CN107681797A - 电机转子及永磁电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电机转子及永磁电机，其中，所述电机转子包括：转子铁芯，设有多个磁钢槽，多个磁钢槽沿所述转子铁芯的周向间隔设置，每一所述磁钢槽包括容置槽和限位槽，所述容置槽沿转子铁芯的径向延伸，所述限位槽的一端与所述容置槽相贯通，所述限位槽的延伸方向与所述容置槽的延伸方向相交；以及多个磁钢，一一对应地设置于多个所述磁钢槽内，每一所述磁钢包括主体部和限位部，所述主体部容置固定于所述容置槽内，所述限位部容置固定于所述限位槽内。本发明技术方案防止了转子高速旋转时产生的离心力将磁钢向外飞脱甩出，也提高了磁钢与转子铁芯的连接稳固性。

Description

电机转子及永磁电机

技术领域

本发明涉及电机领域，特别涉及一种电机转子及永磁电机。

背景技术

对于永磁电机而言，其转子上的磁钢为永磁体，根据磁钢的放置方式可以分为表面式和内置式电机，内置式电机由于可以利用磁阻转矩，可有效提高电机能力、提高效率，进而被广泛应用。然而，对于内置式电机而言，其磁钢放置于磁钢槽内，在转子高速旋转时会产生较大的离心力，存在将磁钢向外飞脱甩出的风险，使得磁钢与转子之间固定不牢靠，容易松脱。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种电机转子，适用于永磁电机，旨在防止转子高速旋转时产生的离心力将磁钢向外飞脱甩出，提高磁钢与转子铁芯的连接稳固性。

为实现上述目的，本发明提出的电机转子用于永磁电机，该电机转子包括：

转子铁芯，设有多个磁钢槽，多个磁钢槽沿所述转子铁芯的周向间隔设置，每一所述磁钢槽包括容置槽和限位槽，所述容置槽沿转子铁芯的径向延伸，所述限位槽的一端与所述容置槽相贯通，所述限位槽的延伸方向与所述容置槽的延伸方向相交；以及

多个磁钢，一一对应地设置于多个所述磁钢槽内，每一所述磁钢包括主体部和限位部，所述主体部容置固定于所述容置槽内，所述限位部容置固定于所述限位槽内。

优选地，所述容置槽向外延伸至所述转子铁芯的外周面。

优选地，所述主体部靠近所述转子铁芯外周面的一端表面与所述转子铁芯的外周面相平齐。

优选地，所述限位槽与所述容置槽连接的一端位于所述容置槽的中部位置。

优选地，所述限位槽的延伸方向与所述容置槽的延伸方向相垂直。

优选地，所述限位槽的延伸方向与所述容置槽的延伸方向呈倾斜设置，且在沿所述转子铁芯的径向朝外的方向上，所述限位槽与所述容置槽的间距呈渐增设置。

优选地，所述限位槽呈矩形、半圆形或三角形设置。

优选地，所述容置槽的两侧分别设有一所述限位槽。

优选地，两所述限位槽关于所述容置槽的中心线呈对称设置。

本发明还提出一种永磁电机，包括电机定子和电机转子，所述电机转子旋转地设置于所述电机定子内，所述电机转子包括：

转子铁芯，设有多个磁钢槽，多个磁钢槽沿所述转子铁芯的周向间隔设置，每一所述磁钢槽包括容置槽和限位槽，所述容置槽沿转子铁芯的径向延伸，所述限位槽的一端与所述容置槽相贯通，所述限位槽的延伸方向与所述容置槽的延伸方向相交；以及

多个磁钢，一一对应地设置于多个所述磁钢槽内，每一所述磁钢包括主体部和限位部，所述主体部容置固定于所述容置槽内，所述限位部容置固定于所述限位槽内。

本发明技术方案通过采用在转子铁芯上开设容置槽和限位槽来形成磁钢槽，容置槽沿转子铁芯的径向延伸，限位槽的一端与容置槽相贯通，限位槽的延伸方向与容置槽的延伸方向相交，并将磁钢的主体部设置于容置槽内，将磁钢的限位部设置于限位槽内，磁钢的主体部在容置槽内沿转子铁芯的径向向外移动时，必然存在容置槽对磁钢的限位部的限制作用，使得磁钢主体部被牢靠地限定在容置槽内，进而有效阻止了磁钢沿转子铁芯的径向向外飞脱甩出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明电机转子的转子铁芯一实施例的结构示意图；

图2为本发明电机转子的转子铁芯另一实施例的结构示意图；

图3为本发明永磁电机中的磁钢的一实施例的结构示意图；

图4为本发明永磁电机中的磁钢的另一实施例的结构示意图；

图5为本发明电机转子的转子铁芯又一实施例的结构示意图；

图6为图5中电机转子的磁钢的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	电机转子	120	限位槽
10	转子铁芯	20	磁钢
				100	磁钢槽	210	主体部
110	容置槽	220	限位部

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种电机转子，适用于永磁电机。该永磁电机主要为永磁同步电机中的内置式电机。

在本发明一实施例中，参照图1至图2，该电机转子1包括：

转子铁芯10，设有多个磁钢槽100，多个磁钢槽100沿所述转子铁芯10的周向间隔设置，每一所述磁钢槽100包括容置槽110和限位槽120，所述容置槽110沿转子铁芯10的径向延伸，所述限位槽120的一端与所述容置槽110相贯通，所述限位槽120的延伸方向与所述容置槽110的延伸方向相交；以及

多个磁钢20，一一对应地设置于多个所述磁钢槽100内，每一所述磁钢20包括主体部210和限位部220，所述主体部210容置固定于所述容置槽110内，所述限位部220容置固定于所述限位槽120内。

具体的，在永磁电机中，转子铁芯10通常是由多个硅钢冲片层叠而成的，转子铁芯10的中心开设有转轴孔，转子铁芯10上设有多个磁钢槽100，每一磁钢槽100均沿转子铁芯10的轴向贯穿转子铁芯10的两端，多个磁钢槽100沿转子铁芯10的周向设置。为了保证电机转子1在转动时的受力均衡，必须保证磁钢20在转子铁芯10上的均匀分布，则该多个磁钢槽100沿转子铁芯10的周向呈均匀分布。需要说明的是，本实施例中，磁钢20可采用铁氧体磁铁材料制成，相比较稀土永磁体磁钢，其价格成本较低，有利于降低永磁电机的制造成本。

在电机转子1的转动过程中，高速旋转的电机转子1产生较大的离心力，通常磁钢20的材料密度大于转子铁芯10的材料密度，在离心力的作用下，磁钢20存在从磁钢槽100内向外飞脱甩出的风险。为了提高磁钢20与转子铁芯10的连接稳固性，本实施例中，每一磁钢槽100包括容置槽110和限位槽120，容置槽110沿转子铁芯10的径向延伸，限位槽120的一端与容置槽110相贯通，限位槽120的延伸方向与容置槽110的延伸方向相交；每一磁钢20包括主体部210和限位部220，主体部210容置固定于容置槽110内，限位部220容置固定于限位槽120内。每一磁钢20的限位部220和主体部210为一体设置的，限位部220和主体部210之间的结构牢靠，限位槽120的延伸方向与容置槽110的延伸方向相交，进而磁钢20的主体部210在容置槽110内沿转子铁芯10的径向向外移动时，必然存在容置槽110对磁钢20的限位部220的限制作用，使得磁钢20主体部210被牢靠地限定在容置槽110内，进而有效阻止了磁钢20沿转子铁芯10的径向向外飞脱甩出。需要说明的是，容置槽110的延伸方向为转子铁芯10的径向，限位槽120的延伸方向可以为垂直于转子铁芯10径向的方向，或者倾斜于转子铁芯10径向的方向。

可以理解的是，限位部220的形状大小与限位槽120相适配，限位部220可嵌设固定于限位槽120内；主体部210的形状大小与容置槽110相适配，主体部210可嵌设固定于容置槽110内，进而以提高磁钢20在磁钢槽100内的连接稳固性。

值得注意的是，在一些现有技术中，磁钢20设置在磁钢槽100内时，在磁钢槽100靠近转子铁芯10的外缘的一端通常填充有限位件，该填充件往往以注塑成型的方式填充在磁钢槽100内，通过限位件来防止磁钢20沿转子铁芯10的径向移动，如此，由于限位件占用了磁钢槽100的空间，必然导致磁钢20的长度降低，进而影响转子1的磁性能，使得永磁电机的性能下降。而本实施例中，通过限位部220与限位槽120的配合来限制磁钢20沿转子铁芯10的径向移动，不需要再额外填充限位件来对磁钢20进行限位，进而使得磁钢20在磁钢槽100内长度不受影响，提高了转子1的磁性能，也改善了永磁电机的性能；同时，由于本实施例中磁钢20不需要限位件来进行限位，也节省了注塑材料，减少了转子1生产过程中的注塑成型工序，极大的提高了生产效率。

本发明技术方案通过采用在转子铁芯10上开设容置槽110和限位槽120来形成磁钢槽100，容置槽110沿转子铁芯10的径向延伸，限位槽120的一端与容置槽110相贯通，限位槽120的延伸方向与容置槽110的延伸方向相交，并将磁钢20的主体部210设置于容置槽110内，将磁钢20的限位部220设置于限位槽120内，磁钢20的主体部210在容置槽110内沿转子铁芯10的径向向外移动时，必然存在容置槽110对磁钢20的限位部220的限制作用，使得磁钢20主体部210被牢靠地限定在容置槽110内，进而有效阻止了磁钢20沿转子铁芯10的径向向外飞脱甩出。

一般情况下，其磁钢槽100通常设置为封闭槽，进而以在靠近转子铁芯10的外周面的位置限制磁钢20的移动，如此一来，一方面在转子铁芯10的外周面对应磁钢20的部分形成的磁场的通路，进而造成转子铁芯10发生漏磁现象，严重影响磁性能的有效利用；另一方面，由于磁钢槽100为封闭槽，为了磁钢槽100对磁钢20的限位部220分的强度，磁钢槽100与转子铁芯10外周面之间具有一定的间隔，进而导致磁钢20在转子铁芯10的径向上的长度受到限制，导致电机转子1的磁性能下降，使得永磁电机的电机性能下降。所述容置槽110向外延伸至所述转子铁芯10的外周面。

而本实施例中，磁钢槽100包括限位槽120和容置槽110，其中对磁钢20起到固定作用的是限位槽120，当磁钢20的限位部220被限制在限位槽120内即可限制整个磁钢20沿转子铁芯10的径向向外移动。为了减少电机转子1的漏磁，本实施例中，容置槽110向外延伸至转子铁芯10的外周面，即容置槽110与转子铁芯10的外周面连通，此时转子铁芯10上不存在磁场通路，进而防止了漏磁现象的发生，有效提高磁能的利用率。同时，需要说明的是，由于容置槽110与转子铁芯10的外周面连通，使得磁钢20的主体部210的长度可以进一步设置的更长，进而增强电机转子1的磁性能，使得永磁电机的性能得到较大幅度的改善。

进一步地，在本实施例中，对于磁钢20而言，其主体部210靠近转子铁芯10外周面的一端表面优选与转子铁芯10的外周面相平齐，即主体部210靠近转子铁芯10外周面的一端表面的轮廓线与转子铁芯10的外周面的轮廓线相一致。如此，则使得主体部210的长度为最大，其磁性能效果最佳。

当限位槽120的开设位置靠近转子铁芯10的轴心时，限位槽120的开设区域较小，此时限位槽120的宽度和延伸长度受到较大的限制，使得限位槽120与限位部220的配合强度较弱；当限位槽120的开设位置靠近转子铁芯10的外周面时，限位槽120位置处的强度较弱，进而导致转子铁芯10的结构强度较差，容易造成磁钢20对转子铁芯10的冲击破坏。为了兼顾限位槽120开设长度和转子铁芯10的结构强度，限位槽120与容置槽110连接的一端位于容置槽110的中部位置。

进一步地，参照图1至图4，在一较佳实施例中，上述限位槽120的延伸方向与容置槽110的延伸方向相垂直，此时磁钢20的限位部220与主体部210呈垂直设置，当主体部210沿转子铁芯10的径向相外移动时，受到限位部220的限制作用，进而提高了磁钢20在转子铁芯10上的连接稳固性。

参照图5和图6，在另一较佳实施例中，上述限位槽120的延伸方向与容置槽110的延伸方向呈倾斜设置，且在沿转子铁芯10的径向朝外的方向上，限位槽120与容置槽110的间距呈渐增设置。可以理解的是，当磁钢20的限位部220沿转子铁芯10的径向相外移动时，随着磁钢20的向外移动，限位部220与限位槽120的配合更加紧密，进而使得磁钢20在转子铁芯10上的固定效果更佳。

可以理解的是，上述限位槽120的形状有多种实现方式，磁钢20的限位部220与限位槽120相适配，参照图2至图4，该限位槽120呈矩形、半圆形或三角形设置，此时磁钢20的限位部220对应呈矩形、半圆形或三角形设置，以便于降低磁钢20的生产难度。当然，于其它实施例中，该限位槽120还可以呈其他多边形或者不规则的形状，此处不作具体限定。

进一步地，为了提高磁钢20在转子铁芯10上的受力均匀性，该容置槽110的两侧分别设有一限位槽120，此时，磁钢20的主体部210的两侧也各设有一限位部220，进而使得主体部210的两侧均被固定于转子铁芯10。作为优选方式的是，容置槽110两侧的两限位槽120关于容置槽110的中心线呈对称设置，如此，磁钢20的主体部210两侧限位部220也关于主体部210的中心线呈对称设置，以进一步提高磁钢20在转子铁芯10上的受力均匀性。

本发明还提出一种永磁电机，该永磁电机包括电机定子和电机转子，所述电机转子旋转地设置于所述电机定子内。该电机转子的具体结构参照上述实施例，由于本永磁电机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电机转子，用于永磁电机，其特征在于，所述电机转子包括：

转子铁芯，设有多个磁钢槽，多个磁钢槽沿所述转子铁芯的周向间隔设置，每一所述磁钢槽包括容置槽和限位槽，所述容置槽沿转子铁芯的径向延伸，所述限位槽的一端与所述容置槽相贯通，所述限位槽的延伸方向与所述容置槽的延伸方向相交；以及

多个磁钢，一一对应地设置于多个所述磁钢槽内，每一所述磁钢包括主体部和限位部，所述主体部容置固定于所述容置槽内，所述限位部容置固定于所述限位槽内。

2.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述容置槽向外延伸至所述转子铁芯的外周面。

3.如权利要求2所述的电机转子，其特征在于，所述主体部靠近所述转子铁芯外周面的一端表面与所述转子铁芯的外周面相平齐。

4.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述限位槽与所述容置槽连接的一端位于所述容置槽的中部位置。

5.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述限位槽的延伸方向与所述容置槽的延伸方向相垂直。

6.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述限位槽的延伸方向与所述容置槽的延伸方向呈倾斜设置，且在沿所述转子铁芯的径向朝外的方向上，所述限位槽与所述容置槽的间距呈渐增设置。

7.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述限位槽呈矩形、半圆形或三角形设置。

8.如权利要求1至7中任意一项所述的电机转子，其特征在于，所述容置槽的两侧分别设有一所述限位槽。

9.如权利要求8所述的电机转子，其特征在于，两所述限位槽关于所述容置槽的中心线呈对称设置。

10.一种永磁电机，其特征在于，包括电机定子和如权利要求1至9中任意一项所述的电机转子，所述电机转子旋转地设置于所述电机定子内。