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)，相邻的第一隔磁槽(5)之间的转子铁芯(1)上设置有第二隔磁槽(6)，第二隔磁槽(6)延伸至相邻的两个第一隔磁槽(5)之间，第二隔磁槽(6)与两侧的第一隔磁槽(5)之间形成磁桥(13)。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，相邻的第一隔磁槽之间的转子铁芯上设置有第二隔磁槽，第二隔磁槽延伸至相邻的两个第一隔磁槽之间，第二隔磁槽与两侧的第一隔磁槽之间形成磁桥。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，第一隔磁槽为三角形，第二隔磁槽为五边形。优选地，第一隔磁槽为等腰三角形，且关于转子槽的中心线对称，第二隔磁槽与第一隔磁槽相配合的两个侧边关于转子齿的中心线对称；和/或，第一隔磁槽与转子槽连接的位置设置有对永磁体进行限位的定位凸点。<br>优选地，第一隔磁槽沿着径向向内的方向宽度递减，第二隔磁槽包括沿着径向向内依次设置的第一边、第二边和第三边，第一边沿着周向方向延伸，两个第二边与两侧的第一隔磁槽相配合，且沿着径向向内的方向，两个第二边之间的宽度递增，两个第三边设置在第二边的径向内侧，且沿着径向向内的方向，两个第三边之间的宽度递减。优选地，第一隔磁槽的顶角θ1满足20°≤θ1≤80°；和/或，第一隔磁槽的顶角倒圆角，圆角的半径为Ro2，永磁体的宽度为Wmag，其中0.04≤Ro2/(Wmag+0.1)≤0.3。优选地，相邻的两个转子槽靠近转子齿中心线的径向内端点之间的连线为第一连线，第一边与第一连线之间的距离为L1，永磁体的径向长度为Lmag，永磁体的剩磁为Br，0＜L1/(Lmag*Br)≤0.6。优选地，0.12≤L1/(Lmag*Br)≤0.4。优选地，第一边的长度为L_51，相邻的两个转子槽靠近转子齿中心线的径向内端点之间的第一连线的长度为L_cd，其中0.4≤L_51/L_cd≤0.6。优选地，第二边和第三边之间的夹角为θ2，第一隔磁槽的顶角为θ1，θ2＝(1.5～3)*θ1。优选地，第一隔磁槽的截面积为S1，第二隔磁槽的截面积为S2，永磁体的截面积为Smag，1.2≤(S1+S2)/Smag≤2.5；且，0.08≤S1/S2≤0.14。优选地，磁桥的长度为L_cq＝Wmag/2sin(θ1/2)，磁桥的宽度为W_cq，3.2≤L_cq/W_cq≤8；和/或，磁桥的宽度为W_cq，永磁体的长度为Lmag，a＝Lmag/Wmag，0.1≤W_cq/a≤0.55。优选地，第一隔磁槽的顶角倒圆角，该圆角的半径为Ro2，第二隔磁槽的各个顶角均倒圆角，其中第二边与第一边之间的圆角半径为Ro3，其余圆角半径为Ro4，Ro3＝Ro2，Ro4＝2*Ro2；和/或，磁桥的宽度为W_cq，第一边的长度为L_51，0.15≤W_cq/L_51≤0.3。优选地，永磁体的径向长度为Lmag，永磁体的剩磁为Br，转子齿在转子外圆处的宽度为W_Rt，其中1.1≤Lmag*Br/W_Rt≤1.98。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，相邻的第一隔磁槽之间的转子铁芯上设置有第二隔磁槽，第二隔磁槽延伸至相邻的两个第一隔磁槽之间，第二隔磁槽与两侧的第一隔磁槽之间形成磁桥。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。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为本申请实施例的电机转子的尺寸关系图；图6为本申请实施例的永磁同步电机的结构示意图；图7为本申请实施例的永磁同步电机的θ1对输出转矩的影响曲线图；图8为本申请实施例的永磁同步电机的L1/Lmag*Br对输出转矩的影响曲线图；图9为本申请实施例的永磁同步电机的L_cq/W_cq对漏磁占比的影响曲线图；图10为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、第一边；8、第二边；9、第三边；10、定位凸点；11、气隙；12、定子铁芯；13、磁桥。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)，相邻的所述第一隔磁槽(5)之间的所述转子铁芯(1)上设置有第二隔磁槽(6)，所述第二隔磁槽(6)延伸至相邻的两个所述第一隔磁槽(5)之间，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)。/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)，相邻的所述第一隔磁槽(5)之间的所述转子铁芯(1)上设置有第二隔磁槽(6)，所述第二隔磁槽(6)延伸至相邻的两个所述第一隔磁槽(5)之间，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)。


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，所述第一隔磁槽(5)为三角形，所述第二隔磁槽(6)为五边形。


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)为等腰三角形，且关于所述转子槽(3)的中心线对称，所述第二隔磁槽(6)与所述第一隔磁槽(5)相配合的两个侧边关于所述转子齿(2)的中心线对称；和/或，所述第一隔磁槽(5)与所述转子槽(3)连接的位置设置有对所述永磁体(4)进行限位的定位凸点(10)。


5.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)沿着径向向内的方向宽度递减，所述第二隔磁槽(6)包括沿着径向向内依次设置的第一边(7)、第二边(8)和第三边(9)，所述第一边(7)沿着周向方向延伸，两个所述第二边(8)与两侧的所述第一隔磁槽(5)相配合，且沿着径向向内的方向，两个所述第二边(8)之间的宽度递增，两个所述第三边(9)设置在所述第二边(8)的径向内侧，且沿着径向向内的方向，两个所述第三边(9)之间的宽度递减。


6.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)的顶角θ1满足20°≤θ1≤80°；和/或，所述第一隔磁槽(5)的顶角倒圆角，所述圆角的半径为Ro2，所述永磁体(4)的宽度为Wmag，其中0.04≤Ro2/(Wmag+0.1)≤0.3。


7.根据权利要求5所述的电机转子，其特征在于，相邻的两个所述转子槽(3)靠近转子齿中心线的径向内端点之间的连线为第一连线，所述第一边(7)与所述第一连线之间的距离为L1，所述永磁体(4)的径向长度为Lmag，所述永磁体(4)的剩磁为Br，0＜L1/(Lmag*Br)≤0.6。


8.根据权利要求7所述的电机转子，其特征在于，0.12≤L1/(Lmag*Br)≤0.4。


9.根据权利要求5所述的电机转子，其特征在于，所述第一边(7)的长度为L_51，相邻的两个所述转子槽(3)靠近转子齿中心线的径向内端点之间的第一连线的长度为L_cd，其中0.4≤L_51/L_cd≤0.6。


10.根据权利要求5所述的电机转子，其特征在于，所述第二边(8)和所述第三边(9)之间的夹角为θ2，所述第一隔磁槽(5)的顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彬，肖勇，李权锋，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