永磁同步电机转子磁链

永磁电机转子结构设计很重要，不同转子结构类型有自己的适用场合，所以个人认为每一种转子结构都有必要去学习和了解。

永磁同步电机转子结构设计主要从一下几个方面考虑：

1、转子波形正弦化

2、增加Ld、Lq差值

3、削弱某次谐波

4、脉动抑制

5、保证转子离心力

6、满足弱磁调速能力

7、满足电机成本设计要求

8、满足电机功率因数要求

9、保证电机输出功率

一、气隙磁密正弦度

表贴式面包型磁钢结构：

来源于百度图片

特点：可以提高定子、转子气隙磁密正弦度，转矩脉动小，转矩随电流变化线性度好；一般在小体积或者特大体积电机、低速、控制要求高的环境中应用。

磁钢涡流相对比较大，面包型磁钢加工成本高，不适合弱磁扩速。

内置式不等气隙结构：

特点：可以提高转子气隙正弦度，转矩脉动小，避免了磁钢保护罩结构使用，电机转速不高，降低磁钢涡流；

电机弱磁扩速能力存在，但不高，磁钢相比于表贴式电机存在一定的漏磁，电感相对表贴式较大，功率因素有所降低。定子电流产生谐波能力增加。

二、增加Ld、Lq差值，提高电机磁阻转矩

一般适用于对弱磁扩速要求比较高的应用场合，其次该类型电机转矩密度相对较大。

一型：

特点：适用于具有一定弱磁扩速要求，冲片外径150以内的永磁同步电机；在上述情况中，一型结构具有省磁钢，具备弱磁调速能力，转速可达到8000rpm以内等。

调速扩速能力不好，磁阻转矩分量一般，无法适应高转速情况，抗离心力的能力较差。

V型：

pruis 2010

特点：结构简单，具有较好的弱磁调速能力，转子结构设计参数少，可以适应12000rpm。

为了抑制电机掉功率现象，往往磁钢比较厚，导致磁钢用量相对比较大，高速弱磁后气隙磁密波形、反电势波形差，高速控制性能会降低。

V一型：

leaf                                          pruis 四

特点：两段极弧系数可以更好的调节转子磁密波形，其次，每层磁钢厚度长度一般在4mm以内或者左右，对q轴电感破坏小，具备更大的磁阻转矩，分层后转子磁钢具备磁链、磁阻双重特性，可以牺牲较小的带价同时考虑磁链、磁阻两者在电机设计中发挥的作用。适用于高速大功率、低速大转矩等情况，不适用于160外径以内的冲片。

插磁钢麻烦，转子结构复杂多变，设计可能性大大增加，转子变量增加。

U一型：

BWM

特点：具备磁钢用量少，电机磁阻转矩大，高速效率高，电机成本低特点。在定子线密相对比较大的方案中具有比较大的成本优势，电机适合跑高速。

电机存在较明显的掉功率现象，功率因素较低。

三、脉动抑制与谐波削弱辅助设计

1、转子气隙表面开槽：

特点：绝大多数转子表面开槽均在隔磁桥附近；对转子而言，起到了不等气隙的效果；对定子而言，防止由于隔磁桥磁阻造成的隔磁桥内部磁密过大问题，从而对脉动抑制、谐波抑制有一定好处。在一定程度上可以起到冷却转子表面作用。

不适合转速过高的情况。

2、转子靠气隙内部开槽：

特点：抑制定子谐波，降低转子表面铁耗；可以抑制电机转矩脉动

槽不大，对模具要求提高了。

四、保证转子离心力，隔磁桥、加强筋设计：

1、弹簧型：

BWM

通过弯曲结构设计，增加主要承受离心力的两个倒角角度，其次弹簧结构具有较好的空间调整能力。

2、辅助开口改变隔磁桥受力型

可以较好的提高隔磁桥承受离心力能力，同时提高了空间扩展能力。

3、谐波优化型

检具结构强度和气隙磁密波形优化能力。