转子及具有其的切向式永磁同步电机制造技术

本发明专利技术提供了一种转子及具有其的切向式永磁同步电机。转子，包括：转子铁芯；N个切向永磁体，沿转子铁芯的周向设置于转子铁芯上并沿转子铁芯的径向方向延伸，其中，每两个相邻的切向永磁体之间设置有径向永磁体，每两个相邻的切向永磁体的相对的一侧具有相同的极性且与径向永磁体朝向外侧方向的极性相同，切向永磁体与径向永磁体之间具有一定的间隔距离以形成导磁通道；其中，径向永磁体的末端至切向永磁体的距离G大于切向永磁体的宽度H的1/15。可以使得切向永磁体的磁通经过径向永磁体槽末端的导磁通道时，不会因为饱和导致电机磁链下降，因此，本发明专利技术的转子能够提高电机效率、提升电机永磁体抗磁能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种转子及具有其的切向式永磁同步电机。
技术介绍
永磁体切向磁化结构的电机由于具有“聚磁”效果，较永磁体径向磁化电机能够产生更高的气隙磁密,使得电机具有较大的转矩/电流比和转矩/体积比，越来越多地被应用于伺服系统、电力牵引、办公自动化、家用电器等场合。现有技术的切向永磁电机由于采用单个永磁体并联的磁路结构，转子永磁体工作点较径向永磁电机低，容易引起电机效率下降，并且在恶劣环境下存在退磁的风险，使得电机无法运转。申请号为CN200480028815.5的专利文件公开了一种具有径向永磁体和切向永磁体的电机结构，该电机运行时，切向永磁体的磁通经过径向永磁体槽末端的导磁通道时，会因为饱和导致电机磁链下降，从而影响电机效率。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种提高电机效率、提升电机永磁体抗磁能力的转子及具有其的切向式永磁同步电机。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种转子，包括：转子铁芯；N个切向永磁体，沿转子铁芯的周向设置于转子铁芯上并沿转子铁芯的径向方向延伸，其中，每两个相邻的切向永磁体之间设置有径向永磁体，每两个相邻的切向永磁体的相对的一侧具有相同的极性且与径向永磁体朝向外侧方向的极性相同，切向永磁体与径向永磁体之间具有一定的间隔距离以形成导磁通道；其中，径向永磁体的末端至切向永磁体的距离G大于切向永磁体的宽度H的1/15。进一步地，N为大于等于4的偶数。进一步地，径向永磁体位于切向永磁体的沿转子铁芯的径向上一半长度位置的外侧。进一步地，径向永磁体的截面形状为矩形。进一步地，径向永磁体的截面形状为弧形。进一步地，径向永磁体的两个端部分别距离相邻的切向永磁体的距离不相等。进一步地，径向永磁体的沿旋转方向的前侧端部距离相邻的切向永磁体的距离为H1，径向永磁体的沿旋转方向的后侧端部距离相邻的切向永磁体的距离为H2，其中，H1＞H2。进一步地，径向永磁体的厚度为L，切向永磁体的厚度为M，其中，L＜M。进一步地，径向永磁体矫顽力小于切向永磁体。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种切向式永磁同步电机，包括：定子，包括定子铁芯和设置在定子铁芯上的多个定子绕组；转子，位于定子铁芯中，转子为上述的转子。应用本专利技术的技术方案转子，两个相邻的切向永磁体之间设置有径向永磁体，径向永磁体的末端至切向永磁体的距离G大于切向永磁体的宽度H的1/15。可以使得切向永磁体的磁通经过径向永磁体槽末端的导磁通道时，不会因为饱和导致电机磁链下降，因此，本专利技术的转子能够提高电机效率、提升电机永磁体抗磁能力。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的切向式永磁同步电机的结构示意图；图2示出了根据本专利技术的转子的一种实施例的结构示意图；图3示出了根据本专利技术的转子的另一种实施例的结构示意图；以及图4示出了根据本专利技术的导磁通道宽度对电机磁链影响示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、定子；11、定子铁芯；12、定子绕组；20、转子；21、转子铁芯；22、切向永磁体；23、径向永磁体；30、导磁通道。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。如图1、图2、图3和图4所示，本专利技术提供了一种转子。具体地，转子包括转子铁芯21、切向永磁体22和径向永磁体23。具体地，N个切向永磁体22沿转子铁芯21的周向设置于转子铁芯21上，并沿转子铁芯21的径向方向延伸。其中，N为大于等于4的偶数。每两个相邻的切向永磁体22的相对侧具有相同的极性，每两个相邻的切向永磁体22之间设置有径向永磁体23，通过在两个切向永磁体22中间设置径向永磁体23，可以显著提高切向永磁体22的工作点，提高永磁体在定子绕组上的交链磁通，提升电机单位电流下的输出转矩，增加电机效率。每两个相邻的切向永磁体22的相对的一侧具有相同的极性且与径向永磁体23朝向外侧方向的极性相同，切向永磁体22与径向永磁体23之间具有一定的间隔距离以形成导磁通道30。其中，径向永磁体23的末端至切向永磁体22的距离G大于切向永磁体22的宽度H的1/15，由于切向永磁体产生的磁通基本与宽度H成正比，通过将导磁通道的宽度设置成大于H的1/15,使得导磁通道的硅钢片磁密设置在合理的范围内，磁阻不会显著增大，可以使得切向永磁体的磁通经过径向永磁体槽末端的导磁通道时，不会因为饱和导致电机磁链下降，切向永磁体22工作点的提升，提高了切向永磁体的抗退磁能力。因此，本专利技术的转子能够提高电机效率、提升电机永磁体抗磁能力。研究发现，单个切向永磁体22磁密最低值是在永磁体沿转子径向一半长度的位置上，为了更好的通过径向永磁体23来提升切向永磁体22的工作点，将径向永磁体23放置在切向永磁体22沿转子径向上一半长度的外侧，可以取得更好的效果。如图2所示，径向永磁体23的截面形状为弧形。当然，作为另一中变形，如图3所示，切向永磁体22的截面形状为矩形。优选地，径向永磁体23的截面形状为弧形。弧形可以通过放置更多的永磁体而到达更大提升电机效率的目的。进一步的，本专利技术的径向永磁体23不需要隔磁结构，利用切向永磁体22产生的磁场来进行隔磁，这样可以使得径向永磁体23的极弧系数更大，使电机转子产生更多的磁通，在相同的电流下实现更大的转矩输出。如图3所示，径向永磁体23的两个端部分别距离相邻的切向永磁体22的距离不相等。优选地，径向永磁体23的沿旋转方向即逆时针方向的前侧端部距离相邻的切向永磁体22的距离为H1，径向永磁体23的沿旋转方向即逆时针方向的后侧端部距离相邻的切向永磁体22的距离为H2，其中，H1＞H2。在电机带负载运转时候，切向永磁体22的磁力线更多是通过转子旋转方向前侧的导磁通道，造成这一区域非常饱和，通过将前侧导磁通道宽度设置成大于后侧导磁通道宽度，可以提高切向永磁体22在定子上交链的磁通，提升电机的输出转矩。如图1所示，径向永磁体23的厚度为L，切向永磁体22的厚度为M，其中，L＜M。研究发现，切向永磁体22的工作点总是低于径向永磁体23，这导致两者的退磁电流不相同，降
低了电机的整体退磁电流。通过将径向永磁体23的厚度L设置成小于切向永磁体22厚度M，可以使得径向永磁体23与切向永磁体22的工作点更趋于一致，使得径向永磁体23与切向永磁体22的抗退磁能力一致，提升电机的整体抗退磁能力。在本专利技术的又一个实施例中，径向永磁体23矫顽力小于切向永磁体22，可以使得径向永磁体23与切向永磁体22的工作点更趋于一致，使得径向永磁体23与切向永磁体22的抗退磁能力一致，提升电机的整体抗退磁能力。如图1所示，本专利技术还提供了一种切向式永磁同步电机。切向式永磁同步电机包括定子10和转子20。定子10包括定子铁芯11和设置在定子铁芯11上的多个定子绕组12，转子20位于定子铁芯11中，转子20为上述的转子。从以上的描述中，可以看出，本专利技术上述的实施例实现了如下技术效果：可以使得切向永磁体的磁通经过径向永磁体槽末端的导磁通道时，不会因为饱和导致电机磁链下降，因此，本专利技术的转子能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转子，其特征在于，包括：转子铁芯(21)；N个切向永磁体(22)，沿所述转子铁芯(21)的周向设置于所述转子铁芯(21)上并沿所述转子铁芯(21)的径向方向延伸，其中，每两个相邻的所述切向永磁体(22)之间设置有径向永磁体(23)，每两个相邻的所述切向永磁体(22)的相对的一侧具有相同的极性且与所述径向永磁体(23)朝向外侧方向的极性相同，所述切向永磁体(22)与所述径向永磁体(23)之间具有一定的间隔距离以形成导磁通道(30)；其中，所述径向永磁体(23)的末端至所述切向永磁体(22)的距离G大于所述切向永磁体(22)的宽度H的1/15。

【技术特征摘要】
1.一种转子，其特征在于，包括：转子铁芯(21)；N个切向永磁体(22)，沿所述转子铁芯(21)的周向设置于所述转子铁芯(21)上并沿所述转子铁芯(21)的径向方向延伸，其中，每两个相邻的所述切向永磁体(22)之间设置有径向永磁体(23)，每两个相邻的所述切向永磁体(22)的相对的一侧具有相同的极性且与所述径向永磁体(23)朝向外侧方向的极性相同，所述切向永磁体(22)与所述径向永磁体(23)之间具有一定的间隔距离以形成导磁通道(30)；其中，所述径向永磁体(23)的末端至所述切向永磁体(22)的距离G大于所述切向永磁体(22)的宽度H的1/15。2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，N为大于等于4的偶数。3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述径向永磁体(23)位于切向永磁体(22)的沿转子铁芯(21)的径向上一半长度位置的外侧。4.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述径向永磁体(23)的截面形状为矩形。5.根据权利要求1所述的转子，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖勇，李小飞，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44