一種永磁轉(zhuǎn)子磁瓦的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及電機(jī)技術(shù)，更具體地設(shè)及一種永磁轉(zhuǎn)子磁瓦。
【背景技術(shù)】
[0002] 磁瓦主要應(yīng)用在永磁直流電機(jī)中，W永磁材料產(chǎn)生恒定磁勢(shì)源。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的磁瓦由于其外輪廓線設(shè)計(jì)不合理等原因，使得所述磁瓦在隨電機(jī)轉(zhuǎn) 動(dòng)的過程中，電機(jī)的氣隙長(zhǎng)度不能呈正弦規(guī)律變化，因而不能產(chǎn)生正弦波形的磁場(chǎng)，運(yùn)使得 電機(jī)控制器必須通過軟硬件進(jìn)行電流波形的控制，增加了控制器軟硬件的設(shè)計(jì)難度，且電 機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大，同時(shí)也具有較大的功率損耗和噪音。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種使氣隙長(zhǎng)度呈正弦變化的永磁轉(zhuǎn)子磁 瓦。
[0005]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種能夠產(chǎn)生較小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的永磁轉(zhuǎn)子磁瓦。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型提供一種永磁轉(zhuǎn)子磁瓦，所述永磁轉(zhuǎn)子磁瓦在周向上的外輪廓線 為多段線結(jié)構(gòu)，所述多段線結(jié)構(gòu)相對(duì)于位于多段線中間的曲率半徑線呈軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述 外輪廓線的周向方向上位于中間部分的曲率半徑大于其它部分的曲率半徑。
[0007] 優(yōu)選的，所述外輪廓線由多段圓弧或者多段直線或者圓弧和直線的組合依次連接 形成。
[000引優(yōu)選的，所述外輪廓線由=段圓弧依次連接形成。
[0009] 優(yōu)選的，所述外輪廓線包括第一弧段、第二弧段和中屯、弧段，所述第一弧段和第二 弧段沿著所述永磁轉(zhuǎn)子磁瓦的周向?qū)ΨQ的設(shè)置在所述中屯、弧段的兩側(cè)，其中所述第一弧段 和第二弧段朝向所述中屯、弧段的一端分別與所述中屯、弧段的兩端連接，形成光滑過渡的多 弧段結(jié)構(gòu)。
[0010] 優(yōu)選的，所述第一弧段和第二弧段的曲率半徑相等。
[0011] 優(yōu)選的，所述第一弧段和第二弧段的曲率半徑ri滿足下列公式：
[0013] 其中，R為所述中屯、弧段的曲率半徑;dii、di2分別為所述第一弧段和第二弧段相對(duì) 于位于所述多段線中間的曲率半徑在Y方向和X方向的偏屯、距離，其中所述X方向?yàn)槲挥谒?述中屯、弧段中間的曲率半徑所在的方向，所述Y方向與所述X方向垂直;H為所述永磁轉(zhuǎn)子磁 瓦的中屯、弧段的高度。
[0014]本實(shí)用新型提供的所述永磁轉(zhuǎn)子磁瓦，由于其外輪廓線為多段線結(jié)構(gòu)，使電機(jī)的 氣隙長(zhǎng)度呈正弦變化趨勢(shì)，應(yīng)用該永磁轉(zhuǎn)子磁瓦的電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)正弦度更高，諧波含量少， 轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，降低了噪音，同時(shí)提高了電機(jī)及控制器的平穩(wěn)性和可靠性。
【附圖說明】
[0015] 通過W下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的描述，本實(shí)用新型的上述W及其他目 的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚，在附圖中：
[0016] 圖1為本實(shí)用新型中永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為本實(shí)用新型中永磁轉(zhuǎn)子與定子的配合示意圖；
[0018] 圖3為本實(shí)用新型中由S個(gè)圓弧段形成外輪廓線的永磁轉(zhuǎn)子磁瓦的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖4為本實(shí)用新型中由五個(gè)圓弧段形成外輪廓線的永磁轉(zhuǎn)子磁瓦的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] W下將參照附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型的各種實(shí)施例。在各個(gè)附圖中，相同的 元件采用相同或類似的附圖標(biāo)記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個(gè)部分沒有按比例繪 制。
[0021] 如圖3和圖4所示，本實(shí)用新型中將位于中屯、弧段5中間的曲率半徑R所在的方向稱 為X方向，與所述X方向垂直的方向稱為Y方向。
[0022] 如圖1-4所示，本實(shí)用新型中的永磁轉(zhuǎn)子100,包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)子單元10和轉(zhuǎn)軸6， 所述轉(zhuǎn)子單元10依次固定在所述轉(zhuǎn)軸6上，每個(gè)所述轉(zhuǎn)子單元10包括多個(gè)永磁轉(zhuǎn)子磁瓦1和 轉(zhuǎn)子鐵忍2,所述多個(gè)永磁轉(zhuǎn)子磁瓦1按照N-S極性相間隔的方式交替設(shè)置的固定在所述轉(zhuǎn) 子鐵忍2的外周上，所述轉(zhuǎn)子鐵忍2固定在所述轉(zhuǎn)軸6上，在所述轉(zhuǎn)軸6的帶動(dòng)下，可W實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn) 軸6相對(duì)定子20的轉(zhuǎn)動(dòng)。所述永磁轉(zhuǎn)子磁瓦1由永磁材料形成。
[0023] 多段線結(jié)構(gòu)是工程設(shè)計(jì)中常用的一種結(jié)構(gòu)，可W是直線，也可W是弧線，或者是直 線或者弧線等不同形狀的線依次連接形成的一個(gè)整體的線段，可W是閉合結(jié)構(gòu)，也可W是 非閉合結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型中為非閉合結(jié)構(gòu)。
[0024] 本實(shí)用新型中的永磁轉(zhuǎn)子磁瓦1在周向上的外輪廓線200為多段線結(jié)構(gòu)，可由多段 圓弧或者多段線段或者圓弧和直線的組合依次連接形成，該多段線結(jié)構(gòu)相對(duì)于位于多段線 中間的曲率半徑線呈軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述外輪廓線200的周向方向上位于中間部分的曲率半 徑大于其它部分曲率半徑，運(yùn)種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得電機(jī)的氣隙長(zhǎng)度呈正弦規(guī)律變化，從而形成 正弦波磁場(chǎng)。
[0025] 參考圖3,在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述多段線結(jié)構(gòu)由=個(gè)弧段依次連接形成，包 括第一弧段3、第二弧段4和中屯、弧段5,所述第一弧段3和第二弧段4的曲率半徑相等，并沿 著所述永磁轉(zhuǎn)子磁瓦1的周向?qū)ΨQ的設(shè)置在所述中屯、弧段5的兩側(cè)，其中所述第一弧段3和 第二弧段4朝向所述中屯、弧段5的一端分別與所述中屯、弧段5的兩端連接，形成光滑過渡的 多弧段結(jié)構(gòu)，并且所述中屯、弧段5的曲率半徑大于所述第一弧段3和第二弧段4的曲率半徑。
[0026] 所述=個(gè)弧段式永磁轉(zhuǎn)子磁瓦結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法如下：
[0027] S1)、根據(jù)電機(jī)使用情況確定永磁轉(zhuǎn)子磁瓦1中屯、弧段5的曲率半徑R，第一弧段3和 第二弧段4相對(duì)于位于所述多段線中間的曲率半徑在Y方向和X方向的偏屯、距離分別為山1、 山2,永磁轉(zhuǎn)子磁瓦1的中屯、弧段的高度H可近似取hi/(n-l)，其中hi為S段圓弧的總高度值， n二 3;
[002引S2)、根據(jù)公式
[0030] 計(jì)算得出所述永磁轉(zhuǎn)子磁瓦1的第一弧段3和第二弧段4的曲率半徑n的值；
[0031] 將所述經(jīng)過上述設(shè)計(jì)方法得到的多個(gè)永磁轉(zhuǎn)子磁瓦1按照N-S極性相間隔的方式 交替設(shè)置并固定在所述轉(zhuǎn)子鐵忍2的外周上，形成轉(zhuǎn)子單元10;然后將所述轉(zhuǎn)子單元10依次 固定在所述轉(zhuǎn)軸6上，形成本實(shí)用新型中的永磁轉(zhuǎn)子。
[0032] 參考圖4,在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在所述=個(gè)弧段線結(jié)構(gòu)的永磁轉(zhuǎn)子磁瓦1的 沿著周向的兩端還對(duì)稱的設(shè)置有第=弧段6和第四弧段7,其中所述第=弧段6與所述第一 弧段3相連接，所述第四弧段7與所述第二弧段4相連接，第=弧段6和第四弧段7的曲率半徑 和弧高相同。
[0033] 所述五弧段式永磁轉(zhuǎn)子磁瓦結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法如下：
[0034]S1)、在上述=弧段式永磁轉(zhuǎn)子磁瓦結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，根據(jù)電機(jī)使用情況確定永磁轉(zhuǎn) 子磁瓦1的中屯、弧段5的曲率半徑R，第=弧段6和第四弧段7相對(duì)于位于所述多段線中間的 曲率半徑在Y方向和X方向的偏屯、距離分別為Cbl、d22，圓弧圓屯、坐標(biāo)選取需滿足設(shè)計(jì)，永磁 轉(zhuǎn)子磁瓦1的中屯、弧段的高度H可近似取h2/(n-l)，其中h2為五段圓弧總高度的值，n= 5;
[0035]S2)、根據(jù)公式
[0037] 計(jì)算所述永磁轉(zhuǎn)子磁瓦1的第=弧段6和第四弧段7的曲率半徑K的值；
[0038] 將經(jīng)過上述設(shè)計(jì)方法得到的多個(gè)永磁轉(zhuǎn)子磁瓦1按照N-S極性相間隔的方式交替 設(shè)置并固定在所述轉(zhuǎn)子鐵忍2的外周上，形成轉(zhuǎn)子單元10;然后將所述轉(zhuǎn)子單元10依次固定 在所述轉(zhuǎn)軸6上，形成本實(shí)用新型中的永磁轉(zhuǎn)子。
[0039] 依次類推，具有個(gè)圓弧段形成的所述永磁轉(zhuǎn)子100的外輪廓線的設(shè)計(jì)方法與所述 =弧段式永磁轉(zhuǎn)子磁瓦結(jié)構(gòu)和五弧段式永磁轉(zhuǎn)子磁瓦結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法原理相同，運(yùn)里不再 寶述。
[0040] 本申請(qǐng)中，由于所述永磁轉(zhuǎn)子磁瓦1的外輪廓線為多段線結(jié)構(gòu)，使氣隙長(zhǎng)度呈正弦 變化趨勢(shì)，應(yīng)用該永磁轉(zhuǎn)子磁瓦的電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)正弦度更高，諧波含量少，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，降 低了噪音，同時(shí)提高了電機(jī)及控制器的平穩(wěn)性和可靠性。
[0041] 應(yīng)當(dāng)說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí) 體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示運(yùn)些實(shí)體或操作之間存 在任何運(yùn)種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵蓋 非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要 素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為運(yùn)種過程、方法、物品或者設(shè)備 所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個(gè)……"限定的要素，并不排除在 包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0042]最后應(yīng)說明的是:顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例， 而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可 W做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。運(yùn)里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予W窮舉。而由此 所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種永磁轉(zhuǎn)子磁瓦，其特征在于，所述永磁轉(zhuǎn)子磁瓦（1)在周向上的外輪廓線（200) 為多段線結(jié)構(gòu)，所述多段線結(jié)構(gòu)相對(duì)于位于多段線中間的曲率半徑線呈軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述 外輪廓線(200)的周向方向上位于中間部分的曲率半徑大于其它部分的曲率半徑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述永磁轉(zhuǎn)子磁瓦，其特征在于，所述外輪廓線（200)由多段圓弧或 者多段直線或者圓弧和直線的組合依次連接形成。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述永磁轉(zhuǎn)子磁瓦，其特征在于，所述外輪廓線（200)由Ξ段圓弧依 次連接形成。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述永磁轉(zhuǎn)子磁瓦，其特征在于，所述外輪廓線（200)包括第一弧段 (3)、第二弧段(4)和中屯、弧段巧），所述第一弧段(3)和第二弧段(4)沿著所述永磁轉(zhuǎn)子磁瓦 (1)的周向?qū)ΨQ的設(shè)置在所述中屯、弧段(5)的兩側(cè)，其中所述第一弧段(3)和第二弧段(4)朝 向所述中屯、弧段(5)的一端分別與所述中屯、弧段(5)的兩端連接，形成光滑過渡的多弧段結(jié) 構(gòu)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述永磁轉(zhuǎn)子磁瓦，其特征在于，所述第一弧段(3)和第二弧段(4)的 曲率半徑相等。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述永磁轉(zhuǎn)子磁瓦，其特征在于，所述第一弧段(3)和第二弧段(4)的 曲率半徑ri滿足下列公式：其中，R為所述中屯、弧段巧）的曲率半徑;山1、山2分別為所述第一弧段(3)和第二弧段(4) 相對(duì)于位于所述多段線中間的曲率半徑在Y方向和X方向的偏屯、距離，其中所述X方向?yàn)槲?于所述中屯、弧段(5)中間的曲率半徑所在的方向，所述Y方向與所述X方向垂直;Η為所述永 磁轉(zhuǎn)子磁瓦（1)的中屯、弧段(5)的高度。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種永磁轉(zhuǎn)子磁瓦。所述永磁轉(zhuǎn)子磁瓦在周向上的外輪廓線為多段線結(jié)構(gòu)，所述多段線結(jié)構(gòu)相對(duì)于位于多段線中間的曲率半徑線呈軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述外輪廓線的周向方向上位于中間部分的曲率半徑大于其它部分的曲率半徑。本申請(qǐng)中，由于所述永磁轉(zhuǎn)子磁瓦的外輪廓線為多段線結(jié)構(gòu)，使電機(jī)的氣隙長(zhǎng)度呈正弦變化趨勢(shì)，應(yīng)用該永磁轉(zhuǎn)子磁瓦的電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)正弦度更高，諧波含量少，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，降低了噪音，同時(shí)提高了電機(jī)及控制器的平穩(wěn)性和可靠性。
【IPC分類】H02K1/27
【公開號(hào)】CN205092679
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520911204
【發(fā)明人】王慶凱, 張之元, 李慶, 許金鑫, 焦雷, 邱東霖, 孫超, 王周葉, 鐘成堡
【申請(qǐng)人】珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術(shù)研究中心有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年11月13日