转子组件和永磁电机制造技术

本申请提供一种转子组件和永磁电机。该转子组件包括转子铁芯(1)，转子铁芯(1)上沿周向设置有安装槽(2)，安装槽(2)内安装有永磁体(3)，转子铁芯(1)包括位于安装槽(2)径向外侧的转子极靴(4)，转子极靴(4)上设置有沿周向延伸的第一空气槽(5)，第一空气槽(5)位于磁极中心线上。根据本申请的转子组件，能够在保证电机电磁转矩不受影响的前提下，大幅降低永磁电机在运行过程中的转矩波动。

【技术实现步骤摘要】
转子组件和永磁电机
本申请涉及电机
，具体涉及一种转子组件和永磁电机。
技术介绍
转矩波动是电机的固有特性，其增加了电机运行时的转矩波动，从而引起电机的振动与运行噪声增加。转子主极磁场一般是非严格的正弦磁场，含有一些谐波，而且电机负载运行时由于电枢反应，磁密波形会进一步恶化，谐波畸变率增加，电机转矩波动增加，如何削弱永磁电机的转矩波动是行业难题。一种有效的措施是在转子的极靴部分开设一些狭槽，削弱电机的电枢反应，从而降低气隙磁密畸变率。然而经研究发现，现有技术中尽管可以降低转矩波动，但是极靴上较多的气隙会削弱气隙磁密的幅值，导致电机的输出转矩大幅下降，引起电机运行性能的下降。另一方面狭槽的数量、形状、位置与转子的结构有着紧密联系。当电机的转子结构发生改变时，其效果会降低甚至适得其反。
技术实现思路
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种转子组件和永磁电机，能够在保证电机电磁转矩不受影响的前提下，大幅降低永磁电机在运行过程中的转矩波动。为了解决上述问题，本申请提供一种转子组件，包括转子铁芯，转子铁芯上沿周向设置有安装槽，安装槽内安装有永磁体，转子铁芯包括位于安装槽径向外侧的转子极靴，转子极靴上设置有沿周向延伸的第一空气槽，第一空气槽位于磁极中心线上。优选地，第一空气槽为至少两个，至少两个第一空气槽沿径向间隔排布在磁极中心线上。优选地，第一空气槽为两个，靠近转子铁芯的中心轴线的第一空气槽径向厚度为tr71，远离转子铁芯的中心轴线的第一空气槽径向厚度为tr72，其中tr72/tr71＝0.4～0.7。优选地，位于磁极中心线上的转子极靴的径向厚度为trs7，(tr71+tr72)/trs7＝0.1～0.3。优选地，在垂直于转子铁芯的中心轴线的平面内，第一空气槽的径向外周侧的两个端点和转子铁芯的中心的连线所形成的夹角为ar7，永磁体的径向外周侧的两个端点和转子铁芯的中心的连线所形成的夹角为ar4，其中ar7/ar4＝0.08～0.3。优选地，永磁中心线两侧分别设置有第二空气槽，相邻的两个第二空气槽之间沿周向间隔设置。优选地，位于磁极中心线两侧的第二空气槽关于磁极中心线对称。优选地，位于磁极中心线两侧的第二空气槽之间的周向间隙宽度大于第一空气槽的周向宽度，第一空气槽位于两个第二空气槽之间。优选地，第二空气槽为两个，在垂直于转子铁芯的中心轴线的平面内，两个第二空气槽的径向外周侧靠近磁极中心线的端点与转子铁芯的中心的连线所形成的夹角为ar6，永磁体的径向外周侧的两个端点和转子铁芯的中心的连线所形成的夹角为ar4，其中ar6/ar4＝0.3～0.6。优选地，第二空气槽为两个，在垂直于转子铁芯的中心轴线的平面内，第二空气槽的径向厚度为tr6，与第二空气槽同一径向的转子极靴的径向厚度为trs6，其中tr6/trs6＝0.2～0.4。优选地，安装槽的周向两端分别设置有第三空气槽，第三空气槽从安装槽向径向外侧延伸，第三空气槽靠近磁极中心线的侧壁槽壁上设置有第四空气槽，第四空气槽从槽壁向磁极中心线延伸，第四空气槽的径向厚度小于第三空气槽的径向厚度。优选地，当转子铁芯上设置有第二空气槽时，第二空气槽位于第四空气槽和第一空气槽之间。优选地，在垂直于转子铁芯的中心轴线的平面内，两个第四空气槽的径向外周侧靠近磁极中心线的端点与转子铁芯的中心的连线所形成的夹角为ar5，永磁体的径向外周侧的两个端点和转子铁芯的中心的连线所形成的夹角为ar4，其中ar5/ar4＝0.7～0.9。优选地，在垂直于转子铁芯的中心轴线的平面内，第三空气槽的径向外周侧为圆弧，该圆弧的弧度为arg5，第四空气槽的径向外周侧为圆弧，该圆弧的弧度为arg51，其中arg51/arg5＝0.05～0.15。优选地，第四空气槽设置在第三空气槽的径向外周侧。优选地，在垂直于转子铁芯的中心轴线的平面内，第四空气槽的径向厚度为w51，与第四空气槽同一径向的转子极靴的径向厚度为w52，其中w51/w52＝0.1～0.3。根据本申请的另一方面，提供了一种永磁电机，包括转子组件和定子组件，该转子组件为上述的转子组件。优选地，定子组件包括定子齿靴，定子齿靴内内周侧中部为圆弧面，定子齿靴的周向两端为平面，圆弧面的中心角为as21，定子齿靴的两端平面所形成的夹角为as22，其中as21/as22＝0.5～0.7。本申请提供的转子组件，包括转子铁芯，转子铁芯上沿周向设置有安装槽，安装槽内安装有永磁体，转子铁芯包括位于安装槽径向外侧的转子极靴，转子极靴上设置有沿周向延伸的第一空气槽，第一空气槽位于磁极中心线上。相对于现有技术的转子极靴设置径向延伸的狭槽结构而言，本申请中对第一空气槽的结构进行了改善，将其设置为沿周向延伸，从而能够有效加大第一空气槽在转子极靴部分的周向上的长度，使得第一空气槽能够明显改善转子极靴上供磁力线经过的转子铁芯的宽度，缩短第一空气槽在径向方向上的宽度，加大第一空气槽对气隙磁场的调节作用，同时能够有效避免在转子极靴增加太多磁阻而造成转矩下降，在保证电机电磁转矩不受影响的前提下，大幅降低永磁电机在运行过程中的转矩波动，保证电机具有较好的转矩输出能力。附图说明图1为本申请第一实施例的转子组件的结构示意图；图2为本申请第一实施例的转子组件的尺寸结构图；图3为本申请第一实施例的转子组件的磁力线分布图；图4为本申请第一实施例的转子组件与现有技术的转子组件的反电势对比图；图5为本申请第一实施例的转子组件与现有技术的转子组件的转矩对比图；图6为本申请第二实施例的转子组件的结构示意图；图7为本申请第二实施例的转子组件的尺寸结构图；图8为本申请第二实施例的转子组件的磁力线分布图；图9为本申请第二实施例的转子组件与现有技术的转子组件的反电势对比图；图10为本申请第二实施例的转子组件与现有技术的转子组件的转矩对比图。附图标记表示为：1、转子铁芯；2、安装槽；3、永磁体；4、转子极靴；5、第一空气槽；6、第二空气槽；7、第三空气槽；8、第四空气槽；9、定子组件；10、定子齿靴。具体实施方式结合参见图1至图10所示，根据本申请的实施例，转子组件包括转子铁芯1，转子铁芯1上沿周向设置有安装槽2，安装槽2内安装有永磁体3，转子铁芯1包括位于安装槽2径向外侧的转子极靴4，转子极靴4上设置有沿周向延伸的第一空气槽5，第一空气槽5位于磁极中心线上。为了便于表述，下述的各实施例均以同一永磁极的结构为例进行说明。相对于现有技术的转子极靴4设置径向延伸的狭槽结构而言，本申请中对第一空气槽5的结构进行了改善，将其设置为沿周向延伸，从而能够有效加大第一空气槽5在转子极靴部分的周向上的长度，使得第一空气槽5能够明显改善转子极靴上供磁力线经过的转子铁芯的宽度，缩短第一空气槽5在径向方向上的宽度，加大第一空气槽5对气隙磁场的调节作用，同时能够有效避免在转子极靴4增加太多磁阻而造成转矩下降，在保证电机电磁转矩不受影响的前提下，大幅降低永磁电机在运行过程中的转矩波动，保证电机具有较好的转矩输出能力。在本实施例中，转子铁芯1由软磁材料薄片叠压而成，并采用盘式开槽结构，在转子铁芯1上开设有数组安装槽2，每个安装槽2内均设置有一个永磁体3，多个安装槽2沿转子铁芯1的周向均匀分布。本实施例中的转子铁芯的每个磁极上均设置有永磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转子组件，其特征在于，包括转子铁芯(1)，所述转子铁芯(1)上沿周向设置有安装槽(2)，所述安装槽(2)内安装有永磁体(3)，所述转子铁芯(1)包括位于所述安装槽(2)径向外侧的转子极靴(4)，所述转子极靴(4)上设置有沿周向延伸的第一空气槽(5)，所述第一空气槽(5)位于磁极中心线上。

【技术特征摘要】
1.一种转子组件，其特征在于，包括转子铁芯(1)，所述转子铁芯(1)上沿周向设置有安装槽(2)，所述安装槽(2)内安装有永磁体(3)，所述转子铁芯(1)包括位于所述安装槽(2)径向外侧的转子极靴(4)，所述转子极靴(4)上设置有沿周向延伸的第一空气槽(5)，所述第一空气槽(5)位于磁极中心线上。2.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述第一空气槽(5)为至少两个，至少两个所述第一空气槽(5)沿径向间隔排布在所述磁极中心线上。3.根据权利要求2所述的转子组件，其特征在于，所述第一空气槽(5)为两个，靠近所述转子铁芯(1)的中心轴线的第一空气槽(5)径向厚度为tr71，远离所述转子铁芯(1)的中心轴线的第一空气槽(5)径向厚度为tr72，其中tr72/tr71＝0.4～0.7。4.根据权利要求3所述的转子组件，其特征在于，位于磁极中心线上的所述转子极靴(4)的径向厚度为trs7，(tr71+tr72)/trs7＝0.1～0.3。5.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，在垂直于所述转子铁芯(1)的中心轴线的平面内，所述第一空气槽(5)的径向外周侧的两个端点和所述转子铁芯(1)的中心的连线所形成的夹角为ar7，所述永磁体(3)的径向外周侧的两个端点和所述转子铁芯(1)的中心的连线所形成的夹角为ar4，其中ar7/ar4＝0.08～0.3。6.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述永磁中心线两侧分别设置有第二空气槽(6)，相邻的两个所述第二空气槽(6)之间沿周向间隔设置。7.根据权利要求6所述的转子组件，其特征在于，位于所述磁极中心线两侧的所述第二空气槽(6)关于所述磁极中心线对称。8.根据权利要求6所述的转子组件，其特征在于，位于所述磁极中心线两侧的所述第二空气槽(6)之间的周向间隙宽度大于所述第一空气槽(5)的周向宽度，所述第一空气槽(5)位于所述两个第二空气槽(6)之间。9.根据权利要求6所述的转子组件，其特征在于，所述第二空气槽(6)为两个，在垂直于所述转子铁芯(1)的中心轴线的平面内，两个所述第二空气槽(6)的径向外周侧靠近磁极中心线的端点与所述转子铁芯(1)的中心的连线所形成的夹角为ar6，所述永磁体(3)的径向外周侧的两个端点和所述转子铁芯(1)的中心的连线所形成的夹角为ar4，其中ar6/ar4＝0.3～0.6。10.根据权利要求6所述的转子组件，其特征在于，所述第二空气槽(6)为两个，在垂直于所述转子铁芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李权锋，桂鹏千，肖勇，史进飞，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44