一种电机定子、电机及永磁同步电机的制作方法-k8凯发

本申请涉及电机，特别涉及一种电机定子。本申请还涉及一种具有该电机定子的电机和具有该电机定子的永磁同步电机。

背景技术：

1、众所周知，永磁同步电机定子为了嵌放绕组和增大气隙磁密，往往都会采用定子开槽的方式进行设计生产。

2、现有体系中，由于定子开槽的影响，造成了气隙磁阻的不均匀，永磁体与齿槽相互作用会形成齿槽转矩，进而引起电机的震动和噪音，甚至可能发生与电机共振的情况，严重影响电机的运行和控制稳定性。此外，定子开槽会在气隙磁密分布曲线上形成突变，加大气隙磁密的非正弦性，形成谐波感应电流，增大铁耗及转子表面的涡流损耗。

3、因此，如何减小永磁同步电机由于定子开槽而导致带来的齿槽转矩及谐波电流影响，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种电机定子，该电机定子能够减小因定子开槽而带来的齿槽转矩及谐波电流影响。本申请的另一目的是提供一种包括上述电机定子的电机和包括上述电机定子的永磁同步电机。

2、为实现上述目的，本申请提供一种电机定子，包括定子铁芯，定子铁芯沿圆周方向开设有多个定子槽，任一定子槽沿定子铁芯的轴向贯通，任意两个相邻定子槽之间设有一个定子齿部，任一定子齿部上设有两个间隔分布的辅助槽，且两个辅助槽的内壁面均为曲面，以降低由定子铁芯内侧的永磁体和定子槽相互作用产生的齿槽转矩。

3、在一些实施例中，任一定子齿部的一端形成有齿靴，两个辅助槽开设在齿靴上。

4、在一些实施例中，齿靴包括中部和位于中部两端的延伸部，一个辅助槽设于中部和其中一个延伸部的底部，另一个辅助槽设于中部和另一个延伸部的底部。

5、在一些实施例中，任一辅助槽均沿定子铁芯的轴向贯通。

6、在一些实施例中，任一定子齿部上的两个辅助槽关于对应的定子齿部的径向中心轴线对称分布。

7、在一些实施例中，任一曲面为弧面。

8、本申请还提供一种电机，包括上述任一项所述的电机定子。

9、本申请还提供一种永磁同步电机，包括上述任一项所述的电机定子。

10、相对于上述背景技术，本申请实施例所提供的电机定子，包括定子铁芯，定子铁芯沿圆周方向开设有多个定子槽，任一定子槽沿定子铁芯的轴向贯通，任意两个相邻定子槽之间设有一个定子齿部，任一定子齿部上设有两个间隔分布的辅助槽，且两个辅助槽的内壁面均为曲面，以降低由定子铁芯内侧的永磁体和定子槽相互作用产生的齿槽转矩。

11、可以理解的是，永磁体和定子槽相互作用产生的齿槽转矩的产生源于储存在磁场中的磁共能，其公式表达为tcog＝1/2*φm2*dr/dθ，其中φm为永磁体磁通，r为气隙磁阻，θ为转子角度。上式表明齿槽转矩是气隙磁阻变化引起的磁阻转矩，且磁阻转矩与永磁磁通的平方成正比，通过降低永磁磁通可降低齿槽转矩，但同时会降低电动机性能，因此，通过降低永磁体磁通来降低齿槽转矩的方法不可行，而通过减小dr/dθ来抑制齿槽转矩是可行的，即减小气隙磁阻的变化率。

12、基于此，本申请实施例提供的电机定子通过在定子齿部增设双曲型辅助槽，对于气隙磁阻的变化来说，增加辅助槽相当于增加了定子齿数，齿槽转矩的变化周期数会变大，齿槽转矩的幅值会变小。此外，通过增加辅助槽，还减小了永磁体转动过程中气隙磁阻的变化率，使气隙变化更趋于正弦。也就是说，通过在定子齿部增设双曲型辅助槽，不仅可以增加齿槽转矩的周期数，降低齿槽转矩幅值，与常规矩形和圆形辅助槽不同的是，双曲面型辅助槽还可以利用其曲线特性平稳过度气隙磁密，使气隙磁密波形趋于正弦，从而减小齿谐波含量，优化反电势波形，提高永磁同步电机的控制质量、减小震动和噪音及降低温升。

技术特征：

1.一种电机定子，包括定子铁芯(1)，所述定子铁芯(1)沿圆周方向开设有多个定子槽(2)，任一所述定子槽(2)沿所述定子铁芯(1)的轴向贯通，任意两个相邻所述定子槽(2)之间设有一个定子齿部(3)，其特征在于，任一所述定子齿部(3)上设有两个间隔分布的辅助槽(4)，且两个所述辅助槽(4)的内壁面均为曲面，以降低由所述定子铁芯(1)内侧的永磁体(5)和所述定子槽(2)相互作用产生的齿槽转矩。

2.如权利要求1所述的电机定子，其特征在于，任一所述定子齿部(3)的一端形成有齿靴(31)，两个所述辅助槽(4)开设在所述齿靴(31)上。

3.如权利要求2所述的电机定子，其特征在于，所述齿靴(31)包括中部(311)和位于所述中部(311)两端的延伸部(312)，一个所述辅助槽(4)设于所述中部(311)和其中一个所述延伸部(312)的底部，另一个所述辅助槽(4)设于所述中部(311)和另一个所述延伸部(312)的底部。

4.如权利要求1所述的电机定子，其特征在于，任一所述辅助槽(4)均沿所述定子铁芯(1)的轴向贯通。

5.如权利要求1所述的电机定子，其特征在于，任一所述定子齿部(3)上的两个所述辅助槽(4)关于对应的所述定子齿部(3)的径向中心轴线对称分布。

6.如权利要求1-5任意一项所述的电机定子，其特征在于，任一所述曲面为弧面。

7.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的电机定子。

8.一种永磁同步电机，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的电机定子。

技术总结
本申请公开了一种电机定子、电机及永磁同步电机，涉及电机技术领域，电机定子包括定子铁芯，定子铁芯沿圆周方向开设有多个定子槽，任一定子槽沿定子铁芯的轴向贯通，任意两个相邻定子槽之间设有一个定子齿部，任一定子齿部上设有两个间隔分布的辅助槽，且两个辅助槽的内壁面均为曲面，以降低由定子铁芯内侧的永磁体和定子槽相互作用产生的齿槽转矩。上述电机定子通过在定子齿部增设双曲型辅助槽，不仅可以增加齿槽转矩的周期数，降低齿槽转矩幅值，还可以利用其曲线特性平稳过度气隙磁密，使气隙磁密波形趋于正弦，从而减小齿谐波含量，优化反电势波形，提高永磁同步电机的控制质量、减小震动和噪音及降低温升。

技术研发人员：李永胜,徐世超,梁爱学,张海刚,何小宏,李致宇
受保护的技术使用者：山东天瑞重工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8