同步磁阻电机的制作方法

本发明涉及同步磁阻电机。

背景技术：

1、同步磁阻电机因具有效率高、调速范围广、制造成本低等优点而开始在很多行业中取代感应电机。

2、同步磁阻电机通常具有转子和定子，其中，所述转子具有转子铁芯，所述定子具有在径向外侧与所述转子铁芯隔开间隙相对且沿周向等间隔排列的多个极齿，所述转子铁芯沿周向形成形成多个磁极，且在周向相邻的所述磁极之间形成有沿径向排列成多层且构成磁障的孔。

3、不过，与感应电机不同，同步磁阻电机通常不能自启动，针对这一问题，以往也存在以下的同步磁阻电机：将转子铁芯的磁障结构隔成多个区域，且在径向外侧区域中填充导电性材料而形成导体(例如参照专利文献1)。

4、专利文献1：us10523099b2号公报

5、在上述同步磁阻电机中，通过在转子铁芯的径向外侧区域设置导体，与感应电机一样，能实现自启动。

6、不过，在上述同步磁阻电机中，由于填充导电性材料的转子铁芯的径向外侧区域的形状等关系，启动能力有时可能不足，并且，由于转子铁芯的磁障结构分隔形成的切片较多，因而d轴、q轴电感差减小，导致电机效率较差。

技术实现思路

1、本发明正是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种同步磁阻电机，有助于增加电机的启动能力，增强电机的效率。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种同步磁阻电机，具有转子和定子，所述转子具有转子铁芯，所述定子具有在径向外侧与所述转子铁芯隔开间隙相对且沿周向等间隔排列的多个极齿，所述转子铁芯形成沿周向排列的多个磁极，且在周向相邻的所述磁极之间形成有磁障区以及位于该磁障区的径向外侧的导体区，所述磁障区设有沿径向排列成多层且构成磁障的孔，所述导体区设有导体，其中，所述导体以沿周向等间隔排列且截面形状彼此相同的方式设置有多个，若设所述极齿的数量为nt，设所述磁极的数量为np，且设所述导体的数量为nc，则满足以下关系：nc＝{2×[nt/(2×np)-1]-1}×np。

3、根据本发明的同步磁阻电机，在转子铁芯的位于磁障区的径向外侧的导体区中，导体以沿周向等间隔排列且截面形状彼此相同的方式设置有多个，因此，导体分布均匀，有助于增加电机的启动能力；并且，无需将磁障区分隔形成为过多的切片区域，有助于增强电机的效率；并且，若设极齿的数量为nt，设磁极的数量为np，且设导体的数量为nc，则满足以下关系：nc＝{2×[nt/(2×np)-1]-1}×np，因此，有助于抑制转矩涟波，减小损失。

4、此外，在本发明的同步磁阻电机中，优选各层的所述孔分别设有导体，且分别包括被作为所述转子铁芯的一部分且处在q轴上的桥部隔开的成对的分割孔，所述导体包括在各所述分割孔内靠近q轴设置的分割磁体。

5、根据本发明的同步磁阻电机，各层的孔内的靠近q轴的部位设有磁体，因此，有助于抑制在q轴位置处产生磁饱和现象，增强电机的效率；并且，各层的孔内的磁体被作为转子铁芯的一部分且处在q轴上的桥部隔开，因此，有助于避免磁体的不可逆退磁，提高电机运转的可靠性。

6、此外，在本发明的同步磁阻电机中，优选在沿轴向观察时，所述导体呈沿径向延伸的长条状。

7、此外，在本发明的同步磁阻电机中，优选在沿轴向观察时，所述导体的径向上的两端部分别为半圆形。

8、此外，在本发明的同步磁阻电机中，优选在沿轴向观察时，所述导体的径向上的两端部之间的中间部分呈越靠径向内侧则周向宽度越窄的锥形。

9、此外，在本发明的同步磁阻电机中，优选若设周向相邻的所述导体间的距离为dc，设所述极齿的周向宽度为wt，则满足以下关系：wt≤dc≤1.5wt。

10、此外，在本发明的同步磁阻电机中，优选所述转子铁芯在比所述磁障区靠径向内侧的位置形成有以所述转子的旋转中心为中心的圆孔，若设所述导体的径向长度为lc，设所述转子铁芯的外周面与所述圆孔的内周面之间的径向距离为r，则满足以下关系：0.35r≤lc≤0.45r。

11、此外，在本发明的同步磁阻电机中，优选若设所述层的数量为nb，则满足以下关系：nb＜nt/(4np)。

12、此外，在本发明的同步磁阻电机中，优选在沿轴向观察时，各层的所述孔分别呈由弧线或直线构成的形状。

13、此外，在本发明的同步磁阻电机中，优选各层的所述孔的周向的端部的周向宽度小于所述导体的径向上的两端部之间的中间部分的最小周向宽度。

14、此外，在本发明的同步磁阻电机中，优选各层的所述孔的周向的端部分别与一个所述导体的径向内侧的端部相对。

15、此外，在本发明的同步磁阻电机中，优选所述转子铁芯由沿轴向层叠的铁芯片构成，若设各层的所述孔的周向的端部与所述导体的径向内侧的端部之间的距离为d，设所述铁芯片的厚度为t，则满足以下关系：d≥t。

16、此外，在本发明的同步磁阻电机中，优选若设径向最外层的所述孔的径向内侧的边缘的周向端部处的切线与所述转子铁芯的外周面的交点为点pt，设所述点pt与所述转子的旋转中心的连线相对于d轴所成的夹角为θ，设所述定子的相数为ns，则满足以下关系：θ≤360/(2×ns×np)。

17、此外，在本发明的同步磁阻电机中，优选若设所述桥部的周向宽度为wb，设周向相邻的所述极齿之间的槽的开口宽度为wo，设所述极齿的周向宽度为wt，则满足以下关系：wo≤wb≤0.5wt。

18、此外，在本发明的同步磁阻电机中，优选若设径向最外层的所述孔中的所述磁体的径向内侧的边缘的周向两端与所述转子的旋转中心的连线所成的夹角为θ1，设径向最内层的所述孔中的所述磁体的径向内侧的边缘的周向两端与所述转子的旋转中心的连线所成的夹角为θ2，则满足以下关系：θ1≥(3×360)/nt，且θ2≥θ1。

19、(发明效果)

20、根据本发明，在转子铁芯的位于磁障区的径向外侧的导体区中，导体以沿周向等间隔排列且截面形状彼此相同的方式设置有多个，因此，导体分布均匀，有助于增加电机的启动能力；并且，无需将磁障区分隔形成为过多的切片区域，有助于增强电机的效率；并且，若设极齿的数量为nt，设磁极的数量为np，且设导体的数量为nc，则满足以下关系：nc＝{2×[nt/(2×np)-1]-1}×np，因此，有助于抑制转矩涟波，减小损失。

技术特征：

1.一种同步磁阻电机，具有转子和定子，所述转子具有转子铁芯，所述定子具有在径向外侧与所述转子铁芯隔开间隙相对且沿周向等间隔排列的多个极齿，所述转子铁芯形成沿周向排列的多个磁极，且在周向相邻的所述磁极之间形成有磁障区以及位于该磁障区的径向外侧的导体区，所述磁障区设有沿径向排列成多层且构成磁障的孔，所述导体区设有导体，其特征在于，

2.如权利要求1所述的同步磁阻电机，其特征在于，

3.如权利要求1所述的同步磁阻电机，其特征在于，

4.如权利要求1所述的同步磁阻电机，其特征在于，

5.如权利要求1所述的同步磁阻电机，其特征在于，

6.如权利要求1所述的同步磁阻电机，其特征在于，

7.如权利要求1所述的同步磁阻电机，其特征在于，

8.如权利要求1所述的同步磁阻电机，其特征在于，

9.如权利要求1所述的同步磁阻电机，其特征在于，

10.如权利要求1所述的同步磁阻电机，其特征在于，

11.如权利要求1所述的同步磁阻电机，其特征在于，

12.如权利要求11所述的同步磁阻电机，其特征在于，

13.如权利要求1所述的同步磁阻电机，其特征在于，

14.如权利要求1所述的同步磁阻电机，其特征在于，

15.如权利要求2所述的同步磁阻电机，其特征在于，

技术总结一种同步磁阻电机，有助于增加电机的启动能力，增强电机的效率。同步磁阻电机包括具有定子铁芯的转子以及具有多个极齿的定子，转子铁芯形成多个磁极，在周向相邻的磁极间形成有磁障区以及位于磁障区的径向外侧的导体区，磁障区设有沿径向排列成多层且构成磁障的孔，导体区以沿周向等间隔排列且截面形状彼此相同的方式设有多个导体，若设极齿的数量为Nt，设磁极的数量为Np，设导体的数量为Nc，则满足Nc＝{2×[Nt/(2×Np)‑1]‑1}×Np。技术研发人员：徐豫伟,颜圣展,颜国智,刘承宗受保护的技术使用者：日本电产株式会社技术研发日：技术公布日：2024/9/12