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Patent Searching and Data


Title:
PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/013435
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a permanent magnet synchronous motor comprising a stator (1) and a rotor (2),wherein the stator (1) is provided thereon with a plurality of wire slots (3) in a circumferential direction, the rotor (2) is provided therein with a plurality of sets of magnet slots (5) in a circumferential direction, with the wire slots (3) being provided therein with coils (4) and the sets of magnet slots (5) being provided therein with permanent magnets (7); the number of poles of the permanent magnets (7) on the rotor (2) is P, the spacing between two adjacent sets of magnet slots (5) is W, the tooth width of the stator (1) is Lc, and the number of the wire slots (3) on the stator (1) is S, wherein 3PW/LcS=K, and 0.15≤K≤0.85. The permanent magnet synchronous motor can reduce dependence on rare earth and improve the output torque of the permanent magnet synchronous motor.

Inventors:
HUANG HUI (CN)
HU YUSHENG (CN)
CHEN DONGSUO (CN)
CHEN HUAJIE (CN)
XIAO YONG (CN)
ZENG XUEYING (CN)
ZHANG WENMING (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/079181
Publication Date:
January 31, 2013
Filing Date:
August 31, 2011
Export Citation:
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Assignee:
GREE ELECTRIC APPLIANCES INC (CN)
GREE GREEN REFRIGERATION TECHNOLOGY CT CO LTD OF ZHUHAI (CN)
HUANG HUI (CN)
HU YUSHENG (CN)
CHEN DONGSUO (CN)
CHEN HUAJIE (CN)
XIAO YONG (CN)
ZENG XUEYING (CN)
ZHANG WENMING (CN)
International Classes:
H02K19/02; H02K1/22
Foreign References:
US6703744B22004-03-09
US6836045B22004-12-28
JP2002272031A2002-09-20
CN1158741C2004-07-21
Other References:
See also references of EP 2738923A4
Attorney, Agent or Firm:
ADVANCE CHINA I.P. LAW OFFICE (CN)
广州华进联合专利商标代理有限公司 (CN)
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Claims:
权利要求

1、 一种永磁同步电机, 包括定子及转子, 在定子上沿周向设置有多个线槽, 在转子 内沿周向设置有多个磁槽组, 在线槽内设有线圏, 在磁槽组内设有永磁体; 其特征在于, 转子上永磁体的极数为 P, 相邻两个磁槽组之间的间距为 W, 定子的齿宽为 Lc , 定子上线 槽的数量为 S , 3PW/LcS=K, 0.15≤K≤0.85。

2、 如权利要求 1所述的永磁同步电机, 其特征在于, 0.2≤Κ≤0.8。

3、 如权利要求 1或 2所述的永磁同步电机, 其特征在于, 所述线槽沿所述定子周向 均布, 所述磁槽组沿所述转子周向均布。

4、 如权利要求 1或 2所述的永磁同步电机, 其特征在于, 所述磁槽组包括至少两个 磁槽, 所述磁槽组中各磁槽的朝向相同, 沿径向排列。

5、 如权利要求 1或 2所述的永磁同步电机, 其特征在于, 所述磁槽呈径向朝外的弧 形槽或 U形槽。

6、 如权利要求 5所述的永磁同步电机, 其特征在于, 所述永磁体的两端与所述磁槽 之间存在间隙。

7、 如权利要求 5所述的永磁同步电机, 其特征在于, 所述永磁体为平板形或弧形。

8、 如权利要求 5所述的永磁同步电机, 其特征在于, 所述永磁体为弧形, 其两端的 厚度逐渐变薄。

Description:
7 J兹同步电机 技术领域 本发明涉及一种永磁同步电机。

背景技术 永磁同步电机包括有定子及转子, 在转子上设置有磁槽, 磁槽内放置有永磁体, 在工 作过程中, 依靠永磁转矩及磁阻转矩驱动转子转动, 如以下公式所示: 其中, 第一项: mp(L q -L d ) q 为磁阻转矩, 第二项: 为永磁转矩, Ψρηι为永磁体产生的定转子耦合磁通的最大 , m为定子导体的相数, Ld、 Lq分别为 d轴和 q轴电感, id、 iq是电枢电流在 d轴、 q轴方向上的分量; 由于永磁转矩对于永磁同步电机的输出转矩 T贡献最大, 所以, 现在通行的作法是釆 用提高永磁转矩的方法来提高永磁同步电机输 出转矩 T, 很少有人从磁阻转矩的角度去提 升永磁同步电机的输出转矩 T; 而实际上, 永磁转矩在很大程度上取决于永磁体的性能, 现有的永磁体的加工过程中 需要用到稀土材料, 稀土材料的使用会造成环境破坏, 增加产品的成本, 不利于资源的优 化利用。

发明内容 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷, 提供一种永磁同步电机, 本发明可以减少对 稀土的依赖, 从其它角度考虑提高永磁同步电机的输出转矩 。 其技术方案如下。 一种永磁同步电机, 包括定子及转子, 在定子上沿周向设置有多个线槽, 在转子内沿 周向设置有多个磁槽组, 在线槽内设有线圏, 在磁槽组内设有永磁体; 转子上永磁体的极 数为 P, 相邻两个磁槽组之间的间距为 W, 定子的齿宽为 Lc, 定子上线槽的数量为 S , 3PW/LcS=K, 0.15≤K≤0.85。 进一步, 0.2≤Κ≤0.8。 所述线槽沿所述定子周向均布, 所述磁槽组沿所述转子周向均布。 所述磁槽组包括至少两个磁槽, 所述磁槽组中各磁槽的朝向相同, 沿径向排列。 所述磁槽呈径向朝外的弧形槽或 U形槽。 所述永磁体的两端与所述磁槽之间存在间隙。 所述永磁体为平板形或弧形。 所述永磁体为弧形, 其两端的厚度逐渐变薄。 下面对本发明的优点或原理进行说明:

1、 本发明突破传统的思路, 从磁阻转矩的角度来提高永磁同步电机的输出 转矩, 具 体方式是, 在永磁体确定的情况下, 永磁同步电机的永磁转矩基本保持不变, 此时主要是 通过对永磁同步电机的结构进行优化来提高永 磁同步电机的输出转矩, 换言之, 在不增加 稀土使用量的情况下来提高永磁同步电机输出 转矩, 减少了环境污染, 降低了生产成本;

2、 经过实验证明, 当 0.15≤Κ≤0.85时, 可以有效的提高 Lq-Ld的值, 进而提高永磁同 步电机的输出转矩, 而当 0.2≤K≤0.8 , 永磁同步电机的输出转矩最大;

3、 所述永磁体的两端与所述磁槽之间存在间隙, 可以防止永磁体的两端退磁。 装配 时避免碰坏永磁体;

4、 所述永磁体两端的厚度逐渐变薄, 既可以防止永磁体退磁, 也防止永磁体在磁槽 内滑动。

附图说明 图 1是本发明实施例一所述永磁同步电机的剖视 ; 图 2是图 1中, 去掉线圏及永磁体后的局部放大图; 图 3是电感差 Lq-Ld与 K的曲线图; 图 4是本发明实施例二所述永磁同步电机的剖视 ; 图 5是本发明实施例三所述永磁同步电机的剖视 ; 附图标记说明:

1、 定子, 2、 转子, 3、 线槽, 4、 线圏, 5、 磁槽组, 6、 磁槽, 7、 永磁体, W、 间距, Lc、 齿宽。

具体实施方式 下面对本发明的实施例进行详细说明。 实施例一如图 1、 图 2所示, 一种永磁同步电机, 包括定子 1及转子 2 , 在定子 1上 沿周向设置有多个线槽 3 ,在转子 2内沿周向设置有多个磁槽组 5 ,在线槽 3内设有线圏 4, 在磁槽组 5内设有永磁体 7; 转子 2上永磁体 7的极数为 P , 相邻两个磁槽组 5之间的间 距为 W, 定子 1的齿宽为 Lc, 定子 1上线槽 3的数量为 S , 3PW/LcS=K, 0.15<K<0.85 , 优选为 0.2≤Κ≤0.8。 其中, 永磁体 7分为 Ν极及 S极两种, 每个磁槽组 5中的永磁体 7的极性相同, 且各 个磁槽组 5中的永磁体 7的极性按 NS交替设置; 所述线槽 3沿所述定子 1周向均布, 所 述磁槽组 5沿所述转子 2周向均布; 所述磁槽组 5包括两个磁槽 6, 所述磁槽组 5中各磁 槽 6的朝向相同, 沿径向排列, 所述磁槽 6呈径向朝外的弧形槽, 永磁体 7也呈弧形; 所 述永磁体 7的两端与所述磁槽 6之间存在间隙。 下面对本发明的优点或原理进行说明:

1、 本发明突破传统的思路, 从磁阻转矩的角度来提高永磁同步电机的输出 转矩, 具 体方式是, 在永磁体 7确定的情况下, 永磁同步电机的永磁转矩基本保持不变, 此时主要 是通过对永磁同步电机的结构进行优化来提高 永磁同步电机的输出转矩, 换言之, 在不增 加稀土使用量的情况下来提高永磁同步电机输 出转矩,减少了环境污染,降低了生产成本;

2、 在釆用前述思路的前提下, 经过大量的实验证明, 当 0.15≤Κ≤0.85时, 可以有效的 提高 Lq-Ld的值, 进而提高永磁同步电机的输出转矩, 优选范围为 0.2≤K≤0.8 , 而当 Κ=0.4 时, 永磁同步电机的输出转矩最大, 如图 3所示;

3、 所述永磁体 7的两端与所述磁槽 6之间存在间隙, 可以防止永磁体 7的两端退磁。 装配时避免永磁体 7碰坏。 对于永磁体一定的情况下, 永磁同步电机的永磁转矩也基本确定, 但通过釆用本实施 例所述的方案, 从永磁同步电机的结构上进行改进来提高 Lq-Ld的值, 再通过以下公式可 知, 即可提高该永磁同步电机的输出转矩, 并且减少对稀土的依赖, 减少对环境的破坏, 降低生产成本。

T =,ih ~ i) q + m P pM i g 实施例二如图 4所示, 本实施例中, 所述所述磁槽组 5包括三个磁槽 6 , 磁槽 6呈径 向朝外的弧形槽, 永磁体 7也呈弧形, 且永磁体 7两端的厚度逐渐变薄, 本实施例的原理 与实施例一相同, 永磁体 7两端的厚度逐渐变薄, 不但可以防止永磁体退磁, 还可以防止 永磁体 7在磁槽 6内滑动。 实施例三如图 5所示, 本实施例中, 所述所述磁槽组 5包括两个磁槽 6 , 磁槽 6呈径 向朝外的 U形槽; 永磁体 7为等厚度的平板形, 占据了磁槽 6的中心部分, 平板形的永磁 体 7的加工工艺简单, 充磁方便, 相比较弧形永磁体具有成本优势。 本实施例的原理与实 施例一相同, 此处不再赘述。 以上仅为本发明的具体实施例, 并不以此限定本发明的保护范围; 在不违反本发明构 思的基础上所作的任何替换与改进, 均属本发明的保护范围。