转子结构和电机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种转子结构和电机。该转子结构包括转子铁芯(1)和表贴在转子铁芯(1)的外周的永磁体(2)，永磁体(2)为多个，多个永磁体(2)沿转子铁芯(1)的周向均匀分布，永磁体(2)的外表面设置有关于该永磁体(2)的磁极中心线对称的至少两个凹槽(3)。根据本实用新型专利技术的转子结构，能够有效降低电机的齿槽转矩和涡流损耗，提高电机效率。提高电机效率。提高电机效率。

【技术实现步骤摘要】
转子结构和电机


[0001]本技术涉及电机
，具体而言，涉及一种转子结构和电机。

技术介绍

[0002]表贴型永磁同步电动机的转子每极由两块永磁体共同提供磁通，相比其他形式的转子电机，其功率密度可以达到更高。但是由于齿槽物理结构的特点以及钕铁硼永磁材料的广泛应用，电动机在运行过程中出现齿槽转矩和永磁体涡流损耗现象，这使得电机的转矩出现波动，永磁体温度上升，进而影响电机气隙磁密(气隙磁场)的分布，最终导致振动、噪声以及电机效率下降。所以如何解决高功率密度永磁同步电机的齿槽转矩及永磁体涡流损耗大的问题是电机开发者力求解决的问题。

技术实现思路

[0003]本技术的主要目的在于提供一种转子结构和电机，能够有效降低电机的齿槽转矩和涡流损耗，提高电机效率。
[0004]为了实现上述目的，根据本技术的一方面，提供了一种转子结构，包括转子铁芯和表贴在转子铁芯的外周的永磁体，永磁体为多个，多个永磁体沿转子铁芯的周向均匀分布，永磁体的外表面设置有关于该永磁体的磁极中心线对称的至少两个凹槽。
[0005]进一步地，永磁体的径向厚度为h1，凹槽的径向高度为h2，其中0＜h2/h1≤0.7。
[0006]进一步地，凹槽的数量为两个，凹槽的开口宽度为b2，0＜b2≤1mm。
[0007]进一步地，凹槽的开口宽度为b2，0＜b2≤0.2mm。
[0008]进一步地，凹槽的数量为两个，同一永磁体上的两个凹槽距离该永磁体的磁极中心线的间距为b1，永磁体的周向宽度为2a，0.25≤2b1/2a＝b1/a≤0.5。
[0009]进一步地，2mm≤b1≤4mm，15mm≤2a≤17mm。
[0010]进一步地，凹槽的数量为两个，凹槽的开口宽度为b2，同一永磁体上的两个凹槽距离该永磁体的磁极中心线的间距为b1，b1与b2之间的关系满足0.1≤b2/b1≤1.5。
[0011]进一步地，在垂直于转子铁芯的中心轴线的截面内，凹槽的形状为矩形、U形、弧形或平行四边形。
[0012]进一步地，在垂直于转子铁芯的中心轴线的截面内，凹槽的形状为平行四边形，平行四边形包括沿周向位于两侧的侧边，其中一个侧边的外端端点与转子铁芯的圆心之间的连线为第一连线，侧边与第一连线所形成的夹角为θ3，其中θ3满足15
°
≤θ3≤75
°
。
[0013]进一步地，凹槽沿转子铁芯的轴向延伸。
[0014]进一步地，凹槽沿轴向贯穿转子铁芯的两端；或，凹槽沿轴向贯穿转子铁芯的一端；或，凹槽距离转子铁芯的两个端面均具有预设间距。
[0015]根据本技术的另一方面，提供了一种电机，包括转子结构，该转子结构为上述的转子结构。
[0016]进一步地，电机还包括定子结构，转子结构套设在定子结构内，定子结构包括定子
绕组，定子绕组为集中绕组。
[0017]应用本技术的技术方案，转子结构包括转子铁芯和表贴在转子铁芯的外周的永磁体，永磁体为多个，多个永磁体沿转子铁芯的周向均匀分布，永磁体的外表面设置有关于该永磁体的磁极中心线对称的至少两个凹槽。通过在转子结构上开设关于永磁体的磁极中心线对称的至少两个凹槽，能够利用凹槽对位于永磁体表面的磁路进行优化调整，改善定转子之间的磁场分布状况，降低齿槽转矩，降低永磁体表面的集肤效应，有效地减小永磁体表面的电涡流密度，从而提高了电机效率。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1示出了本技术的实施例的电机的结构示意图；
[0020]图2示出了本技术的实施例的转子结构的结构尺寸图；
[0021]图3示出了本技术的实施例的转子结构的结构尺寸图；
[0022]图4示出了本技术的实施例的电机的结构示意图；
[0023]图5示出了图4的A处的局部放大图；
[0024]图6示出了相关技术中未开槽永磁体的等效阻抗图；
[0025]图7示出了本技术的实施例的开槽永磁体的等效阻抗图；
[0026]图8示出了相关技术中未开槽永磁体的涡流分布图；
[0027]图9示出了本技术的实施例的开槽永磁体的涡流分布图；
[0028]图10示出了相关技术中未开槽永磁体的齿槽转矩曲线图；
[0029]图11示出了本技术的实施例的转子结构的齿槽转矩的b1、b2曲线图；以及
[0030]图12示出了本技术的实施例的转子结构的齿槽转矩的h1曲线图。
[0031]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0032]1、转子铁芯；2、永磁体；3、凹槽；4、定子结构。
具体实施方式
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0034]结合参见图1至图5所示，根据本技术的实施例，转子结构包括转子铁芯1和表贴在转子铁芯1的外周的永磁体2，永磁体2为多个，多个永磁体2沿转子铁芯1的周向均匀分布，永磁体2的外表面设置有关于该永磁体2的磁极中心线对称的至少两个凹槽3。
[0035]通过在转子结构上开设关于永磁体2的磁极中心线对称的至少两个凹槽3，能够利用凹槽3对位于永磁体2表面的磁路进行优化调整，改善定转子之间的磁场分布状况，降低齿槽转矩，降低永磁体2表面的集肤效应，有效地减小永磁体2表面的电涡流密度，从而降低永磁体温升，提高电机效率。
[0036]在一个实施例中，转子铁芯1的外周为整圆结构，永磁体2通过胶水固定粘接在转子铁芯1的表面，然后再进行充磁。在本实施例中，永磁体2完全位于转子铁芯1外侧。
[0037]在一个实施例中，在永磁体2的外周壁上开设有安装槽，永磁体嵌入安装槽内，然后通过胶水进行粘接固定。在本实施例中，永磁体2可以完全嵌入安装槽内，也可以部分嵌入安装槽内。
[0038]在一个实施例中，永磁体2为切向充磁，相邻两块永磁体2互相面对的面极性相同，从而共同提供该极的磁动势，大大提高了电机的功率密度，使得电机可以实现小型化。
[0039]在一个实施例中，永磁体2的数量为10个。
[0040]在一个实施例中，永磁体2为瓦片型。
[0041]在一个实施例中，永磁体2的径向厚度为h1，凹槽3的径向高度为h2，其中0＜h2/h1≤0.7。
[0042]在本实施例中，通过限定永磁体2的径向厚度h1与凹槽3的径向高度h2之间的比例关系，能够使得h2的取值与h1相关联，从而能够通过h1对h2进行限定，使得凹槽3的径向高度能够根据永磁体2的径向厚度的变化适应性调节，可以获得一个较好的配合关系，使得获取到的永磁体2既能够有效破坏永磁体表面的集肤效应，降低永磁体2表面的涡流，从而降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转子结构，其特征在于，包括转子铁芯(1)和表贴在所述转子铁芯(1)的外周的永磁体(2)，所述永磁体(2)为多个，多个永磁体(2)沿所述转子铁芯(1)的周向均匀分布，所述永磁体(2)的外表面设置有关于该永磁体(2)的磁极中心线对称的至少两个凹槽(3)。2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述永磁体(2)的径向厚度为h1，所述凹槽(3)的径向高度为h2，其中0＜h2/h1≤0.7。3.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述凹槽(3)的数量为两个，所述凹槽(3)的开口宽度为b2，0＜b2≤1mm。4.根据权利要求3所述的转子结构，其特征在于，所述凹槽(3)的开口宽度为b2，0＜b2≤0.2mm。5.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述凹槽(3)的数量为两个，同一所述永磁体(2)上的两个所述凹槽(3)距离该永磁体(2)的磁极中心线的间距为b1，所述永磁体(2)的周向宽度为2a，0.1≤2b1/2a＝b1/a≤0.7。6.根据权利要求5所述的转子结构，其特征在于，1mm≤b1≤6mm，15mm≤2a≤17mm。7.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述凹槽(3)的数量为两个，所述凹槽(3)的开口宽度为b2，同一所述永磁体(2)上的两个所述凹槽(3)距离该永磁体(2)的磁极中心线的间距为b1，b1与b2之间的关系满足0...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨恒宇，黄嘉辉，杨文德，刘娜，陈应翔，闫可歆，
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：