永磁體又無繞組，同時兼有永磁電機轉矩/功率密度大的優點與開關磁阻電機轉子結構簡單的優點，吸引了全球研發人員的視線，具有廣泛的應用前景。但是，開關磁通電機的雙凸極結構、定子齒高聚磁導致的部分鐵心嚴重飽和，會導致轉矩波動很大，一定程度上影響了開關磁通電機的發展。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了解決已有技術中的開關磁通電機的轉矩波動大、定位力矩大的技術問題，提供一種減小轉矩波動的開關磁通電機轉子。
[0004]本發明的目的是通過下述技術方案實現的。
[0005]一種減小轉矩波動的開關磁通電機轉子，具有若干個沿圓周均勻分布的轉子齒，不同轉子齒數與定子槽數相匹配；每個轉子齒的形狀相同，轉子齒的頂部為階梯形狀，轉子齒的左右兩側開有V型凹槽；轉子鐵心由矽鋼片疊壓而成。
[0006]轉子齒頂部為與轉子圓心同心的圓弧形結構，或為階梯個數為3，5，7……的階梯結構；
[0007]轉子齒兩側凹槽形狀包括等腰三角形凹槽、直角三角形凹槽、饅頭形凹槽、半圓弧形凹槽和劣弧形凹槽；
[0008]通過改變轉子齒兩側的凹槽形狀和開槽的位置，與轉子齒頂部採用階梯形狀進行組合，來減小開關磁通電機的轉矩波動。
[0009]有益效果
[0010]本發明一種減小轉矩波動的開關磁通電機轉子，合理選擇轉子齒兩側的開槽位置，與轉子齒頂部採用階梯形狀進行組合，可以減小定轉子齒臨近時因磁場畸變等引起的轉矩波動，從而可以改善開關磁通電機的轉矩性能，提高開關磁通電機運行的平穩性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1、本發明的一種開關磁通電機轉子與開關磁通電機定子整體二維示意圖；
[0012]圖2、本發明的一種減小轉矩波動的開關磁通電機轉子示意圖；
[0013]圖3、本發明的轉子齒兩側開V形槽和齒頂部採用階梯形狀示意圖；
[0014]圖4、本發明的轉子齒兩側開等腰三角形凹槽、直角三角形凹槽、饅頭形凹槽、半圓弧形凹槽、劣弧形凹槽等不同凹槽形狀示意圖；
[0015]圖5、常規轉子開關磁通電機輸出轉矩示意圖；
[0016]圖6、本發明兩側帶V形槽和齒頂部階梯形狀的開關磁通電機輸出轉矩示意圖；
[0017]圖中，1-矽鋼片、2-轉子齒、3-轉子齒的頂部、4-V型凹槽。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明。
[0019]實施例1
[0020]結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式包括若干個沿圓周均勻分布的轉子齒2，不同轉子齒數與定子槽數相匹配；每個轉子齒的形狀完全相同，轉子齒的頂部3為階梯形狀，轉子齒的左右兩側開有V型凹槽4 ;轉子鐵心由矽鋼片I疊壓而成；
[0021]實施例2
[0022]結合圖2、圖3和圖6說明本實施方式，與實施例1不同之處在於轉子齒頂部3為與轉子圓心同心的圓弧形結構，或者轉子齒頂部3為階梯個數為3，5，7……的階梯結構，調整轉子齒頂部階梯的數量可以改善磁場畸變，有效降低轉矩波動；
[0023]實施例3
[0024]結合圖4和圖6說明本實施方式，與實施例1和實施例2不同之處在於轉子齒兩側的凹槽形狀，採用等腰三角形凹槽、直角三角形凹槽、饅頭形凹槽、弧形凹槽等，可以改善定轉子齒臨近時的磁密分布，有效降低轉矩波動。
[0025]實施例4
[0026]結合圖2、圖3、圖4和圖6說明本實施方式，與實施例1不同之處在於轉子齒2組合的方式，轉子齒採用頂部為階梯形狀和齒兩側開凹槽的組合方式，通過調整開槽位置、選擇開槽形狀和階梯數量，有效降低轉矩波動。
[0027]開關磁通電機採用常規轉子輸出轉矩示意圖5和採用本發明的轉子示意圖6進行對比，本發明的一種減小轉矩波動的開關磁通電機轉子對於減小轉矩波動的效果較好。
【權利要求】
1.一種減小轉矩波動的開關磁通電機轉子，其特徵在於:包括若干個沿圓周均勻分布的轉子齒(2)，不同轉子齒數與定子槽數相匹配；每個轉子齒的形狀相同，轉子齒的頂部(3)為階梯形狀，轉子齒的左右兩側開有V型凹槽；轉子鐵心由矽鋼片(I)疊壓而成。
2.根據權利要求1所述的一種減小轉矩波動的開關磁通電機轉子，其特徵在於:所述轉子齒頂部(3)為與轉子圓心同心的圓弧形結構，或者轉子齒頂部(3)為階梯個數為3，5,7……的階梯結構。
3.根據權利要求1或2所述的一種減小轉矩波動的開關磁通電機轉子，其特徵在於:所述轉子齒(2)兩側凹槽形狀包括等腰三角形凹槽、直角三角形凹槽、饅頭形凹槽、半圓弧形凹槽和劣弧形凹槽。
4.根據權利要求1、2、3所述的一種減小轉矩波動的開關磁通電機轉子，其特徵在於:通過改變轉子齒(2)兩側的凹槽形狀和開槽的位置，與轉子齒頂部(3)採用階梯形狀進行組合，來減小開關磁通電機的轉矩波動。
【文檔編號】H02K1/24GK104319921SQ201410670947
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月20日 優先權日:2014年11月20日
【發明者】趙靜, 嚴雅霜, 谷中鑫, 劉向東 申請人:北京理工大學