一种转子拓扑结构、电机及永磁同步磁阻电机制造技术

本实用新型专利技术提供一种转子拓扑结构、电机及永磁同步磁阻电机，转子拓扑结构包括第一磁钢和转子铁芯；第一磁钢为不等厚磁钢，转子铁芯沿其周向形成多个间隔设置的磁极，每个磁极形成有第一磁钢槽组，第一磁钢槽组包括多个第一磁钢槽，至少一个第一磁钢槽内设置有第一磁钢；有效降低转矩脉动和谐波含量，提高电机的抗退磁性能力；有效降低漏磁，增加聚磁作用，提高磁钢利用率，优化电机的铁芯损耗；第二磁钢和第三磁钢为等厚磁钢，第二磁钢槽组位于第一磁钢槽组的外侧，两个第一径向槽和切向槽呈U型设置，两个第二径向槽呈V型设置，能够提高主磁通，实现聚磁，增加q轴电感，可以增大电机的交轴电感与直轴电感的比值，从而增加磁阻转矩分量。分量。分量。

【技术实现步骤摘要】
一种转子拓扑结构、电机及永磁同步磁阻电机


[0001]本技术属于电机
，尤其涉及一种转子拓扑结构、电机及永磁同步磁阻电机。

技术介绍

[0002]永磁同步电机由于其体积小、质量轻、损耗小、效率高和运行可靠等优点，被大量应用于电动汽车领域；现有的永磁同步电机普遍为内嵌式稀土永磁电机，稀土永磁材料的矿藏少和价格高，所以如何有效的利用永磁材料设计出更高性能的电机，对电动汽车的发展至关重要；此外，由于磁钢的结构设计和磁钢槽的布置不合理，导致转矩脉动大、谐波含量高和抗退磁性能力弱。

技术实现思路

[0003]鉴于此，本技术提供一种转子拓扑结构、电机及永磁同步磁阻电机，以解决现有技术中转矩脉动大、谐波含量高和抗退磁性能力弱等问题。
[0004]本技术提供一种转子拓扑结构，所述转子拓扑结构包括第一磁钢和转子铁芯；所述第一磁钢为不等厚磁钢，所述转子铁芯沿其周向形成多个间隔设置的磁极，每个所述磁极形成有第一磁钢槽组，所述第一磁钢槽组包括多个依次设置的第一磁钢槽；多个所述第一磁钢槽中，至少一个所述第一磁钢槽内设置有所述第一磁钢。
[0005]进一步可选地，所述第一磁钢的横截面为四边形，所述第一磁钢的四边形包括相对平行设置的第一磁钢边A11和第一磁钢边A12，满足(a11/a12)＝k1，2.1≤k1≤2.5，其中，a11为所述第一磁钢边A11的长度，a12为所述第一磁钢边A12的长度；
[0006]所述第一磁钢边A11远离所述转子铁芯的中心轴线设置，所述第一磁钢边A12靠近所述转子铁芯的中心轴线设置。
[0007]进一步可选地，k1＝2.14。
[0008]进一步可选地，所述第一磁钢的四边形还包括相对设置的第一磁钢边A13和第一磁钢边A14，且第一磁钢边A11、第一磁钢边A13、第一磁钢边A12和第一磁钢边A14依次连接；所述第一磁钢边A13的延长线和第一磁钢边A14的延长线相交且夹角为α，其中72
°
≤α≤73
°
。
[0009]进一步可选地，所述第一磁钢槽包括两个第一径向槽，两个所述第一径向槽沿所述转子铁芯的周向相对设置；所述第一磁钢设置在所述第一磁钢槽的两个第一径向槽内。
[0010]进一步可选地，两个所述第一径向槽的横截面均为多边形，且两个所述第一径向槽的多边形包括第一径向槽边B11和第一径向槽边B12，所述第一径向槽边B11远离所述转子铁芯的中心轴线设置且与第一径向槽边B12通过弧形段过渡连接；所述第一径向槽边B11与第一径向槽边B12之间的夹角为β1，其中，62
°
≤β1≤63
°
。
[0011]进一步可选地，所述第一径向槽的多边形包括与所述第一径向槽边B12依次连接的第一径向槽边B13和第一径向槽边B14，所述第一径向槽边B13与第一径向槽边B12的夹角
为β2，其中，152
°
≤β2≤153
°
；所述第一径向槽边B13沿所述转子铁芯的径向方向设置，所述第一径向槽边B14靠近所述转子铁芯的中心轴线设置。
[0012]进一步可选地，两个所述第一径向槽中一个第一径向槽与磁极的外边缘形成第一隔磁桥D11，且满足0.7mm≤d11≤0.9mm，其中，d11为所述第一隔磁桥D11的宽度；
[0013]两个所述第一径向槽中的另一个第一径向槽与磁极的外边缘形成第一隔磁桥D12，且满足0.7mm≤d12≤0.9mm，其中，d12为所述第一隔磁桥D12的宽度。
[0014]进一步可选地，所述转子拓扑结构还包括第二磁钢，所述第二磁钢为等厚磁钢；所述第一磁钢槽还包括切向槽，所述切向槽靠近所述转子铁芯的中心轴线设置且位于两个所述第一径向槽之间，所述切向槽与两个所述第一径向槽呈U型设置；所述切向槽内设置有所述第二磁钢。
[0015]进一步可选地，所述切向槽与一个所述第一径向槽之间形成第一隔磁桥D13，且满足1mm≤d13≤1.6mm，其中，d13为所述第一隔磁桥D13的宽度；
[0016]所述切向槽与另一个所述第一径向槽之间形成第一隔磁桥D14，且满足1mm≤d14≤1.6mm，其中，d14为所述第一隔磁桥D14的宽度。
[0017]进一步可选地，所述转子还包括第三磁钢，所述第三磁钢为等厚磁钢；每个所述磁极形成有第二磁钢槽组，且所述第二磁钢槽组位于所述第一磁钢槽组的外侧；
[0018]所述第二磁钢槽组包括多个依次设置的第二磁钢槽，所述第二磁钢槽内设置有所述第三磁钢。
[0019]进一步可选地，所述第二磁钢槽包括两个第二径向槽，两个所述第二径向槽沿所述转子铁芯的周向相对设置且呈V型设置。
[0020]进一步可选地，两个所述第二径向槽之间的夹角为β3，其中，52.5
°
≤β3≤53
°
。
[0021]进一步可选地，两个所述第二径向槽的结构相同，所述第二径向槽的横截面为多边形；所述第二径向槽的多边形包括第二径向槽边B21、第二径向槽边B22和第二径向槽边B23，所述第二径向槽边B23、第二径向槽边B21和第二径向槽边B22依次连接，且所述第二径向槽边B21远离所述转子铁芯的中心轴线设置；所述第二径向槽边B23与第二径向槽边B21之间的夹角为β4，其中，20
°
≤β4≤21
°
。
[0022]进一步可选地，所述第二径向槽的多边形还包括与所述第二径向槽边B23连接的第二径向槽边B24；所述第二径向槽边B23与第二径向槽边B24之间的夹角为β5，其中，114
°
≤β5≤120
°
。
[0023]进一步可选地，(β5/β4)＝k2，5.7≤k2≤5.9，其中，β4为所述第二径向槽边B23与第二径向槽边B21之间的夹角，β5为所述第二径向槽边B23与第二径向槽边B24之间的夹角。
[0024]进一步可选地，k2＝5.7。
[0025]进一步可选地，两个所述第二径向槽中的一个第二径向槽与磁极的外边缘形成第二隔磁桥D21，且满足0.8mm≤d21≤1mm，其中，d21为所述第二隔磁桥D21的宽度；
[0026]两个所述第二径向槽中的另一个第二径向槽与磁极的外边缘形成第二隔磁桥D22，且满足0.8mm≤d22≤1mm，其中，d22为所述第二隔磁桥D22的宽度。
[0027]进一步可选地，两个所述第二径向槽之间形成第二隔磁桥D23，且满足0.6mm≤d23≤1.2mm，其中，d23为所述第二隔磁桥D23的宽度。
[0028]进一步可选地，所述磁极的外边缘形成有第一圆弧段C1和第二圆弧段C2，所述第
一圆弧段C1包括第一圆弧段C11和第一圆弧段C12，所述第一圆弧段C11、第二圆弧段C2和第一圆弧段C12沿所述转子铁芯的周向依次设置；
[0029]所述磁极的内边缘形成有第三圆弧C3，所述第一圆弧段C11、第二圆弧段C2、第一圆弧段C12与所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转子拓扑结构，其特征在于，所述转子拓扑结构包括第一磁钢和转子铁芯；所述第一磁钢为不等厚磁钢，所述转子铁芯沿其周向形成多个间隔设置的磁极，每个所述磁极形成有第一磁钢槽组，所述第一磁钢槽组包括多个依次设置的第一磁钢槽；多个所述第一磁钢槽中，至少一个所述第一磁钢槽内设置有所述第一磁钢。2.根据权利要求1所述的转子拓扑结构，其特征在于，所述第一磁钢的横截面为四边形，所述第一磁钢的四边形包括相对平行设置的第一磁钢边A11和第一磁钢边A12，满足(a11/a12)＝k1，2.1≤k1≤2.5，其中，a11为所述第一磁钢边A11的长度，a12为所述第一磁钢边A12的长度；所述第一磁钢边A11远离所述转子铁芯的中心轴线设置，所述第一磁钢边A12靠近所述转子铁芯的中心轴线设置。3.根据权利要求2所述的转子拓扑结构，其特征在于，k1＝2.14。4.根据权利要求2所述的转子拓扑结构，其特征在于，所述第一磁钢的四边形还包括相对设置的第一磁钢边A13和第一磁钢边A14，且第一磁钢边A11、第一磁钢边A13、第一磁钢边A12和第一磁钢边A14依次连接；所述第一磁钢边A13的延长线和第一磁钢边A14的延长线相交且夹角为α，其中72
°
≤α≤73
°
。5.根据权利要求1所述的转子拓扑结构，其特征在于，所述第一磁钢槽包括两个第一径向槽，两个所述第一径向槽沿所述转子铁芯的周向相对设置；所述第一磁钢设置在所述第一磁钢槽的两个第一径向槽内。6.根据权利要求5所述的转子拓扑结构，其特征在于，两个所述第一径向槽的横截面均为多边形，且两个所述第一径向槽的多边形包括第一径向槽边B11和第一径向槽边B12，所述第一径向槽边B11远离所述转子铁芯的中心轴线设置且与第一径向槽边B12通过弧形段过渡连接；所述第一径向槽边B11与第一径向槽边B12之间的夹角为β1，其中，62
°
≤β1≤63
°
。7.根据权利要求6所述的转子拓扑结构，其特征在于，所述第一径向槽的多边形包括与所述第一径向槽边B12依次连接的第一径向槽边B13和第一径向槽边B14，所述第一径向槽边B13与第一径向槽边B12的夹角为β2，其中，152
°
≤β2≤153
°
；所述第一径向槽边B13沿所述转子铁芯的径向方向设置，所述第一径向槽边B14靠近所述转子铁芯的中心轴线设置。8.根据权利要求5所述的转子拓扑结构，其特征在于，两个所述第一径向槽中的一个第一径向槽与磁极的外边缘形成第一隔磁桥D11，且满足0.7mm≤d11≤0.9mm，其中，d11为所述第一隔磁桥D11的宽度；两个所述第一径向槽中的另一个第一径向槽与磁极的外边缘形成第一隔磁桥D12，且满足0.7mm≤d12≤0.9mm，其中，d12为所述第一隔磁桥D12的宽度。9.根据权利要求5所述的转子拓扑结构，其特征在于，所述转子拓扑结构还包括第二磁钢，所述第二磁钢为等厚磁钢；所述第一磁钢槽还包括切向槽，所述切向槽靠近所述转子铁芯的中心轴线设置且位于两个所述第一径向槽之间，所述切向槽与两个所述第一径向槽呈U型设置；所述切向槽内设置有所述第二磁钢。10.根据权利要求9所述的转子拓扑结构，其特征在于，所述切向槽与一个所述第一径向槽之间形成第一隔磁桥D13，且满足1mm≤d13≤1.6mm，其中，d13为所述第一隔磁桥D13的宽度；
所述切向槽与另一个所述第一径向槽之间形成第一隔磁桥D14，且满足1mm≤d14≤1.6mm，其中，d14为所述第一隔磁桥D14的宽度。11.根据权利要求1所述的转子拓扑结构，其特征在于，所述转子拓扑结构还包括第三磁钢，所述第三磁钢为等厚磁钢；每个所述磁极形成有第二磁钢槽组，且所述第二磁钢槽组...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小娟，汪汉新，黄浩涛，刘淼，胡增峰，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：