CN102957240A - 电机转子及含此电机转子的旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种电机转子及含此电机转子的旋转电机。电机转子包含转轴、转子铁心、第一轴向磁钢、第二轴向磁钢、转子套与第一隔磁槽。转子铁心同轴连接转轴。第一轴向磁钢设置于转子铁心的一端面上，其中第一轴向磁钢具有第一磁极，第一磁极面对转子铁心。第二轴向磁钢设置于转子铁心的端面上，其中第二轴向磁钢具有第二磁极，第二磁极面对转子铁心。转子套毗邻设置于第一轴向磁钢及第二轴向磁钢远离转子铁心的一侧。第一隔磁槽沿着转子铁心的径向形成于转子铁心中，并位于第一轴向磁钢与第二轴向磁钢之间，以间隔该第一磁极和该第二磁极。

Description

电机转子及含此电机转子的旋转电机

技术领域

本发明是有关于一种旋转电机，且特别是有关于一种具有磁钢结构设计的旋转电机。

背景技术

对于电机而言，其磁钢的材料优选为钕铁硼，但是，目前稀土材料价格上涨，为了节省成本，因此，业内希望采用磁性能较低、价格便宜的永磁材料(如铁氧体)来替代钕铁硼。但是，由于铁氧体材料的剩磁仅为0.2~0.44T，且最大磁能积仅为6.4~40kJ/m³，故简单的替代会使得电机的输出功率下降，效率降低。

因此，现有技术中出现了利用增加转子轴向长度(增加转子铁心内的切向磁钢)的方法来增加磁钢截面积，以提高输出功率。但是，这样会造成电机的体积增加，成本上升。另外，已知技术也有采用混合式转子磁路结构，即在转子内的径向和切向都放置磁钢。然而，这种结构只能利用转子直径以内的空间来放置磁钢，使得容置磁钢的空间受到限制。

有鉴于此，需要设计一种电机，以在总体积不会增大的情况下提高气隙磁密，从而提高电机的输出功率。此是业内相关技术人员亟待解决的一技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在保持原有体积不变的情况下，提高气隙磁密，从而提高电机输出功率的电机转子及含此电机转子的旋转电机。

为了解决上述技术问题，本发明的一方面提出了一种电机转子，包含转轴、转子铁心、第一轴向磁钢、第二轴向磁钢、转子套与第一隔磁槽。转子铁心同轴连接转轴。第一轴向磁钢设置于转子铁心的一端面上，其中第一轴向磁钢具有第一磁极，第一磁极面对转子铁心。第二轴向磁钢设置于转子铁心的端面上，其中第二轴向磁钢具有第二磁极，第二磁极面对转子铁心。转子套毗邻设置于第一轴向磁钢及第二轴向磁钢远离转子铁心的一侧。第一隔磁槽沿着转子铁心的径向形成于转子铁心中，并位于第一轴向磁钢与第二轴向磁钢之间，以间隔该第一磁极和该第二磁极。

转轴为导磁材料，电机转子还包含第二隔磁槽，设置于转子铁心中的第一隔磁槽靠近转轴的一端，并在第一磁极或第二磁极的至少一个磁极方向上延伸。第二隔磁槽为圆弧形或直线形。第二隔磁槽沿第一隔磁槽的径向延长线为基准对称设置。第二隔磁槽沿转轴的切线方向设置，并位于一个磁极上。电机转子还包含第一磁钢，设置于第一隔磁槽内，且包含第三磁极与第四磁极，第三磁极毗邻第一磁极，且与第一磁极相斥，第四磁极毗邻第二磁极，且与第二磁极相斥。电机转子还包含第二永磁体，设置于第二隔磁槽内，其充磁方向与所在磁极的磁力线方向一致。其中第一磁钢或第二永磁体的材料可以为铁氧体或钕铁硼。

本发明的另一方面为一种旋转电机，包含由定子绕组与定子铁心构成的电机定子，以及由转子铁心与转轴构成的电机转子；电机定子与电机转子之间具有气隙，其特征在于，电机转子还包含第一轴向磁钢、第二轴向磁钢、转子套与第一隔磁槽。第一轴向磁钢设置于转子铁心的一端面上，其中第一轴向磁钢具有一第一磁极，第一磁极面对转子铁心。第二轴向磁钢设置于转子铁心的端面上，其中第二轴向磁钢具有第二磁极，第二磁极面对转子铁心。转子套毗邻设置于第一轴向磁钢与第二轴向磁钢远离转子铁心的一侧。第一隔磁槽沿着转子铁心的径向形成于转子铁心中，并位于第一轴向磁钢与第二轴向磁钢之间，以间隔第一磁极与第二磁极，其中第一轴向磁钢与第二轴向磁钢的磁力线穿过气隙。

转轴为导磁材料。旋转电机还包含第二隔磁槽，设置于转子铁心中的第一隔磁槽靠近转轴的一端，并在第一磁极或第二磁极的至少一个磁极方向上延伸。第二隔磁槽为圆弧形或直线形。第二隔磁槽沿第一隔磁槽的径向延长线为基准对称设置。第二隔磁槽沿转轴的切线方向设置。旋转电机还包含第一磁钢，设置于第一隔磁槽内，且第一磁钢包含第三磁极与第四磁极，第三磁极毗邻第一磁极，且与第一磁极相斥，第四磁极毗邻第二磁极，且与第二磁极相斥。旋转电机还包含第二永磁体，设置于第二隔磁槽内，其充磁方向与所在磁极的磁力线方向一致。第一磁钢或第二永磁体的材料可以为铁氧体或钕铁硼。

本发明所提出的旋转电机是在转子铁心两端安装有轴向磁钢，从而提高了气隙磁密，进而提高了电机的输出功率，并且不会增加原有电机的体积。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1绘示本发明一实施方式的电机的剖面图；

图2绘示图1所示旋转电机的剖面图；

图3绘示图1中磁钢的立体示意图；

图4绘示图3中磁钢的磁路示意图；

图5绘示图1中转子套的示意图；

图6绘示本发明又一实施方式的旋转电机的剖面图；

图7绘示本发明再一实施方式的旋转电机的剖面图；

图8与图9分别绘示本发明的旋转电机另一实施方式沿图1中的线段A-A与线段B-B的剖面图；

图10绘示图8中的磁路示意图；

图11至图19分别绘示本发明的旋转电机中的电机转子不同实施例的剖面图。

【主要元件符号说明】

100：旋转电机

1：机壳

2：定子铁心

3：定子绕组

4：转子铁心

5：转轴

6：转子套

7：轴向磁钢

7A：第一轴向磁钢

7B：第二轴向磁钢

8：切向磁钢

8A：径向磁钢

8B：隔磁槽

9：轴承

10：端盖

11：气隙

20：第一隔磁槽

21：第二隔磁槽

22：第一磁钢

23：第二永磁体

A1、A2、B1、B2、C：磁力线

具体实施方式

以下将以附图及详细说明来清楚阐释本发明的实施方式，为下文是举实施例配合所附附图作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。此外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。

请参照图1，图1绘示本发明一实施方式的电机的剖面图。如图1所示，旋转电机100包含机壳1、定子铁心2、定子绕组3、转子铁心4、转轴5、转子套6、轴向磁钢7、切向磁钢8(如图2所示)、轴承9及端盖10。其中，定子铁心2与定子绕组3构成电机定子；轴向磁钢7、切向磁钢8、转子铁心4、转轴5、轴承9和固定于转子两端的转子套6构成电机转子；电机定子和电机转子是安装于端盖10和机壳1内。另，本发明所提出的旋转电机100为一永磁电机。

请参照图2及图3、图2绘示图1所示的旋转电机的剖面图，图3绘示图1中的磁钢的立体示意图。如图2所示，在本实施方式中，切向磁钢8为4极结构，每一极包括一S极与一N极，但在其他一些实施例中，亦可例如是6极结构或8极机构等，但不以此为限。另，由图2可知，电机定子与电机转子间存在气隙11。如图3所示，磁钢包含轴向磁钢7及切向磁钢8。对于轴向磁钢7与切向磁钢8的材料，较佳地，为铁氧体，但不以此为限，例如：也可以为是钕铁硼。

以下将结合图1、图2及图3来对本实施方式中的旋转电机100的具体结构进行说明。

在本实施方式中，每一个切向磁钢8是对应地安装在每一转子铁心4内，且每一个切向磁钢8具有磁极S极与N极。轴向磁钢7是安装在转子铁心4的端面(轴向区域)上，并毗邻切向磁钢8，此轴向磁钢7的充磁方向是平行于转轴5的方向，并与相邻轴向磁钢7的充磁方向相反，以符合极性对应关系，例如：对于第一轴向磁钢7A与第二轴向磁钢7B，其极性刚好相反。并且，在本实施方式中，轴向磁钢8与切向磁钢7符合极性对应关系，如图3所示，对于第一轴向磁钢7A而言，其靠近转子铁心4的磁极为N极，则其毗邻的切向磁钢8与第一轴向磁钢7A的N极靠近的这一面的磁极为N极，即满足相斥关系，相反地，对于第二轴向磁钢7B而言，其靠近转子铁心4的磁极为S极，而其毗邻的切向磁钢8与第二轴向磁钢7B的S极相靠近的磁极为S极。其他轴向磁钢7与切向磁钢8也符合类似极性关系，故在此不再赘述。

需说明的是，轴向磁钢7的数量及安装位置并不限定于此，其数量只需满足极性对应关系，安装位置只需符合安装在轴向区域即可。例如：若轴向磁钢7的数量为2，则可安装在转子铁心4的一端；若轴向磁钢7的数量为4，则可安装在转子铁心4的一端，或者各在一端安装2个；若轴向磁钢7的数量为6，则可在转子铁心4的一端安装4个，另一端安装2个；若轴向磁钢7的数量为8，则可在转子铁心4的两端各安装4个。然而，以上仅是示例性说明，轴向磁钢7的数量可根据切向磁钢8的结构以及实际所需来灵活地确定，对于安装位置亦可灵活地确定。在本实施方式中，较佳地，以8个轴向磁钢7来进行说明，并安装在转子铁心4的两端。

此外，轴向磁钢7是透过转子套6固定于转子铁心4的端面上，转子套6是固定于转轴5上，定子铁心2与定子绕组3所构成的定子是安装在机壳1内，机壳1与定子铁心2是相紧靠，以固定定子铁心2。机壳1的两端分别安装端盖10，而端盖10是透过轴承9安装在转轴5上。

请再参照图1与图3，将对轴向磁钢7与切向磁钢8的位置排列及其关系进行说明。轴向磁钢7是安装在转子铁心4的端面上，并且相邻轴向磁钢7间的充磁方向相反，换言之，在同一端面上的轴向磁钢7是呈磁性交错排列，例如：第一轴向磁钢7A与第二轴向磁钢7B。切向磁钢8是沿着转子铁心4的径向固定在转子铁心4中，而面对面的两个切向磁钢8的磁性相斥，并且每一个切向磁钢8是位于第一轴向磁钢7A与第二轴向磁钢7B之间。此外，相邻的轴向磁钢7与切向磁钢8是呈磁性相斥。例如：对于第一轴向磁钢7A而言，其靠近转子铁心4的磁极为N极，而与其相邻的切向磁钢8并靠近第一轴向磁钢7A的这一面的磁极也为N极，因而呈相斥状态。再例如：对于第二轴向磁钢7B而言，其靠近转子铁心4的磁极为S极，而与其相邻的切向磁钢8并靠近第二轴向磁钢7B的这一面的磁极也为S极。

请同时参照图2与图4，图4绘示图3中的磁钢的磁路示意图。轴向磁钢7的磁路走向是具体说明如下。在本实施方式中，以第一轴向磁钢7A及与其相邻的第二轴向磁钢7B来进行示例性说明。

首先，磁力线A1从第一轴向磁钢7A的N极(靠近转子铁心4的磁极)出发进入转子铁心4，并在转子铁心4中沿着平行于转轴5的方向继续往前，然后，沿着转子铁心4的径向穿过定转子间气隙11到达定子铁心2，再从定子铁心2穿过气隙11回到转子铁心4，继而，经过转子铁心4到达相邻第二轴向磁钢7B的S极，接着，磁力线A1再从相邻第二轴向磁钢7B的N极出发，通过转子套6回到第一轴向磁钢7A的S极，进而形成一回路，即磁力线A1为一回路。而对于磁力线A2而言，其走向与A1相似，故在此不再赘述。对于磁力线B1及B2而言，其分别与磁力线A1与A2相对称，故在此不再赘述。需说明的是，在本实施方式中，仅为示意性地绘出轴向磁钢7的磁力线A1、A2、B1及B2，但是，实际上，轴向磁钢7的磁力线应该是无数条的。

还需指出的是，由于有切向磁钢8的存在，故可防止轴向磁钢7的磁力线从轴向磁钢的N极出发沿着转子铁心4直接进入相邻的轴向磁钢的S极，而不经过气隙11与定子铁心4的情形出现，也就是说，在此该的切向磁钢8具有隔磁作用。具体地说，例如：对于第一轴向磁钢7A及与其相邻的第二轴向磁钢7B，且两者之间具有切向磁钢8而言，由图4(并结合图1)可知，第一轴向磁钢7A靠近转子铁心4的磁极为N极，而与其相邻的切向磁钢8的磁极并靠近第一轴向磁钢7A这一面的磁极也为N极，故呈相斥，因此，若第一轴向磁钢7A的磁力线进入转子铁心4后往切向磁钢8的方向走，则将会被切向磁钢8所阻挡，使得第一轴向磁钢7A磁力线不能穿过切向磁钢8，即切向磁钢8在此具有一定的隔磁作用。切向磁钢8放置于第一隔磁槽20中，第一隔磁槽具有隔磁作用。放入切向磁钢8后，隔磁效果更好，并且能够增加气隙11中的磁场强度。

然而，对于切向磁钢8的磁力线C而言，即由切向磁钢8的N极出发，穿过转子铁心4和气隙11后到达定子铁心2，再从定子铁心2穿过气隙11回到转子铁心4，继而，经过转子铁心4到达切向磁钢8的S极，再从切向磁钢8的内部回到其N极，需说明的是，在此仅示意性地绘出一条切向磁钢8的磁力线。但是，实际上，每一个切向磁钢8都应该是具有无数条类似于磁力线C的磁力线。

由以上可知，在本实施方式中，穿过气隙11的磁力线不仅包括切向磁钢8所产生的磁力线，还包括轴向磁钢7所产生的磁力线，即，相对于现有技术中的电机，本发明的气隙11中的磁力线增加了轴向磁钢7所产生的磁力线，从而提高了电机的气隙磁密，进而提高了的电机的输出功率，同时不增加电机体积，且不增加定子铁心、定子绕组及转子铁心的材料。

请参照图5，图5绘示图1中转子套的示意图。如图1与图5所示，转子套6可用来将轴向磁钢7固定于转子铁心4的端面上，并且在本实施方式中，转子套6的材料为导磁材料，故可让轴向磁钢7的磁力线穿过(其具体情况可参照上文)，即在本实施方式中，转子套6还可用来辅助构成轴向磁钢7的磁力线回路。

以下通过具体的实验资料来验证本实施方式的优越性。以磁钢材料为钕铁硼的电机为对照组，其尺寸约为“电机外径270mm，轴向长度153mm，气隙长度0.8mm”，并且其仅具有插入转子铁心的切向磁钢。若仅仅采用现有技术中的将钕铁硼磁钢替换为铁氧体磁钢，则其气隙磁密将下降30%。然而，若采用本发明所提出的电机，其不仅具有插入转子铁心内的切向磁钢，还具有安装在转子铁心两端的轴向磁钢，假设所采用的磁钢材料也为铁氧体，则通过计算可得知，当铁氧体磁钢的体积达到钕铁硼磁钢体积的约6.1倍时，此时本实施方式的电机与对照组的钕铁硼磁钢的电机的气隙磁密大体上相等，但因本实施方式所采用的磁钢材料是价格较便宜的铁氧体，故相对于原来对照组所采用的磁钢材料为价格较贵的钕铁硼，本发明的磁钢总成本下降至对照组的磁钢总成本的28%。而相对于现有技术中通过增加切向磁钢的长度来达成提供气隙磁密(将增加电机体积)，本实施方式的电机不会增加电机体积。此外，相对于现有的混合式转子磁路结构，由于本实施方式的磁钢是安装在转子铁心的两端，并非安装在转子铁心的内部，故本实施方式的磁钢体积不会受到限制。

请参照图6，图6绘示本发明又一实施方式的旋转电机的剖面图。如图6所示，旋转电机600与旋转电机100的差别在于：此旋转电机600所采用的是混合式结构，即在平行于转轴5的方向上，不仅具有插入转子铁心4内的切向磁钢8，还具有插入转子铁心4内的径向磁钢8A。径向磁钢8A沿着该转轴5的平行方向固定于转子铁心4中，并毗邻该切向磁钢8。在本实施方式中，也可以在转子铁心4的两端安装轴向磁钢(未绘示)，其具体安装位置及其结构可参考图1与图3，故在此不再赘述，并且其磁力线与图4所示磁力线(如A1及A2)相同。在本实施方式中，由于在转子铁心4两端增加了轴向磁钢，故进一步提高了气隙磁密。

请参照图7，图7绘示本发明再一实施方式的旋转电机的剖面图。如图7所示，旋转电机700与旋转电机600的差别在于：此旋转电机700所采用的是径向式结构，即具有径向磁钢8A，而不具有切向磁钢。

具体地说，在本实施方式中，电机转子包含：径向磁钢8A、隔磁槽8B及轴向磁钢(未绘示)。其中径向磁钢8A是沿着转轴5的平行方向固定于转子铁心4中，并具有磁极S极与N极。隔磁槽8B是沿转子铁心4的径向设置于转子铁心4中，并毗邻径向磁钢8A。轴向磁钢是安装于转子铁心4的两端的端面上，具体安装位置及其结构可参照图1与图3。在本实施方式中，径向磁钢8A与轴向磁钢符合一定的极性关系。具体地说，对于径向磁钢8A的两个磁极，其远离转轴5的磁极与轴向磁钢靠近转子铁心4的磁极相斥。在本实施方式中，隔磁槽8B位于每两个轴向磁钢之间，较佳地，此隔磁槽8B为空气隔磁槽。

在本实施方式中，轴向磁钢的磁力线与图4所示磁力线(如A1及A2)相同，故在此不再赘述。

在本实施方式中，隔磁槽8B是用以阻挡轴向磁钢的磁力线穿过，从而防止轴向磁钢的磁力线从轴向磁钢的N极出发沿着转子铁心4而直接进入相邻的轴向磁钢的S极，而不经过气隙11与定子铁心4的情形出现。在本实施方式中，同理，可在转子铁心4的两端安装轴向磁钢(未绘示)。

在本实施方式中，还可将多个隔磁槽8B中的一或者多者以磁钢来代替，即在转子铁心4中混合设置磁钢与隔磁槽8B。

同时参照图8与图9，其分别绘示本发明的旋转电机另一实施方式沿图1中的线段A-A与线段B-B的剖面图。电机转子包含有转轴5、转子铁心4、第一轴向磁钢7A、第二轴向磁钢7B、转子套6(见图1)与第一隔磁槽20。转子铁心4同轴连接转轴5。转轴5为不导磁轴。第一轴向磁钢7A设置于转子铁心4的端面上，其中第一轴向磁钢7A具有第一磁极，第一磁极面对转子铁心4。第二轴向磁钢7B设置于转子铁心4的端面上，第二轴向磁钢7B具有第二磁极，第二磁极面对转子铁心4。第一轴向磁钢7A与第二轴向磁钢7B为交错地设置，且第一磁极与第二磁极的磁性相反。举例来说，若是第一磁极为N极，则第二磁极为S极。换言之，同一端面上的相邻轴向磁钢的充磁方向相反。

转子套6(见图1)毗邻设置于第一轴向磁钢7A与第二轴向磁钢7B远离转子铁心4的一侧。第一隔磁槽20则是沿着转子铁心4的径向形成于转子铁心4中，并位于第一轴向磁钢7A与第二轴向磁钢7B之间。其中第一隔磁槽20可以为空腔，即空气隔磁槽，用以区隔第一磁极与第二磁极，使第一磁极与第二磁极交替配置。

参照图10，其绘示图8中的磁路示意图。如图所示，若是第一轴向磁钢7A的第一磁极为N极，则与其相邻的第二轴向磁钢7B的第二磁极为S极。第一轴向磁钢7A与第二轴向磁钢7B之间设置有第一隔磁槽20，用以区隔第一磁极与第二磁极，使得磁力线从第一磁极出发的后，向外穿过气隙11和定子铁心2而后进入第二磁极之中。换言之，第一隔磁槽20是用以阻挡第一轴向磁钢7A与第二轴向磁钢7B的磁力线穿过，从而防止第一轴向磁钢7A的磁力线从N极出发沿着转子铁心4(见图9)而直接进入相邻的第二轴向磁钢7B的S极，而不经过气隙11与定子铁心4(见图9)的情形出现。

需要指出的是，图10中的转轴5为不导磁轴。成本较普通的导磁性轴高。为了降低材料成本，转轴5亦可采用价格较低的导磁性转轴，此时，为了减少漏磁，电机转子中可还包含有第二隔磁槽，以下将以实施例具体说明。

参照图11至图19，其分别绘示本发明的旋转电机中的电机转子不同实施例的剖面图。图11至图19的剖面位置与图9相同。第二隔磁槽21的形式很多，主要特点是设置在第一隔磁槽20和转轴5附近，此时的转轴5为导磁性材料。具体而言，第二隔磁槽21设置于转子铁心4中的第一隔磁槽20靠近转轴5的一端，并在第一磁极或第二磁极的至少一磁极方向上延伸。

如图11所示，第二隔磁槽21位于第一隔磁槽20靠转轴5的一端，并与第一隔磁槽20连接。第二隔磁槽21两端分别向第一磁极以及第二磁极的方向延伸，且第二隔磁槽21向第一磁极与第二磁极延伸的长度大致相同。第二隔磁槽21的形状为圆弧形。第二隔磁槽21沿第一隔磁槽20的径向延长线为基准对称设置。相邻第二隔磁槽21之间具有间隔，以维持转子铁心4的机械强度。

如图12所示，第二隔磁槽21位于第一隔磁槽20靠转轴5的一端，并与第一隔磁槽20连接。第二隔磁槽21两端仅向第一磁极或是第二磁极的方向延伸(本图中是向第一磁极的方向延伸)，且第二隔磁槽21向第一磁极延伸的长度大致相同。第二隔磁槽21的形状为圆弧形。第二隔磁槽21位于一个磁极上。相邻第二隔磁槽21之间具有间隔，以维持转子铁心4的机械强度。

如图13所示，第二隔磁槽21位于第一隔磁槽20靠转轴5的一端，并与第一隔磁槽20连接。第二隔磁槽21两端分别向第一磁极以及第二磁极的方向延伸，且第二隔磁槽21向第一磁极或第二磁极延伸的长度不同。若其中一个第二隔磁槽21向第一磁极延伸的长度较长，向第二磁极延伸的长度较短，则相邻的另一第二隔磁槽向第二磁极延伸的长度较长，向第一磁极延伸的长度较短。第二隔磁槽21的形状为圆弧形。相邻第二隔磁槽21之间具有间隔，以维持转子铁心4的机械强度。

如图14所示，第二隔磁槽21位于第一隔磁槽20靠转轴5的一端，并与第一隔磁槽20连接。第二隔磁槽21两端仅向第一磁极或是第二磁极的方向延伸(本图中是向第一磁极的方向延伸)，且第二隔磁槽21向第一磁极延伸的长度不同，且较佳地为以互补的方式呈现。第二隔磁槽21的形状为圆弧形。第二隔磁槽21位于一个磁极上。相邻第二隔磁槽21之间具有间隔，以维持转子铁心4的机械强度。

如图15所示，第二隔磁槽21位于第一隔磁槽20靠转轴5的一端，且不与第一隔磁槽20连接。第二隔磁槽21向第一磁极或第二磁极的方向延伸，并位于相邻两第一隔磁槽20之间。第一磁极与第二磁极上均分布有第二隔磁槽21。第二隔磁槽21的形状为圆弧形。

如图16所示，第二隔磁槽21位于第一隔磁槽20靠转轴5的一端，且不与第一隔磁槽20连接。第二隔磁槽21向第一磁极或第二磁极的方向延伸，并位于相邻两第一隔磁槽20之间。第二隔磁槽21位于一个磁极上。第二隔磁槽21的形状为圆弧形。

如图17所示，第二隔磁槽21位于第一隔磁槽20靠转轴5的一端，并与第一隔磁槽20连接。第二隔磁槽21两端分别向第一磁极以及第二磁极的方向延伸，且第二隔磁槽21向第一磁极与第二磁极延伸的长度大致相同。第二隔磁槽21的形状为圆弧形。第二隔磁槽21沿第一隔磁槽20的径向延长线为基准对称设置。相邻第二隔磁槽21之间具有间隔，以维持转子铁心4的机械强度。

为了进一步加强第一隔磁槽20的隔磁功效与电机转子的气隙磁密，电机转子还包含有一第一磁钢22，设置于第一隔磁槽20内。第一磁钢22包含有第三磁极以及第四磁极，第一磁钢22位于第一磁极与第二磁极之间。第三磁极毗邻第一轴向磁钢7A(见图8)的第一磁极，且第三磁极与第一轴向磁钢7A的第一磁极相斥。第四磁极毗邻第二轴向磁钢7B(见图8)的第二磁极，且第四磁极与第二轴向磁钢7B的第二磁极相斥。

如图18所示，第二隔磁槽21位于第一隔磁槽20靠转轴5的一端，且不与第一隔磁槽20连接。第二隔磁槽21向第一磁极或第二磁极的方向延伸，并位于相邻两第一隔磁槽20之间。第一磁极与第二磁极上均分布有第二隔磁槽21。第二隔磁槽21的形状为圆弧形。

为了进一步加强第一隔磁槽20的隔磁功效与电机转子的气隙磁密，电机转子还包含有第一磁钢22与第二永磁体23。第一磁钢22设置于第一隔磁槽20内。第一磁钢22包含有第三磁极以及第四磁极，第一磁钢22位于第一磁极与第二磁极之间。第三磁极毗邻第一轴向磁钢7A(见图8)的第一磁极，且第三磁极与第一轴向磁钢7A的第一磁极相斥。第四磁极毗邻第二轴向磁钢7B(见图8)的第二磁极，且第四磁极与第二轴向磁钢7B的第二磁极相斥。第一隔磁槽20较接近转轴5的一端可以是需求填满第一磁钢22或是不填满第一磁钢22。

第二永磁体23设置于第二隔磁槽21内，且其充磁方向与所在磁极的磁力线一致。即，若是第二永磁体23位于单一磁极上，则其充磁方向与该所在磁极的充磁方向相同，若是第二永磁体23跨越两个磁极，则第二永磁体23可以包含两子磁性块或是经由预加工改变其两端的充磁方向。

第一磁钢22与第二永磁体23的材料可以为铁氧体或是钕铁硼。第一磁钢22及/或第二永磁体23亦可视需求地应用于图11至图16中的电机转子之中，在此便不再赘述。在第一隔磁槽20中安放第一磁钢22及/或在第二隔磁槽21中安放第二永磁体23，可以增加气隙磁密，最大可能的利用了转子空间，提高了旋转电机出力。

如图19所示，第二隔磁槽21位于转子铁心4中的第一隔磁槽20靠近转轴5的一端。第二隔磁槽21不与第一隔磁槽20连接。第二隔磁槽21为直线型。第二隔磁槽21沿着转轴5的切线方向设置，并位于一个磁极上。第二隔磁槽21可以分布于第一磁极与第二磁极上，或是仅分布于第一磁极或是第二磁极上。

同样地，为了增进第一隔磁槽20与第二隔磁槽21的隔磁能力与电机转子的气隙磁密，第一隔磁槽20中可以选择性地设置有第一磁钢22，第二隔磁槽21中可以选择性地设置有第二永磁铁23。第一磁钢22包含有第三磁极以及第四磁极，第一磁钢22位于第一磁极与第二磁极之间。第三磁极毗邻第一磁极，且第三磁极与第一磁极相斥。第四磁极毗邻第二磁极，且第四磁极与第二磁极相斥。第一隔磁槽20较接近转轴5的一端可以是需求填满第一磁钢22或是不填满第一磁钢22。第二永磁体23设置于第二隔磁槽21内，且其充磁方向与所在磁极的磁力线一致。第二隔磁槽21的两端可以不填满第二永磁体23。

综上该，本发明所提出的旋转电机是在转子铁心两端安装有轴向磁钢，从而提高了气隙磁密，进而提高了电机的输出功率，并且不会增加原有电机的体积。本发明所提出的旋转电机适用于在不增加电机体积下提高气隙磁密的情形，特别适用于磁能积低的磁钢应用在电机中的情形，这是由于本发明不仅能够在不增加电机体积下提高气隙磁密，还能够节省成本。本发明有效利用旋转电机的轴向、径向空间，增加旋转电机出力。将旋转电机的轴向磁场引入到气隙面积较小的径向空间，气隙磁密得到提高，同时又可以利用转子径向空间安放磁钢或是永磁体，进一步提高了气隙磁密，增加旋转电机出力。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (18)

1.一种电机转子，其特征在于，包含：

一转轴；

一转子铁心，同轴连接该转轴；

一第一轴向磁钢，设置于该转子铁心的一端面上，其中该第一轴向磁钢具有一第一磁极，该第一磁极面对该转子铁心；

一第二轴向磁钢，设置于该转子铁心的该端面上，其中该第二轴向磁钢具有一第二磁极，该第二磁极面对该转子铁心；

一转子套，毗邻设置于该第一轴向磁钢及该第二轴向磁钢远离该转子铁心的一侧；以及

一第一隔磁槽，沿着该转子铁心的径向形成于该转子铁心中，并位于该第一轴向磁钢与该第二轴向磁钢之间，以间隔该第一磁极和该第二磁极。

2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，还包含：

一第二隔磁槽，设置于该转子铁心中的该第一隔磁槽靠近该转轴的一端，并在该第一磁极或该第二磁极的至少一个磁极方向上延伸。

3.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，该转轴为导磁材料。

4.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，该第二隔磁槽为圆弧形或直线形。

5.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，该第二隔磁槽沿该第一隔磁槽的径向延长线为基准对称设置。

6.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，该第二隔磁槽沿该转轴的切线方向设置，并位于一个磁极上。

7.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，还包含：

一第一磁钢，设置于该第一隔磁槽内，且包含一第三磁极与一第四磁极，该第三磁极毗邻该第一磁极，且与该第一磁极相斥，该第四磁极毗邻该第二磁极，且与该第二磁极相斥。

8.根据权利要求7所述的电机转子，其特征在于，还包含：

一第二永磁体，设置于该第二隔磁槽内，其充磁方向与所在磁极的磁力线方向一致。

9.根据权利要求8所述的电机转子，其特征在于，该第一磁钢或该第二永磁体的材料为铁氧体或钕铁硼。

10.一种旋转电机，包含由一定子绕组与一定子铁心构成的一电机定子，以及由一转子铁心与一转轴构成的一电机转子；该电机定子与该电机转子之间具有气隙，其特征在于，该电机转子还包含：

一第一轴向磁钢，设置于该转子铁心的一端面上，其中该第一轴向磁钢具有一第一磁极，该第一磁极面对该转子铁心；

一第二轴向磁钢，设置于该转子铁心的该端面上，其中该第二轴向磁钢具有一第二磁极，该第二磁极面对该转子铁心；

一转子套，毗邻设置于该些第一轴向磁钢与该些第二轴向磁钢远离该转子铁心的一侧；以及

一第一隔磁槽，沿着该转子铁心的径向形成于该转子铁心中，并位于该第一轴向磁钢与该第二轴向磁钢之间，以间隔该第一磁极与该第二磁极，

其中，该第一轴向磁钢与该第二轴向磁钢的磁力线穿过该气隙。

11.根据权利要求10所述的旋转电机，其特征在于，还包含：

一第二隔磁槽，设置于该转子铁心中的该第一隔磁槽靠近该转轴的一端，并在该第一磁极或该第二磁极的至少一个磁极方向上延伸。

12.根据权利要求11所述的旋转电机，其特征在于，该转轴为导磁材料。

13.根据权利要求11所述的旋转电机，其特征在于，该第二隔磁槽为圆弧形或直线形。

14.根据权利要求11所述的旋转电机，其特征在于，该第二隔磁槽沿该第一隔磁槽的径向延长线为基准对称设置。

15.根据权利要求11所述的旋转电机，其特征在于，该第二隔磁槽沿该转轴的切线方向设置。

16.根据权利要求11所述的旋转电机，其特征在于，还包含：

一第一磁钢，设置于该第一隔磁槽内，且该第一磁钢包含一第三磁极与一第四磁极，该第三磁极毗邻该第一磁极，且与该第一磁极相斥，该第四磁极毗邻该第二磁极，且与该第二磁极相斥。

17.根据权利要求16所述的旋转电机，其特征在于，还包含：

一第二永磁体，设置于该第二隔磁槽内，其充磁方向与所在磁极的磁力线方向一致。

18.根据权利要求17所述的旋转电机，其特征在于，该第一磁钢或该第二永磁体的材料为铁氧体或钕铁硼。

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