本发明专利技术提供了一种内置式永磁电机的转子和使用其的内置式永磁电机。所述内置式永磁电机的转子包括：转子铁芯；多个永磁体，所述多个永磁体被间隔地设置在所述转子铁芯的内部；多个空气槽，设置在所述相邻永磁体的端部且靠近转子外圆周的位置，用以在所述转子的外圆周与所述内置式永磁电机的定子内圆周之间产生近似正弦形气隙磁密。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及永磁电机领域，尤其涉及内置式永磁电机的转子配置和使用上述的转 子的内置式永磁电机。
技术介绍
通常，诸如无刷DC电机的永磁电机具有安装在转子芯部上的永磁体以产生旋转 驱动力。基于永磁体如何安装到转子芯部上，永磁电机被分类为表面安装式永磁电机和内 置式永磁电机。典型地，内置式永磁电机具有安装在转子芯部中的多个永磁体。图1显示了传统 的内置式永磁电机10的横截面视图。该内置式永磁电机10包括:定子1、缠绕在所述定子 I上的线圈(未在图1中示出)以及转子4，所述转子4可旋转地设置在定子I中。定子I包括:通过叠置多个硅钢片所形成的圆筒形定子铁芯2 ;形成在定子铁芯2 中且沿其径向方向向内延伸的定子齿9、在所述多个定子齿之间分布的定子槽3 ;以及缠绕 定子齿9的线圈(未显示)。转子4包括:通过叠置多个硅钢片所形成的转子铁芯5，转子铁芯5设置在定子I 的圆柱形腔体中，同时以预定的距离与定子I的圆柱形腔体分开；形成在转子铁芯5中的多 个永磁体孔6 ；以及多个永磁体7，所述永磁体7分别插入到永磁体孔6中。通常，在永磁体 7被插入到永磁体孔6中之后,在永磁体7的端部上形成永磁体孔间隙61。旋转轴8被插 入到形成在转子4的中心的圆柱形腔体中，并由此与转子铁芯5 —起旋转。当电流被供给到缠绕在具有上述结构的传统永磁电机10的定子齿9上的线圈时， 线圈的极性被顺序改变，在定子I与转子4之间产生旋转磁场，转子4的磁场跟随该旋转磁 场旋转，并产生旋转驱动力。因此，使转子铁芯5与旋转轴8 一起旋转。在内置式永磁电机10中，由于定子I的内圆周和转子4的外圆周之间的间隙dl 的长度是均匀的，因此内置到转子4中的永磁体7通常会在间隙dl上产生非正弦的气隙磁 密，对于正弦波电流供电的永磁电机而言会增大转矩波动。结果，在转子4旋转时会产生振 动，使噪音增加。结果，所述内置式永磁电机10的效率降低。在现有技术中，为了产生正弦气隙磁场，转子4通常采用非规则圆形，以在定子的 内圆周与转子的外圆周之间获得不均匀的气隙。这样，会在一定程度上增加永磁电机加工 的难度且在永磁电机装配过程中，很难保证定子和转子是同心的。鉴于上述，确有需要提供一种新型的内置式永磁电机的转子，其能够改变内置式 永磁电机的气隙磁场分布，又避免了采用非规则圆形转子，降低了装配时保证定子和转子 的同心的难度。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。相应地，本专利技术的目的之一是提供改善内置式永磁电机的气隙磁场分布或改变磁通路径的内置式永磁电机转子。本专利技术的另一目的是提供能够避免采用非规则圆形转子的内置式永磁电机转子。本专利技术的还一目的是提供降低装配时定子和转子的同心的难度的内置式永磁电 机转子。本专利技术的又一目的是提供使用上述的转子的内置式永磁电机。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于内置式永磁电机的转子，包括:转子铁 芯；多个永磁体，所述多个永磁体被间隔地设置在所述转子铁芯的内部；多个空气槽，设置 在相邻永磁体的端部且靠近所述转子外圆周的位置，用以在所述转子的外圆周与所述内置 式永磁电机的定子内圆周之间产生近似正弦形气隙磁密。具体地，所述空气槽包括在所述永磁体的每一末端处设置的永磁体槽空隙和设置 在所述永磁体槽空隙附近的狭槽。在一个实施例中，所述永磁体槽空隙为不规则或规则的多边形形状。此外，在所述永磁体槽空隙的每一端处设置有两个相对交错开的狭槽，且所述狭 槽相对于所述永磁体是倾斜的长条形或杆状的狭槽。另外，所述转子为规则圆柱形。进一步地，所述转子还包括设置在其中的多个永磁体槽，所述永磁体被嵌入到所 述永磁体槽内。具体地，所述多个永磁体为四个具有相等尺寸的长方体形的永磁体，且所述多个 永磁体一起形成正方体形形状。通常，所述转子铁芯呈现圆筒形，且由多个层叠放置的硅钢片制造。在一个实施例中，所述转子铁芯还包括设置在其中心处的转轴。根据本专利技术的另一方面，提供一种内置式永磁电机，所述内置式永磁电机包括:定 子，和根据上述的转子，所述转子可旋转地设置在所述定子中，且与所述定子间隔开一距离。进一步地，所述定子包括圆筒形的定子铁芯、多个沿所述定子的径向方向向内延 伸的定子齿、在所述多个定子齿之间分布的定子槽以及缠绕所述定子齿以产生旋转磁场的 线圈。进一步地，所述定子的内圆周和所述转子的外圆周之间的气隙为均匀宽度的环形气隙。在永磁电机的设计中，转矩波动的大小会影响永磁电机的运行性能，因此设计时 会对其进行优化。在本专利技术中，通过改变内置式永磁电机的转子磁阻的大小来改变气隙磁 密分布的方法，达到了减小内置式永磁电机的转矩波动的目的。本专利技术的方法与采用不均 匀的气隙的方法相比，具有加工方便、简单、容差大等优点，且同时降低了装配时转子和定 子之间的同心的难度。附图说明现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本专利技术的实施例，其中，在附 图中相应的附图标记表示相应的部件。图1是现有技术中的内置式永磁电机的横截面示意图2是根据本专利技术的一个实施例的内置式永磁电机的横截面示意图3是分别示出图1中的内置式永磁电机和图2中显示的内置式永磁电机的定子 内圆周与转子外圆周之间的气隙磁密在180°电角度内的曲线图；和图4是分别示出图1中的内置式永磁电机和图2中显示的内置式永磁电机的转矩 波动相对于时间的曲线图。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图1-4，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。在 说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本专利技术实施方 式的说明旨在对本专利技术的总体专利技术构思进行解释，而不应当理解为对本专利技术的一种限制。下面参考附图对根据本专利技术的实施例的内置式永磁电机进行说明。参照图2，示出了根据本专利技术的一个实施例的内置式永磁电机20。该内置式永磁 电机20包括定子21和转子24，所述转子24可旋转地设置在所述定子21中，且与所述定子 21间隔开一距离。具体地，所述转子24设置在所述定子21的圆柱形腔体中。通常，转子 24同心地设置在所述圆柱形腔体中。所述定子21与所述转子24间隔开一距离d2设置。所述定子21包括圆筒形的定子铁芯22、多个沿所述定子21的径向方向向内延伸 的定子齿29、在所述多个定子齿29之间分布的定子槽23以及缠绕所述定子齿29以产生旋 转磁场的线圈(未示出)。鉴于所述定子21为圆筒形，所述定子21具有外圆周211和内圆 周 212。所述定子21的内圆周212和所述转子24的外圆周241之后描述)之间的气隙为 均匀宽度的环形气隙或为径向长度为d2的环形气隙。如图2所见，转子24包括转子铁芯25 ;多个永磁体27，所述多个永磁体27被间隔 地设置在所述转子铁芯25的内部；和多个空气槽30，设置在所述相邻永磁体27的端部且 靠近转子24的外圆周241的位置处，用以在所述转子的外圆周241与定子的内圆周212之 间产生近似正弦形气隙磁密。在本专利技术中，所述转子24为规则圆柱形，故转子24具有外圆周241。所述转子的外 圆周241与定子的内圆周212之间间隔开距离或间隙d2。另外，所述转子24还包括在其中 心处设置的转轴28。或者说，所述转轴28设置在圆筒形转子铁芯25的圆柱形腔体内。所 述转子铁芯25的内圆周242与所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于内置式永磁电机的转子，包括：转子铁芯；多个永磁体，所述多个永磁体被间隔地设置在所述转子铁芯的内部；多个空气槽，设置在相邻永磁体的端部且靠近所述转子外圆周的位置，用以在所述转子的外圆周与所述内置式永磁电机的定子内圆周之间产生近似正弦形气隙磁密。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林岩，刘万振，姚丽，王震宇，
申请(专利权)人：丹佛斯天津有限公司，
类型：发明
国别省市：
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