低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115765242A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211595971.6(22)申请日2022.12.13(71)申请人中船重工电机科技股份有限公司地址030027山西省太原市和平北路131号(72)发明人刘晓荣程腾温丽萍王雨星马晓勇吕东马淑仙郑文伟(74)专利代理机构山西华炬律师事务所14106专利代理师陈奇(51)Int.Cl.H02K1/278(2022.01)H02K1/30(2006.01)H02K21/14(2006.01)H02K5/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机(57)摘要本发明公开了一种低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机，解决了如何在保持高效率的基础上降低其运行噪声的问题；包括电机转轴（1），在电机转轴（1）上设置有转子轭支架（2），在转子轭支架（2）上设置有转子轭（3），在转子轭（3）上等间隔弧度设置有转子磁极（4），转子磁极（4）的外圆弧（5）的圆弧中心（6）设置在电机转轴（1）外侧的转子轭支架（2）上；在相邻的两转子磁极（4）之间设置有环氧树脂填充块（7），在转子磁极（4）的外圆弧（5）和环氧树脂填充块（7）的外侧面上包裹有无纬带箍（8）；具有结构简单实施操作容易的特点，并可保持永磁电机的高效率。CN115765242ACN115765242A权利要求书1/1页1.一种低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机，包括电机转轴（1），在电机转轴（1）上设置有转子轭支架（2），在转子轭支架（2）上设置有转子轭（3），在转子轭（3）上等间隔弧度设置有转子磁极（4），其特征在于，转子磁极（4）的外圆弧（5）的圆弧中心（6）设置在电机转轴（1）外侧的转子轭支架（2）上；在相邻的两转子磁极（4）之间设置有环氧树脂填充块（7），在转子磁极（4）的外圆弧（5）和环氧树脂填充块（7）的外侧面上包裹有无纬带箍（8）。2.根据权利要求1所述的一种低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机，其特征在于，在转子轭（3）上等间隔弧度设置有八对转子磁极（4）；转子磁极（4）的外圆弧（5）的半径与转子半径的比值为1:2‑1:3。2CN115765242A说明书1/3页低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机技术领域[0001]本发明涉及一种永磁同步电动机，特别涉及一种低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机及其构建方法。背景技术[0002]永磁同步电机体积小、重量轻、效率高，功率密度大，因此被广泛应用于各个领域；目前，在纯电力推进观光船上，一般采用永磁同步电机作为船只的推进动力，但如何降低观光船上的永磁同步电机的噪声，在船只运行过程中，营造出一个安静的环境，成为客户提出的一个新要求；永磁同步电机的噪声主要来自电磁噪声和机械噪声；电磁噪声主要是由电机定、转子间的气隙中的磁密波形中的谐波带来的，现有的永磁电机的表贴式转子上的磁极块的弧形较长，该磁极块外圆弧的中心点通常是被设计在转子的中心线上，这种结构的转子的磁密波形的顶端，杂乱无章的非正弦波形，导致其谐波含量较大，较大谐波含量会产生较大的噪声，如何降低电机的电磁噪声是亟待解决的一个问题；对于表贴式磁极转子的永磁电机，为了使定、转子间的气隙均匀，一般在转子磁极外圆周上套接一个不锈钢套，使不锈钢套与定子内圆形成均匀的机械气隙，以减小转子旋转时的风阻，达到降低电机机械噪声的目的；但当电机运行时，在不锈钢钢套上会产生一定的涡流，这些涡流会降低电机的效率；为了克服该问题，对于效率有严格要求的电机，一般不采用不锈钢套，而是用无纬带代替不锈钢套，对表贴式磁极进行打箍，以克服不锈钢套上的涡流所带来的电机效率下降的缺陷，但由于转子上相邻的两表贴式磁极间存在一定的磁极间隙，柔性的无纬带对转子磁极打箍后，在定、转子之间会形成不均匀的机械气隙，增大了转子运转时的风阻，也带来了机械噪声，如何降低该机械噪声是现场需要解决的一个问题。发明内容[0003]本发明提供了一种低噪声高效率的表贴式转子磁极永磁同步电机，解决了如何在保持高效率的基础上降低其运行噪声的技术问题。[0004]本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：本发明的总体构思是：本发明从降低电机电磁噪声和机械噪声两方面入手；电机运行时，若降低了定、转子间气隙中的磁密波形的谐波含量，即可大大降低电机的电磁噪声；用ANSYS电磁仿真软件，分别进行电机的仿真，仿真结果显示：当转子外表面上表贴的面包型磁钢的外圆弧的弧度增大时，电机运行时的转矩脉动就较小；本发明通过改变表贴式转子磁极外圆弧的弧度，并根据这个较小的转矩脉动，确定出表贴式转子磁极外圆弧的弧度；为了降低机械噪声，并提高电机的效率，本发