电机转子和永磁同步电机制造技术

本申请提供一种电机转子和永磁同步电机。该电机转子包括转子铁芯(1)，转子铁芯(1)沿周向交替设置有转子齿(2)和转子槽(3)，转子槽(3)内设置有永磁体(4)，永磁体(4)切向充磁，转子槽(3)的径向内侧设置有第一隔磁槽(5)，每相邻的第一隔磁槽(5)之间的转子铁芯(1)上设置有一个第二隔磁槽(6)，第二隔磁槽(6)与两侧的第一隔磁槽(5)之间形成磁桥(13)，第一隔磁槽(5)为圆弧形。根据本申请的电机转子，能够有效减小转子槽靠近转轴侧的漏磁，提高电机输出转矩。

【技术实现步骤摘要】
电机转子和永磁同步电机
本申请涉及电机
，具体涉及一种电机转子和永磁同步电机。
技术介绍
目前，在工业及家电行业中，存在大量追求低速大力矩的应用场合。对于低速大力矩电机，永磁体径向放置、切向充磁时，电机因其转子上良好的聚磁效果，能产生更高的气隙磁密，并且可以充分利用交/直轴不对称产生的磁阻转矩，提高转矩密度，实现优越的性能。上述类型电机通常以增加体积或极数的方式实现输出低速大力矩的目的，但是，由于极数多，需要增加转子外径以保证安装空间，此时转子槽靠近转轴侧的漏磁十分严重，直接影响输出转矩的大小。
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和永磁同步电机，能够有效减小转子槽靠近转轴侧的漏磁，提高电机输出转矩。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，转子铁芯沿周向交替设置有转子齿和转子槽，转子槽内设置有永磁体，永磁体切向充磁，转子槽的径向内侧设置有第一隔磁槽，每相邻的第一隔磁槽之间的转子铁芯上设置有一个第二隔磁槽，第二隔磁槽与两侧的第一隔磁槽之间形成磁桥，第一隔磁槽为圆弧形。优选地，第一隔磁槽设置在转子槽的底部，并沿径向与转子槽连通；和/或，相邻的永磁体的充磁方向相反。优选地，第二隔磁槽包括第一弧边、第二弧边、第三弧边和第四弧边，第一弧边位于第二隔磁槽的径向外侧，并朝向转子外圆凸出，第三弧边位于第二隔磁槽的径向内侧，第一弧边的第一端与第三弧边的第一端通过第二弧边连接，第一弧边的第二端和第三弧边的第二端通过第四弧边连接，第二弧边与其所在侧的第一隔磁槽之间形成磁桥，第四弧边与其所在侧的第一隔磁槽之间形成磁桥。优选地，第一隔磁槽关于转子槽的中心线对称，第二弧边和第四弧边关于转子齿的中心线对称；和/或，第一隔磁槽与转子槽之间设置有对永磁体进行限位的定位凸点，第一隔磁槽的两个端点连接在定位凸点上。优选地，第一隔磁槽的直线边平行于永磁体的宽边，第一隔磁槽的圆心到永磁体的宽边的距离为L1，永磁体的宽度为Wmag，L1＝(0.06～0.2)*Wmag；和/或，第一隔磁槽的半径为R1，永磁体的宽度为Wmag，R1＝Wmag/2。优选地，第一弧边位于相邻两个第一隔磁槽的中心连线的径向外侧；和/或，第一弧边的圆心位于相邻两个第一隔磁槽的中心连线的中点。优选地，第一弧边的圆心角θ21＝180°；和/或，第三弧边向着远离第一弧边的方向凸出。优选地，第二弧边与其所在侧的第一隔磁槽之间的磁桥为第一磁桥，第四弧边与其所在侧的第一隔磁槽之间的磁桥为第二磁桥，第一磁桥和第二磁桥关于该第二隔磁槽所在的转子齿中心线对称。优选地，磁桥的宽度k满足0.5≤k≤0.8。优选地，第二弧边与第一隔磁槽同心设置，第一隔磁槽的半径为R1，第二弧边的半径为R22，磁桥的宽度为k，R22＝R1+k。优选地，第一弧边的半径为R21，第二弧边的半径为R22，相邻两个第一隔磁槽的圆心之间的距离为L2，R21＝(L2-2*R22)/2。优选地，第一弧边和第二弧边的圆心重合，第二弧边的半径为R22，第三弧边的半径为R23，R23＝(1.8～2)*R22。优选地，第二弧边的圆心角为θ22，磁桥的圆心角为θ3，θ22＝θ3，60°≤θ22≤90°。根据本申请的另一方面，提供了一种永磁同步电机，包括电机转子，该电机转子为上述的电机转子。优选地，永磁同步电机还包括电机定子，电机定子与电机转子之间形成气隙，气隙的径向宽度与永磁体的长宽比a＝Lmag/Wmag之间需满足：a＝(1.5～3.5)*Lair。优选地，永磁同步电机的额定转速n≤100rpm；和/或，转子极数p满足30≤2*p≤80，其中p为极对数。优选地，永磁同步电机还包括电机定子，电机定子包括定子铁芯，转子铁芯的轴向长度为Lef，定子铁芯的外圆半径为Rso，永磁同步电机的长径比x＝Lef/Rso，0.3≤x≤0.45；和/或，永磁同步电机的转子极数为2*p，p为极对数，定子铁芯的槽数为s，永磁同步电机的极槽配比k＝2*p/s，0.85≤k≤1.2。优选地，永磁同步电机还包括电机定子，电机定子包括定子铁芯，定子铁芯的内圆半径为Rsi，定子铁芯的外圆半径为Rso，电机定子的内外径之比m＝Rsi/Rso，0.7≤m≤0.9；和/或，永磁体的剩磁Br≥1.35T。本申请提供的电机转子，包括转子铁芯，转子铁芯沿周向交替设置有转子齿和转子槽，转子槽内设置有永磁体，永磁体切向充磁，转子槽的径向内侧设置有第一隔磁槽，每相邻的第一隔磁槽之间的转子铁芯上设置有一个第二隔磁槽，第二隔磁槽与两侧的第一隔磁槽之间形成磁桥，第一隔磁槽为圆弧形。该电机转子通过在转子槽的径向内侧设置第一隔磁槽，可以通过第一隔磁槽增加转子槽径向内侧的磁阻，使得磁力线在该位置处能够绕行，此外，通过设置第二隔磁槽，使得第二隔磁槽位于相邻的两个第一隔磁槽之间，并在第一隔磁槽与第二隔磁槽之间形成磁桥，能够使得磁桥作为转子槽径向内侧的唯一通路，通过少量磁力线就会发生饱和，从而使得该部分磁阻大大增加，因此磁力线更多地从磁阻小的部位进入到主磁路中参与能量转换，从而降低转子槽底部的漏磁；由于第一隔磁槽与第二隔磁槽之间的磁桥的存在，在增加电机的输出转矩、提升电机性能的同时，使得转子铁芯的机械强度也能够得到保证。第一隔磁槽为圆弧形，相比于其他形状，该形状的隔磁槽在相同尺寸时可以实现面积最大化，从而更加有效地阻隔漏磁，第二隔磁槽为单槽结构，能够与两个第一隔磁槽形成更加良好的配合，减少磁通路径，进一步减少转子槽底部漏磁，提高电机转矩。附图说明图1为本申请实施例的电机转子的结构图；图2为本申请实施例的电机转子的局部放大图；图3为本申请实施例的电机转子的尺寸关系图；图4为本申请实施例的电机转子的尺寸关系图；图5为本申请实施例的永磁同步电机的结构示意图；图6为本申请实施例的永磁同步电机的L1/Wmag对输出转矩的影响曲线图；图7为本申请实施例的永磁同步电机的k对主磁密的影响曲线图；图8本申请实施例的永磁同步电机与相关技术的永磁同步电机的转矩曲线对比图。附图标记表示为：1、转子铁芯；2、转子齿；3、转子槽；4、永磁体；5、第一隔磁槽；6、第二隔磁槽；7、第一弧边；8、第二弧边；9、第三弧边；10、第四弧边；11、气隙；12、定子铁芯；13、磁桥；14、定位凸点。具体实施方式结合参见图1至图8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沿周向交替设置有转子齿2和转子槽3，转子槽3内设置有永磁体4，永磁体4切向充磁，转子槽3的径向内侧设置有第一隔磁槽5，每相邻的第一隔磁槽5之间的转子铁芯1上设置有一个第二隔磁槽6，第二隔磁槽6与两侧的第一隔磁槽5之间形成磁桥13，第一隔磁槽5为圆弧形。当永磁同步电机设计为多槽多级，并且以低转速、大力矩工况运行时，其体积会大大增加，此时，转子铁芯1上的轭部面积随之本文档来自技高网...

【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)沿周向交替设置有转子齿(2)和转子槽(3)，所述转子槽(3)内设置有永磁体(4)，所述永磁体(4)切向充磁，所述转子槽(3)的径向内侧设置有第一隔磁槽(5)，每相邻的所述第一隔磁槽(5)之间的所述转子铁芯(1)上设置有一个第二隔磁槽(6)，所述第二隔磁槽(6)与两侧的所述第一隔磁槽(5)之间形成磁桥(13)，所述第一隔磁槽(5)为圆弧形。/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)沿周向交替设置有转子齿(2)和转子槽(3)，所述转子槽(3)内设置有永磁体(4)，所述永磁体(4)切向充磁，所述转子槽(3)的径向内侧设置有第一隔磁槽(5)，每相邻的所述第一隔磁槽(5)之间的所述转子铁芯(1)上设置有一个第二隔磁槽(6)，所述第二隔磁槽(6)与两侧的所述第一隔磁槽(5)之间形成磁桥(13)，所述第一隔磁槽(5)为圆弧形。


2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述第一隔磁槽(5)设置在所述转子槽(3)的底部，并沿径向与所述转子槽(3)连通；和/或，相邻的所述永磁体(4)的充磁方向相反。


3.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述第二隔磁槽(6)包括第一弧边(7)、第二弧边(8)、第三弧边(9)和第四弧边(10)，所述第一弧边(7)位于所述第二隔磁槽(6)的径向外侧，并朝向转子外圆凸出，所述第三弧边(9)位于所述第二隔磁槽(6)的径向内侧，所述第一弧边(7)的第一端与所述第三弧边(9)的第一端通过所述第二弧边(8)连接，所述第一弧边(7)的第二端和所述第三弧边(9)的第二端通过所述第四弧边(10)连接，所述第二弧边(8)与其所在侧的所述第一隔磁槽(5)之间形成所述磁桥(13)，所述第四弧边(10)与其所在侧的所述第一隔磁槽(5)之间形成所述磁桥(13)。


4.根据权利要求3所述的电机转子，其特征在于，所述第一隔磁槽(5)关于所述转子槽(3)的中心线对称，所述第二弧边(8)和所述第四弧边(10)关于所述转子齿(2)的中心线对称；和/或，所述第一隔磁槽(5)与所述转子槽(3)之间设置有对所述永磁体(4)进行限位的定位凸点(14)，所述第一隔磁槽(5)的两个端点连接在所述定位凸点(14)上。


5.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述第一隔磁槽(5)的直线边平行于所述永磁体(4)的宽边，所述第一隔磁槽(5)的圆心到所述永磁体(4)的宽边的距离为L1，所述永磁体(4)的宽度为Wmag，L1＝(0.06～0.2)*Wmag；和/或，所述第一隔磁槽(5)的半径为R1，所述永磁体(4)的宽度为Wmag，R1＝Wmag/2。


6.根据权利要求3所述的电机转子，其特征在于，所述第一弧边(7)位于相邻两个所述第一隔磁槽(5)的中心连线的径向外侧；和/或，所述第一弧边(7)的圆心位于相邻两个所述第一隔磁槽(5)的中心连线的中点。


7.根据权利要求3所述的电机转子，其特征在于，所述第一弧边(7)的圆心角θ21＝180°；和/或，所述第三弧边(9)向着远离所述第一弧边(7)的方向凸出。


8.根据权利要求3所述的电机转子，其特征在于，所述第二弧边(8)与其所在侧的所述第一隔磁槽(5)之间的磁桥(13)为第一磁桥，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李权锋，陈彬，肖勇，刘美扬，漆凌君，黄侠昌，
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