一种内置式永磁电机转子结构及具有其的电机制造技术

本发明专利技术提供一种内置式永磁电机转子结构，其包括转子冲片(1)和设置于所述转子冲片(1)内部的用于放置磁体(3)的多个磁槽(2)，定义所述转子结构的一对极下两个磁极极弧角度分别为第一极弧角度α和第二极弧角度θ，第一极弧角度α被其所在的磁极中心线分为α1和α2，第二极弧角度θ被其所在的磁极中心线分为θ1和θ2，并且一对极下，至少有一极满足：θ1≠θ2或者α1≠α2，其中一对极是相邻两磁槽中的磁体形成的对极。通过本发明专利技术能够有效使得磁极与定子齿槽作用力矩部分对消，有效减小齿槽转矩及转矩脉动，同时又还能维持或提升原有的电机运行稳定性及可靠性；而且电机效率不降低。本发明专利技术还涉及具有该转子结构的电机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于永磁电机
，具体涉及一种内置式永磁电机转子结构及具有其的电机。
技术介绍
现有技术中1、专利CN1278472C通过在转子外圆开有V型凹槽及切边槽，并且切边槽不对称，其转子由多段轴向相互错位的铁芯组成，使得齿槽转矩与绕组产生的转矩相位180°来降低转矩脉动，但由于各段铁心外圆开槽结构不一样，电机工艺复杂，不便于量产，而且由此可能带来电机性能的下降，电机成本增加。2、已授权专利CN102684337B及CN102624116B提供一种电机转子分段结构，相邻两段转子铁心磁极夹角为360°/[N*LCM(Z1,2P)]，N为转子分段数，Z1为定子槽数，P为电机极对数，LCM(Z1,2P)为Z1和P最小公倍数，可以减少漏磁，削弱齿槽效应，同样其各段铁心及隔板螺栓孔位置不一样，可能需要多投入模具，生产成本增加。3、已授权专利CN101796706B通过设置转子外圆为多段偏心圆弧构成，并优化极靴与磁体宽度比值，最后通过分段，达到较小转矩脉动，增加气隙磁密正弦度的目的。以上的专利转子结构均使用分段结构，实现减小齿槽转矩及转矩脉动的目的，但其在减小齿槽转矩及转矩脉动的同时还导致了电机运行稳定性及可靠性等性能的下降，成本增加等缺陷，因此本专利技术研究设计出一种内置式永磁电机转子结构及具有其的电机。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的永磁电机存在无法r>实现既能够有效减小齿槽转矩及转矩脉动，又还能使得维持原有的电机性能、工作效率的缺陷，从而提供一种内置式永磁电机转子结构及具有其的电机。本专利技术提供一种内置式永磁电机转子结构，其包括转子冲片和设置于所述转子冲片内部的用于放置磁体的多个磁槽，定义所述转子结构的一对极下两个磁极极弧角度分别为第一极弧角度α和第二极弧角度θ，第一极弧角度α被其所在的磁极中心线分为α1和α2，第二极弧角度θ被其所在的磁极中心线分为θ1和θ2，并且一对极下，至少有一极满足：θ1≠θ2或者α1≠α2，其中一对极是相邻两磁槽中的磁体形成的对极。优选地，一对极下，其中所述第一极弧角度α满足：0.8τ<α<τ,其中τ为极距，τ＝180°/p，p为电机极对数。优选地，一对极下，所述第二极弧角度θ满足：τ<θ<1.2τ。优选地，在每个所述磁槽内设有多处向磁钢槽延伸方向的中轴线凸出的内突起和多处向转子外圆方向凸出的外突起。优选地，在极弧角度为α的磁极中心线周向两侧、且位于该磁极的磁槽与转子结构周向边缘的径向之间的位置处开设有矩形孔。优选地，两个相邻的所述矩形孔的与所述转子中心之间的连线之间所形成的角度为β，并满足：β＝2*360°/Z，其中Z为电机的定子槽数。优选地，定义所述矩形孔的宽度为M，长度为L，并有0.6k≤M≤1.5k，其中k为电机定子的定子齿宽度；且M≤L≤2M；矩形孔外边到转子铁心外表面的距离大于1倍气隙宽度，小于2倍气隙宽度，其中气隙宽度是转子外表面到定子内表面的宽度。优选地，所述转子结构为沿其轴线方向2段以上的分段结构，且相邻的两段之中的一段为正置铁芯，另一段为将与上述的正置铁芯设置位置相同的铁芯沿切割轴线的方向翻转180°后再以转轴旋转一个极距角度τ而形成的反置铁芯。优选地，所述正置铁芯轴向总高度等于反置铁芯轴向总高度。优选地，相邻的转子段之间设置有不导磁的隔板，且所述隔板与所述转子冲片的外径相同。本专利技术还提供一种电机，包括定子与转子，其中该转子为前述的任一项转子结构。优选地，电机为分布卷内置式永磁电机。本专利技术提供的一种内置式永磁电机转子结构及具有其的电机具有如下有益效果：1.能够有效使得磁极与定子齿槽作用力矩部分对消，有效减小齿槽转矩及转矩脉动，同时又还能维持或提升原有的电机运行稳定性及可靠性；而且电机效率不降低；2.本专利技术的转子结构的技术方案仅有一种结构冲片，结构相对简单，工艺易于实现，制造成本低；3.通过在极弧角度为α的磁极中心线周向、且位于该磁极的磁槽与转子结构周向边缘的径向之间的位置处两侧开有矩形孔的方式，能够有效地改变磁力线走向，进一步降低齿槽转矩，减少谐波；4.本专利技术采用同一转子冲片实现转子分段错位的功能，进一步减小电机转矩脉动及不平衡电磁力，通过在分段转子段之间设置不导磁的隔板可以有效减少漏磁及涡流损耗；5.本专利技术提供的一种内置式永磁电机转子结构，可以有效削弱电机齿槽转矩及转矩脉动，降低电机振动噪声，便于实现精确控制，提升电机运行稳定性及可靠性；工艺易于实现，制造成本低。附图说明图1是本专利技术的电机转子冲片结构图；图2是本专利技术转子铁芯爆炸图；图3是图2的转子铁芯的左视图(其中虚线9表示正置铁芯，实线10表示反置铁芯)；图4是本专利技术的隔板的正面结构示意图；图5为原有技术方案与本技术方案实施例子转矩对比图；图6为原有技术方案与本技术方案实施例子齿槽转矩曲线对比图。图中附图标记表示为：1—(硅钢片)转子冲片，2—磁槽，3—磁体，4—内突起，5—外突起，6—铆钉孔，7—转子轴孔，8—矩形孔，9—正置铁芯，10—反置铁芯，11—隔板，12—铆钉。具体实施方式如图1-3所示，本专利技术提供一种内置式永磁电机转子结构，包括转子冲片1(优选为硅钢片材料)和设置于所述转子冲片1内部的用于放置磁体3(优选为磁钢)的多个磁槽2，以及和转轴配合的轴孔7极铆钉孔6，其中转子一对极下N、S磁极配置不一样，定义所述转子结构的一对极下两个磁极极弧角度分别为第一极弧角度α与第二极弧角度θ，通过在靠近转子外圆磁钢槽端部设置不对称隔磁孔可改变极弧角度，第一极弧角度α被其所在的磁极中心线d轴分为α1和α2(同一极下的α1和α2满足：α1+α2＝α)，第二极弧角度θ被其所在的磁极中心线d轴分为θ1和θ2(同一极下的θ1和θ2满足：θ1+θ2＝θ)，极弧角度为α、θ的磁极在转子圆周方向间隔交替配置；并且，一对极下，至少有一极满足：θ1≠θ2或者α1≠α2。通过以上的设置方式，使得同一极下左右磁场相对于理论磁极中心d轴成不对称关系，能够有效地使得磁极与定子齿槽作用力矩部分对消，有效削弱电机齿槽转矩。同时又还能维持或提升原有的电机运行稳定性及可靠性；而且电机效率不降低。本专利技术的技术方案仅有一种结构冲片，结构相对简单，工艺易于实现，制造成本低。进一步优选地，一对极下每极都满足θ1≠θ2，α1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内置式永磁电机转子结构，其特征在于：包括转子冲片(1)和设置于所述转子冲片(1)内部的用于放置磁体(3)的多个磁槽(2)，定义所述转子结构的一对极下两个磁极极弧角度分别为第一极弧角度α和第二极弧角度θ，第一极弧角度α被其所在的磁极中心线分为α1和α2，第二极弧角度θ被其所在的磁极中心线分为θ1和θ2，并且一对极下，至少有一极满足：θ1≠θ2或者α1≠α2，其中一对极是相邻两磁槽中的磁体形成的对极。

【技术特征摘要】
1.一种内置式永磁电机转子结构，其特征在于：包括转子冲片(1)和设
置于所述转子冲片(1)内部的用于放置磁体(3)的多个磁槽(2)，定义所
述转子结构的一对极下两个磁极极弧角度分别为第一极弧角度α和第二极弧
角度θ，第一极弧角度α被其所在的磁极中心线分为α1和α2，第二极弧角度
θ被其所在的磁极中心线分为θ1和θ2，并且一对极下，至少有一极满足：θ
1≠θ2或者α1≠α2，其中一对极是相邻两磁槽中的磁体形成的对极。
2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于：一对极下，其中所述第
一极弧角度α满足：0.8τ<α<τ,其中τ为极距，τ＝180°/p，p为电机极对数。
3.根据权利要求2所述的转子结构，其特征在于：一对极下，所述第二极
弧角度θ满足：τ<θ<1.2τ。
4.根据权利要求1-3之一所述的转子结构，其特征在于：在每个所述磁
槽(2)内壁设有多处向磁钢槽延伸方向的中轴线凸出的内突起(4)和多处向
转子外圆方向凸出的外突起(5)。
5.根据权利要求1-4之一所述的转子结构，其特征在于：在所述第一极弧
角度α的磁极中心线周向两侧、且位于该磁极的磁槽与转子结构周向边缘的径
向之间的位置处开设有矩形孔(8)。
6.根据权利要求5所述的转子结构，其特征在于：两个相邻的所述矩形孔
...

【专利技术属性】
技术研发人员：史进飞，陈彬，肖勇，吴曼，
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