本申请提供一种电机转子、磁阻电机和电动汽车。该电机转子包括转子铁芯(1)，转子铁芯(1)包括内环部(2)和外环部(3)，内环部(2)沿周向设置有多个磁障组，每个磁障组包括至少两个沿径向间隔设置的内磁通屏障(4)，相邻的两个内磁通屏障(4)之间形成内导磁通道(5)，外环部(3)沿周向间隔设置有多个外磁通屏障(6)，相邻的外磁通屏障(6)之间形成沿径向延伸的外导磁通道(7)。根据本申请的电机转子，能够改变磁阻电机的气隙波形，优化波形，增加正弦度，提升电机效率，降低电机转矩脉动。
Motor rotor, reluctance motor and electric vehicle
【技术实现步骤摘要】
电机转子、磁阻电机和电动汽车
本申请涉及电机设备
，具体涉及一种电机转子、磁阻电机和电动汽车。
技术介绍
电机是现代社会的重要组成，每年电机耗电量占人类社会用电比例30％以上，具有高效率的永磁同步电机需要使用稀有资源稀土金属，使用常规材料的异步电机能效难以有较大突破。永磁辅助同步磁阻电机转子开设多层磁障，磁障中放置铁氧体磁钢，具有接近稀土永磁电机的高效率，同时成本大大低于稀土电机，可以很好得解决这个问题。永磁辅助同步磁阻电机转子由多片转子冲片构成，每片转子冲片上开设有多层空气槽，称为磁障，磁障中放置一定的永磁体。每两层磁障之间为导磁通道，磁场通过转子外圆的导磁通道穿过气隙，再通向定子齿部。气隙磁密波形好坏很大程度上取决于磁障布置，气隙磁密波形正弦度差将导致电机铁损大，效率降低，转矩脉动增大。受限于转子空间和加工难度，永磁辅助同步磁阻电机磁障层数和摆放位置调整空间不大，因此难以有效降低铁损，提高能效，削弱转矩脉动。
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电机转子、磁阻电机和电动汽车，能够改变磁阻电机的气隙波形，优化波形，增加正弦度，提升电机效率，降低电机转矩脉动。为了解决上述问题，本申请提供一种电机转子，包括转子铁芯，转子铁芯包括内环部和外环部，内环部沿周向设置有多个磁障组，每个磁障组包括至少两个沿径向间隔设置的内磁通屏障，相邻的两个内磁通屏障之间形成内导磁通道，外环部沿周向间隔设置有多个外磁通屏障，相邻的外磁通屏障之间形成沿径向延伸的外导磁通道。优选地，外磁通屏障的数量大于内磁通屏障数量的两倍。优选地，内导磁通道与其径向外侧的外导磁通道的延伸方向一致。优选地，内磁通屏障内设置有永磁体，内导磁通道沿Q轴方向延伸。优选地，外导磁通道平行于其所在极的D轴方向。优选地，外磁通屏障的径向外缘靠近D轴的一侧设置有斜切边。优选地，外磁通屏障的中心线与D轴的夹角为ω，其中0°≤ω≤20°。优选地，外磁通屏障的层数为C1，内磁通屏障的层数为C2，C1与C2的最大公约数GCD(C1，C2)＝1。优选地，内磁通屏障为V形，永磁体设置在内磁通屏障的两个侧槽内；或，内磁通屏障为平底V形，永磁体设置在内磁通屏障的两个侧槽内；或，内磁通屏障为平底V形，永磁体设置在内磁通屏障的底槽内；或，内磁通屏障为U形，永磁体设置在内磁通屏障的两个侧槽内；或，内磁通屏障为U形，永磁体设置在内磁通屏障的底槽内。根据本申请的另一方面，提供了一种磁阻电机，包括电机转子和电机定子，该电机转子为上述的电机转子。优选地，电机转子包括斜切边时，电机定子包括定子齿靴，外导磁通道的出口宽度为wd，定子齿靴的内周壁宽度为wt，其中0.25wt≤wd≤0.4wt。优选地，外磁通屏障的层数为C1，电机定子的定子齿数为Z，C1与Z的最大公约数为GCD(Z，C1)，其中GCD(Z，C1)≤3。根据本申请的另一方面，提供了一种电动汽车，包括上述的电机转子或上述的磁阻电机。本申请提供的电机转子，包括转子铁芯，转子铁芯包括内环部和外环部，内环部沿周向设置有多个磁障组，每个磁障组包括至少两个沿径向间隔设置的内磁通屏障，相邻的两个内磁通屏障之间形成内导磁通道，外环部沿周向间隔设置有多个外磁通屏障，相邻的外磁通屏障之间形成沿径向延伸的外导磁通道。通过将转子铁芯沿径向方向分为内环部和外环部两个区域，可以利用转子外圆相对空间较大的特点，对内环部和外环部的导磁通道进行不同的结构设计，能够根据内环部的磁通屏障和导磁通道的结构对外环部的磁通屏障和导磁通道进行规划，可以使得外环部的磁通屏障的层数和摆放位置较优，从而能够改变气隙波形，优化波形，增加正弦度，提升电机效率，降低转矩脉动。附图说明图1为本申请实施例的电机转子的结构示意图；图2为本申请实施例的电机转子的导磁通道走向结构示意图；图3为本申请实施例的电机转子的外磁通屏障的设置结构图；图4为本申请另一实施例的电机转子的结构示意图；图5为本申请再一实施例的电机转子的结构示意图；图6为本申请实施例的电机转子的尺寸结构图；图7为本申请实施例的电机转子不同外磁通屏障层数的气隙磁密对比图；图8为本申请实施例的电机转子的外磁通屏障层数对转矩脉动的影响图；图9为本申请实施例的电机转子的外磁通屏障转折角度对转矩输出的影响图；图10为本申请实施例的电机转子的齿宽与外导磁通道出口宽度比值对转矩脉动的影响曲线图。附图标记表示为：1、转子铁芯；2、内环部；3、外环部；4、内磁通屏障；5、内导磁通道；6、外磁通屏障；7、外导磁通道；8、斜切边；9、永磁体；10、电机定子；11、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，电机转子包括转子铁芯1，转子铁芯1包括内环部2和外环部3，内环部2沿周向设置有多个磁障组，每个磁障组包括至少两个沿径向间隔设置的内磁通屏障4，相邻的两个内磁通屏障4之间形成内导磁通道5，外环部3沿周向间隔设置有多个外磁通屏障6，相邻的外磁通屏障6之间形成沿径向延伸的外导磁通道7。其中内磁通屏障4和外磁通屏障6之间沿径向间隔设置。在本实施例中，各外磁通屏障6的径向内周壁位于同一圆周上，各内磁通屏障4的径向外周壁位于同一圆周上，且外磁通屏障6所在的圆周直径大于内磁通屏障4所在的圆周直径。气隙磁密波形由转子磁场与定子磁场合成决定，对于永磁辅助同步磁阻电机，通常定子齿数大于转子磁障层数，因此气隙磁场波形正弦度较差，谐波含量相对较高，谐波损耗较大，且转矩脉动较高；同时定转子磁场正对面积小，漏磁较多，导致转矩输出不高，效率较低。本申请通过将转子铁芯1沿径向方向分为内环部2和外环部3两个区域，可以利用转子外圆相对空间较大的特点，对内环部2和外环部3的导磁通道进行不同的结构设计，能够根据内环部2的磁通屏障和导磁通道的结构对外环部3的磁通屏障和导磁通道进行规划，可以使得外环部3的磁通屏障的层数和摆放位置较优，从而克服现有技术中转子磁障层数过少的问题，能够更加有效地改变气隙波形，优化波形，增加正弦度，提升电机效率，降低转矩脉动。优选地，外磁通屏障6的数量大于内磁通屏障4数量的两倍。在本实施例中，在同一极下，外磁通屏障6的数量为位于该极下的外磁通屏障6的总数，内磁通屏障4的数量为内磁通屏障4沿径向方向设置的层数，由于每个内磁通屏障4的两端均设置有外磁通屏障6，因此，外磁通屏障6的数量大于内磁通屏障4数量的两倍，可以保证在内磁通屏障4两端的外磁通屏障6的数量均而大于内磁通屏障4的层数，从而利用外磁通屏障6的数量较多的优势优化转子磁场与定子磁场相交处的气隙磁密，同时改变定子槽数与转子磁障层数的关系，达到优化气隙磁密，降低转矩脉动的目的，如图8所示。对于外磁通屏障6而言，外磁通屏障6的层数是指，在同一极下，位于该极中心线一侧的外磁通屏障6的数量。在内导磁通道5与其径向本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电机转子，其特征在于，包括转子铁芯(1)，所述转子铁芯(1)包括内环部(2)和外环部(3)，所述内环部(2)沿周向设置有多个磁障组，每个磁障组包括至少两个沿径向间隔设置的内磁通屏障(4)，相邻的两个所述内磁通屏障(4)之间形成内导磁通道(5)，所述外环部(3)沿周向间隔设置有多个外磁通屏障(6)，相邻的所述外磁通屏障(6)之间形成沿径向延伸的外导磁通道(7)。/n
【技术特征摘要】
1.一种电机转子，其特征在于，包括转子铁芯(1)，所述转子铁芯(1)包括内环部(2)和外环部(3)，所述内环部(2)沿周向设置有多个磁障组，每个磁障组包括至少两个沿径向间隔设置的内磁通屏障(4)，相邻的两个所述内磁通屏障(4)之间形成内导磁通道(5)，所述外环部(3)沿周向间隔设置有多个外磁通屏障(6)，相邻的所述外磁通屏障(6)之间形成沿径向延伸的外导磁通道(7)。
2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述外磁通屏障(6)的数量大于所述内磁通屏障(4)数量的两倍。
3.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述内导磁通道(5)与其径向外侧的外导磁通道(7)的延伸方向一致。
4.根据权利要求1或2所述的电机转子，其特征在于，所述内磁通屏障(4)内设置有永磁体(9)，所述内导磁通道(5)沿Q轴方向延伸。
5.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，所述外导磁通道(7)平行于其所在极的D轴方向。
6.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，所述外磁通屏障(6)的径向外缘靠近D轴的一侧设置有斜切边(8)。
7.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，所述外磁通屏障(6)的中心线与D轴的夹角为ω，其中0°≤ω≤20°。
8.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述外磁通屏障(6)的层数为C1，所述内磁通屏障(4)的层数为C...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖克亮，陈彬，童童，张健，王勇，沈静文，
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
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