转子组件和包括该转子组件的永磁体电机制造技术

本发明专利技术公开了一种用于永磁体电机的转子组件，该转子组件包括转子铁心和沿转子铁心的周向方向均匀地布置的多个永磁体组。永磁体组中的每一个均包括位于永磁体组的中部的第一永磁体和位于永磁体组的端部的第二永磁体。其中，在第二永磁体的远离第一永磁体的端部边缘与转子铁心的外周缘之间设置有第一隔磁槽，第一隔磁槽在永磁体的延伸方向上沿转子铁心的外周缘延伸。根据本发明专利技术的转子组件通过隔磁槽优化定子齿与转子永磁体之间的磁场分布，有效地约束磁滞磁场的换向，从而减少磁场的变化、减小电机输出转矩的脉动；另一方面，隔磁槽还能够降低磁力线的密集程度，提高转子组件中的永磁体的抗退磁能力。还涉及一种包括该转子组件的永磁体电机。

Rotor assembly and permanent magnet motor comprising the rotor assembly

The present invention discloses a rotor assembly for a permanent magnet motor comprising a rotor core and a plurality of permanent magnet groups uniformly arranged along the circumferential direction of the rotor iron core. Each of the permanent magnet groups comprises a first permanent magnet located in the middle of the permanent magnet group and a second permanent magnet positioned at the end of the permanent magnet assembly. Among them, the first magnetic isolating groove is arranged between the second permanent magnets from the end edge and the first permanent magnet of the rotor core periphery, the first magnetic isolating groove extending in the outer periphery of the rotor core extends along the direction of the permanent magnets. According to the rotor assembly of the present invention by the magnetic isolation groove optimization of magnetic field distribution between the stator and rotor of permanent magnet, magnetic hysteresis restrain commutation ripple, thereby reducing the magnetic field, the decrease of output torque of the motor; on the other hand, the magnetic isolation groove can reduce the intensity of magnetic field, improve the permanent magnet rotor assembly the resistance to demagnetization. The invention also relates to a permanent magnet motor comprising the rotor assembly.

【技术实现步骤摘要】
转子组件和包括该转子组件的永磁体电机
本专利技术涉及一种用于永磁体电机的转子组件，更具体地，涉及一种能够降低永磁体电机的输出转矩的脉动以及提高电机中的永磁体的抗退磁能力的转子组件。还涉及一种包括这种转子组件的永磁体电机。
技术介绍
目前，无刷永磁体直流电机因其效率高、转矩密度大、性能可靠等优点而广泛应用于新能源汽车、变频空调压缩机等领域。但是，在无刷永磁体直流电机的操作过程中，由于定子铁心的齿部与槽口之间的磁阻差异较大，导致定子对由定子绕组产生的励磁磁场的传递在不同的位置具有较大的不同，由此导致电机的输出转矩产生脉动。另外，目前市场上销售的变频压缩机的驱动电机通常采用4极分布卷或者4极集中卷结构设计，即转子采用4组永磁体，即4极，而定子线圈采用沿定子周向方向均匀分布的若干(如40个)小的线圈或者沿定子周向方向均匀分布的数个(如6个)集中的线圈。上述两种永磁体电机的缺点在于其输出转矩脉动较大，由此导致电机在运转过程中噪声较大，另外其效率较低，特别是低速运行时效率更低。在无刷永磁体直流电机的使用过程中遇到特定工况和突发故障时，其会出现高温或过电流现象，此时磁体可能会发生退磁现象。一旦无刷永磁体直流电机的磁体发生退磁，则电机将会丧失部分性能，甚至失效。因此无刷永磁体直流电机所采用的磁体需要具备一定的耐高温和抗退磁能力。在永磁体电机中，由于磁场在转子铁心中的密集程度不同，因此位于转子铁心的不同部位中的永磁体对于抗退磁能力的要求也不相同。在现有永磁体电机中，为了满足永磁体所需要的最大抗退磁能力，通常采用等级较高的永磁体。这种情况下的不足之处在于在不需要具有较大抗退磁能力的位置采用了高等级的永磁体，从而增加了永磁体电机的材料成本。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于永磁体电机的转子组件，该转子组件包括转子铁心和沿转子铁心的周向方向均匀地布置的多个永磁体组。永磁体组中的每一个均包括位于永磁体组的中部的第一永磁体和位于永磁体组的端部的第二永磁体。其中，在第二永磁体的远离第一永磁体的端部边缘与转子铁心的外周缘之间设置有第一隔磁槽，第一隔磁槽在永磁体组的延伸方向上沿转子铁心的外周缘延伸，使得第一隔磁槽在周向方向上延伸的最大周向尺寸大于第二永磁体的端部的宽度。本专利技术还提供一种永磁体电机，其包括定子组件和旋转地容置在定子组件的内腔中的转子组件，其中，所述转子组件为根据本专利技术所述的以上转子组件。附图说明通过以下参照附图给出的对本专利技术的具体实施方式的详细描述，将更加容易地理解本专利技术的特征和优点，在附图中：图1是示出包括根据本专利技术的一个实施例的转子组件的永磁体电机的平面示意图；图2是图1中示出的永磁体电机的局部放大图；图3是示出包括根据本专利技术的另一个实施例的转子组件的永磁体电机的平面示意图；图4是图3中示出的永磁体电机的局部放大图；图5是示出包括根据本专利技术的再一个实施例的转子组件的永磁体电机的平面示意图；以及图6是图5中示出的永磁体电机的局部放大图。具体实施方式下面参照附图对根据本专利技术的示例性实施例进行详细描述。对示例性实施例的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本专利技术及其应用或用法的限制。参考附图，图1示出根据本专利技术的永磁体电机1的一个实施例的平面示意图。根据本专利技术的永磁体电机1包括定子组件20和旋转地容置在定子组件20的内腔中的转子组件10。根据构造旋转电机的现有技术，通过使用转子轴、转子轴承和端盖(图1中未示出)将转子组件10定位在定子组件20的内腔内。定子组件20限定了沿其径向方向向定子组件20的内腔延伸的多个定子齿22。每个定子齿22包括从定子组件20的主轭延伸出的颈状部分和通常为“T形”的端部。相邻的两个“T形”端部的侧面通过槽口相互分离。定子组件20的绕组线圈24绕制在每个定子齿22的颈状部分上，并在被供给电流时提供用于使转子组件10旋转的磁场。转子组件10设置在定子组件20的内腔中，并在定子组件20产生的磁场的推动作用下围绕转子轴旋转。转子组件10包括转子铁心14和沿转子铁心14的周向均匀地布置的多个永磁体组12。所述多个永磁体组12中的每一个均由多段永磁体组成，在如图1和图2所示的实施例中由三段永磁体组成，分别为位于永磁体组12的中部的第一永磁体122和位于永磁体组12的端部的两段第二永磁体124，其中，第一永磁体122采用矫顽力较低的永磁体形成，比如铁氧体永磁体，而第二永磁体124采用矫顽力与第一永磁体122相比相对更高的永磁体形成，比如稀土永磁体。有利地，三段永磁体形成为相对于转子铁心14的中心突出的U形或弧形，即，位于中间的第一永磁体122相对于位于两侧的第二永磁体124沿转子铁心14的径向方向更靠近转子铁心14的中心。在永磁体组12的端部边缘，也就是在第二永磁体124的远离第一永磁体122的外侧边缘与转子铁心14的外周缘之间设置有第一隔磁槽144。第一隔磁槽144沿第二永磁体124的靠近转子铁心14的外周缘的端部布置，并且沿远离第一永磁体122的方向延伸。第一隔磁槽144在永磁体组12的延伸方向上从第二永磁体124的端部边缘开始沿着转子铁心14的外周缘延伸，第一隔磁槽144的沿着转子铁心14的外周缘延伸的边缘具有与转子铁心14的外周缘相同的弧度，即第一隔磁槽144的沿着转子铁心14的外周缘延伸的部分是与转子铁心14的外周缘具有相同弧度的弧形。当然，第一隔磁槽144的沿着转子铁心14的外周缘延伸的部分也可以具有直线形状，比如，该延伸部分可以为大致的矩形形状。第一隔磁槽144的延伸远离第二永磁体124的端部与相邻的第二永磁体124的相应的第一隔磁槽144紧邻，其间具有连接肋140。进一步地，第一隔磁槽144在转子铁心14的径向方向上的宽度为电机单边气隙的1倍至4倍，在此需要说明的是，电机单边气隙指的是电机的定子组件20的内半径减去电机的转子组件10的外半径的值，即永磁体电机1的定子组件20的内半径与永磁体电机1的转子组件10的外半径之差。有利地，在第二永磁体124的远离第一永磁体122的端部处，在第一隔磁槽144内设置有凸出部144-1，用于支承第二永磁体124的边缘，该凸出部144-1有利地设置在第二永磁体124的距离定子铁心14的外周缘更远的角部处，从而为第二永磁体124提供支承。在凸出部144-1与第二永磁体124的角部接触的位置处形成有空隙144-2，这不仅有利于保护永磁体的边缘部，而且还便于第一隔磁槽144的成形。在根据本专利技术的上述实施例的永磁体电机1中，由于设置在永磁体组12的端部的第一隔磁槽144可以优化转子磁路的磁阻，控制磁场磁力线的分布，并且削弱磁场磁力线的集中程度，从而能够减小电机的输出转矩的脉动；第一隔磁槽144还可以降低电机转子的易退磁部位的逆磁场磁化强度，由此保护第二永磁体124不被退磁。由于永磁体组12在易于受到定子组件20的磁场的影响而退磁的位置处采用了具有较高矫顽力的第二永磁体124，从而使得永磁体组12在最靠近定子组件20的位置处具有更高的抗退磁能力，更加有利于永磁体电机1在大负荷状态下运转，而不会使永磁体组12的边缘部分退磁而导致永磁体电机1的做功能力下降或者甚至失效。同时在距离定子组件20更远的不易退磁的位置处采用矫顽力与第二永磁体124相比相对更低的第一永磁体122，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于永磁体电机(1)的转子组件(10)，所述转子组件(10)包括转子铁心(14)和沿所述转子铁心(14)的周向方向均匀地布置的多个永磁体组(12)，所述永磁体组(12)中的每一个均包括位于所述永磁体组(12)的中部的第一永磁体(122)和位于所述永磁体组(12)的端部的第二永磁体(124)，其中：在所述第二永磁体(124)的远离所述第一永磁体(122)的端部边缘与所述转子铁心(14)的外周缘之间设置有第一隔磁槽(144)，所述第一隔磁槽(144)在所述永磁体组(12)的延伸方向上沿所述转子铁心(14)的外周缘延伸，以及在与所述第一隔磁槽(144)的延伸方向相反的方向上设置有位于所述第二永磁体(124)与所述转子铁心(14)的外周缘之间的第二隔磁槽(146)。

【技术特征摘要】
2012.12.10 CN 2012105284509;2012.12.10 CN 201220671.一种用于永磁体电机(1)的转子组件(10)，所述转子组件(10)包括转子铁心(14)和沿所述转子铁心(14)的周向方向均匀地布置的多个永磁体组(12)，所述永磁体组(12)中的每一个均包括位于所述永磁体组(12)的中部的第一永磁体(122)和位于所述永磁体组(12)的端部的第二永磁体(124)，其中：在所述第二永磁体(124)的远离所述第一永磁体(122)的端部边缘与所述转子铁心(14)的外周缘之间设置有第一隔磁槽(144)，所述第一隔磁槽(144)在所述永磁体组(12)的延伸方向上沿所述转子铁心(14)的外周缘延伸，以及在与所述第一隔磁槽(144)的延伸方向相反的方向上设置有位于所述第二永磁体(124)与所述转子铁心(14)的外周缘之间的第二隔磁槽(146)。2.如权利要求1所述的转子组件(10)，其中，所述第一隔磁槽(144)的沿所述转子铁心(14)的外周缘延伸的边缘具有与所述转子铁心(14)的外周缘相同的弧度。3.如权利要求1所述的转子组件(10)，其中，所述第一隔磁槽(144)的沿所述转子铁心(14)的外周缘延伸的边缘为直线形。4.如权利要求1-3中的任一项所述的转子组件(10)，其中，在所述第一隔磁槽(144)中设置有用于支承所述第二永磁体(124)的端部的凸出部(144-1)。5.如权利要求4所述的转子组件(10)，其中，在所述凸出部(144-1)与所述第二永磁体(124)的角部接触的位置处形成有空隙(144-2)。6.如权利要求1-3中的任一项所述的转子组件(10)，其中，所述第一隔磁槽(144)沿所述转子铁心(14)的径向方向的宽度为所述永磁体电机(1)的单边气隙的1倍至4倍。7.如权利要求1-3中的任一项所述的转子组件(10)，其中，所述第一隔磁槽(144)构造成使其与相邻的另一个永磁体组(12)的相应的第一隔磁槽(144)通过连接肋(140)间隔开。8.如权利要求1所述的转子组件(10)，其中，所述第二隔磁槽(146)沿所述转子铁心(14)的外周缘延伸，所述第二隔磁槽(146)的沿所述转子铁心(14)的外周缘延伸的边缘具有与所述转子铁心(14)的外周缘相同的弧度。9.如权利要求1所述的转子组件(10)，其中，所述第二隔磁槽(146)沿所述转子铁心(14)的外周缘延伸，所述第二隔磁槽(146)的沿所述转子铁心(14)的外周缘延伸的边缘为直线形。10.如权利要求1、8或9所述的转子组件(10)，其中，所述第二隔磁槽(146)沿所述转子铁心(14)的径向方向的宽度为所述永磁体电机(1)的单边气隙的1倍至4倍。11.如权利要求1所述的转子组件(10)，其中，在所述第二永磁体(124)与所述转子铁心(14)的外周缘之间还设置有相对于所述永磁体组(12)中的每一个的对称轴线成八字形的1组至4组第三隔磁槽(148)。12.如权利要求11所述的转子组件(10)，其中，所述第三隔磁槽(148)中的每一个均为细长形，其宽度的取值范围为0.2mm+0.3×a至0.2mm+1.5×a，a为所述永磁体电机(1)的单边气隙。13.如权利要求11所述的转子组件(10)，其中，所述第三隔磁槽(148)中的每一个的第一端部(1481)与所述转子铁心(14)的外周缘之间的最小距离为所述永磁体电机(1)的单边气隙的0.3倍至1.5倍。14.如权利要求13所述的转子组件(10)，其中，所述第三隔磁槽(148)中的每一个的第二端部(1482)与所述第二永磁体(124)的边缘之间的最小距离为所述单边气隙的0.3倍至1.5倍。15.如权利要求11所述的转子组件(10)，其中，对于每个所述第二永磁体(124)设置有2个至4个所述第三隔磁槽(148)，所述第三隔磁槽(148)中的相邻的两个之间的相对角度为5°至30°。16.如权利要求15所述的转子组件(10)，其中，所述相对角度为10°至18°。17.如权利要求1所述的转子组件(10)，其中，在所述第一隔磁槽(144)的更靠近所述转子铁心(14)的中心的一侧形成有第五隔磁槽(149)。18.如权利要求11所述的转子组件(10)，其中，在所述第一隔磁槽(144)的更靠近所述转子铁心(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：巫存，
申请(专利权)人：艾默生环境优化技术苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32