CN109617280B - 电机转子及电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机转子及电机。电机转子包括转子本体，所述转子本体的周向上设置有多个极，每个所述极包括至少两块间隔设置的圆弧磁块。由于本发明中的每个极上设置有至少两块间隔设置的圆弧磁块，相对于以往的单片磁石结构而言，本发明中的每个极上的圆弧磁块的厚度有所减小，实际充磁时，圆弧磁块的充磁方向垂直于圆弧磁块的外表面，本发明的圆弧磁块的结构能够增加此时的充磁面线长，充磁更加容易饱和，能够增加磁石的利用率。

Description

电机转子及电机

技术领域

本发明涉及驱动装置技术领域，具体而言，涉及一种电机转子及电机。

背景技术

切向式转子结构的永磁同步电机具备“聚磁效应”，转矩密度典型的大于一般机型，尤其是在极对数较多的场合。而在电机极数较少的情况时，采用传统的切向式转子结构，电机的“聚磁效应”显著下降。

另一个问题是，在极数较为少的切向式转子结构永磁同步电机磁石厚度偏厚，导致磁石并未能发挥出最大的优势。缺点有：1、磁石利用率；2、磁石充磁困难或者说不饱和(可以等同的认为磁石浪费了)；3、磁石较大，结构稳定性较差。

此外，现有技术中的切向式转子结构永磁同步电机，常采用矩形磁石或类似矩形磁石，在实际使用时由于采用径向摆放，与离心力方向相同，容易产生位移。尤其是铁氧体磁石，矩形磁石、梯形磁石的加工和尺寸的保证方面技术不是很成熟，较难保证。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电机转子及电机，以解决现有技术中的切向式转子结构永磁同步电机的电机转子的磁石利用率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电机转子，包括转子本体，所述转子本体的周向上设置有多个极，每个所述极包括至少两块间隔设置的圆弧磁块。

进一步地，每个所述极上的所述圆弧磁块的圆心相同或不同。

进一步地，每个极上的所述圆弧磁块相背离设置或者相对设置。

进一步地，所述转子本体的外周设置有切方部，所述圆弧磁块远离所述转子本体中心的一端延伸至所述切方部处，相邻两个所述切方部之间的间隔宽度为D1，相邻两个所述极之间的间隔宽度为D2，相邻两个所述切方部的中心的距离为D3，其中，0.9<D1/D2<1，0.4<D1/D3<0.6。

进一步地，每个所述极仅设置有两块所述圆弧磁块。

进一步地，每个所述极包括两块所述圆弧磁块和至少一块矩形磁块。

进一步地，每个所述极包括两块相背离设置的圆弧磁块和一块所述矩形磁块，所述矩形磁块设置在两块所述圆弧磁块之间。

进一步地，所述圆弧磁块的端部与所述切方部之间具有隔磁桥。

进一步地，所述转子本体上设置有连通槽，所述连通槽从所述切方部处延伸至所述圆弧磁块的端部。

进一步地，所述转子本体上设置有用于防止所述圆弧磁块外移的卡位。

进一步地，所述卡位为位于所述连通槽的侧壁和/或槽底的凸起。

进一步地，所述圆弧磁块靠近所述转子本体中心的端部处设置有隔磁间隙，相邻两个所述极的靠近所述转子本体中心的端部之间设置有隔磁孔，所述隔磁孔的横截面呈V字形，所述V字形的开口朝向所述转子本体的中心设置，所述V字形的侧边与所述隔磁间隙之间具有第一长条隔磁桥。

进一步地，所述圆弧磁块靠近所述转子本体中心的端部处设置有隔磁间隙，相邻两个所述极的靠近所述转子本体中心的端部之间设置有隔磁孔，所述隔磁孔的横截面呈等腰梯形，所述等腰梯形的腰边与所述隔磁间隙之间具有第二长条隔磁桥。

进一步地，所述等腰梯形上底边和下底边之间设置有第一加强筋。

进一步地，所述隔磁孔内设置有第二加强筋。

根据本发明的另一方面，提供了一种电机，包括电机转子，所述电机转子为上述的电机转子。

应用本发明的技术方案，由于本发明中的每个极上设置有至少两块间隔设置的圆弧磁块，相对于以往的单片磁石结构而言，本发明中的每个极上的圆弧磁块的厚度有所减小，实际充磁时，圆弧磁块的充磁方向垂直于圆弧磁块的外表面，本发明的圆弧磁块的结构能够增加此时的充磁面线长，充磁更加容易饱和，能够增加磁石的利用率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明的电机转子的第一实施例的主视图；

图2示意性示出了本发明的电机转子的第二实施例的主视图；

图3示意性示出了本发明的电机转子的第三实施例的主视图；

图4示意性示出了本发明的电机转子的第四实施例的主视图；

图5示意性示出了本发明的电机转子的第五实施例的主视图；

图6示意性示出了图5中的电机转子的充磁方向图；

图7示意性示出了本发明的电机转子的第六实施例的主视图；

图8示意性示出了本发明的电机转子的第七实施例的主视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、转子本体；11、圆弧磁块；12、矩形磁块；13、切方部；14、连通槽；15、卡位；16、隔磁间隙；17、隔磁孔；18、第一长条隔磁桥；19、第二长条隔磁桥；110、第一加强筋；120、第二加强筋；130、隔磁桥。

具体实施方式

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发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

参见图1至图8所示，根据本发明的实施例，提供了一种电机，本实施例中的电机尤其指切向式转子结构永磁同步电机。

正如背景技术中记载的那样，现有的切向式转子结构永磁同步电机的电机转子上的磁石利用率比较低，因此，本发明中对电机转子的结构进行了改进。

参见图1所示，本发明中的第一实施例中的电机转子包括转子本体10，该转子本体10的周向上设置有多个极，每个极包括至少两块间隔设置的圆弧磁块11。由于本实施例中的每个极上设置有至少两块间隔设置的圆弧磁块11，相对于以往的单片磁石结构而言，本发明中的每个极上的圆弧磁块11的厚度有所减小，实际充磁时，圆弧磁块11的充磁方向垂直于圆弧磁块11的外表面，本发明的圆弧磁块11的结构能够增加此时的充磁面线长，充磁更加容易饱和，能够增加磁石的利用率。

实际设计时，电机转子的每个极上的圆弧磁块11的圆心可以相同，也可以不同。电机转子的每个极上的圆弧磁块11可以相背离设置，也可以相对设置，这里相背离设置的意思是指两块圆弧磁块11的凸起相靠近设置，图1至图8中均如此，相对设置的意思是指两块圆弧磁块11的凸起相远离，凹槽相对设置的结构。

参见图1所示，本实施例中的转子本体10的外周设置有切方部13，圆弧磁块11远离转子本体10中心的一端延伸至切方部13处，相邻两个切方部13之间的间隔宽度为D1，相邻两个极之间的间隔宽度为D2，相邻两个切方部13的中心的距离为D3，其中，0.9<D1/D2<1，0.4<D1/D3<0.6，有助于降低因定子转子槽极配合导致的漏磁，并有效改善气隙的正弦度。

参见图1所示，本发明中第一实施例的电机转子的每个极仅设置有两块圆弧磁块11。

本实施例中圆弧磁块11靠近转子本体10中心的端部处设置有隔磁间隙16，相邻两个极的靠近转子本体10中心端部之间设置有隔磁孔17，隔磁孔17的横截面呈V字形，V字形的开口朝向转子本体10的中心设置，V字形的侧边与隔磁间隙16之间具有第一长条隔磁桥18。将第一长条隔磁桥18设置在V字形的侧边与隔磁间隙16之间，能够显著提升第一长条隔磁桥18的长度，可以有效降低圆弧磁块11漏磁。

参见图1所示，圆弧磁块11靠近切方部13之间具有隔磁桥130，便于降低圆弧磁块11的漏磁。

参见图2所示，根据本发明的第二实施例，提供了一种电机转子，本实施例中的电机转子的结构与第一实施例中的电机转子的结构基本一致，所不同的是，本实施例中的每个极还可以包括两块圆弧磁块11和至少一块矩形磁块12。每个极包括两块相背离设置的圆弧磁块11和一块矩形磁块12，矩形磁块12设置在两块圆弧磁块11之间。当然，在本发明的其他实施例中，还可以将矩形磁块12设置为两块或两块以上，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。

此外，本实施例中的电机的隔磁孔17的横截面可以呈V字形，也可以呈等腰梯形，等腰梯形的腰边与隔磁间隙16之间具有第二长条隔磁桥19，第二长条隔磁桥19设置在等腰梯形字形的腰边与隔磁间隙16之间，能够显著提升第二长条隔磁桥19的长度，可以有效降低圆弧磁块11漏磁。

参见图3所示，在本发明的第三实施例中，提供了一种电机转子，本实施例中的电机转子的结构与第一实施例基本相同，所不同的是，本实施例中的隔磁孔17的横截面设置为等腰梯形，该等腰梯形的腰边与隔磁间隙16之间具有第二长条隔磁桥19，第二长条隔磁桥19设置在等腰梯形字形的腰边与隔磁间隙16之间，同样能够显著提升第二长条隔磁桥19的长度，可以有效降低圆弧磁块11漏磁。相对于来说，V字形的隔磁孔17强度更高。

参见图4所示，在本发明的第四实施例中，提供了一种电机转子，本实施例中的电机转子的结构与第三实施例基本相同，所不同的是，本实施例中等腰梯形上底边和下底边之间设置有第一加强筋110，通过第一加强筋110的结构，能够提高电机转子的结构强度，保证电机转子结构稳定性。

参见图5和图6所示，根据第五实施例中的电机转子，本实施例电机转子与第三实施例中的电机转子的结构基本一致，所不同的是，本实施例中的圆弧磁块11的外端没有设置隔磁桥130，而是在转子本体10上设置有连通槽14，该连通槽14从切方部13处延伸至圆弧磁块11的端部，能够有效降低圆弧磁块11的漏磁。

优选地，本实施例中的转子本体10上设置有用于防止圆弧磁块11外移的卡位15。参见图5所示，本实施例中的卡位15为位于连通槽14的槽底的凸起。

优选地，本实施例中的隔磁孔17内设置有第二加强筋120，便于提高本实施例中的电机转子的结构强度。

参见图7所示，在本发明的第六实施例中，提供了一种电机转子，本实施例中的电机转子的结构与第五实施例中的结构基本一致，所不同的是，本实施例中的连通槽14的槽底和槽壁均设置有卡位15，便于从圆弧磁块11的两侧对圆弧磁块11进行限位。

参见图8所示，在本发明的第七实施例中，提供了一种电机转子，本实施例中的电机转子的结构与第六实施例中的结构基本一致，所不同的是，本实施例中的卡位15仅设置在连通槽14的槽壁上，同样便于对圆弧磁块11进行限位。

根据上述的实施例可以知道，本发明用了两了或多于两块同极性方向放置的圆弧磁块11，圆弧磁块11充磁方向大体一致。大体一致的原因是磁石为弧形，实际充磁时，磁石充磁方向可能沿磁石圆弧垂直方向。这样的设计，能够有效的增加磁石充磁面的线长，能够增加磁石利用率。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

(1)提升磁石利用率，改善转子结构；

(2)降低磁石端部漏磁；

(3)本发明的转子充磁根容易、不容易滑动；

(4)本发明的磁石加工难的问题，转子结构强度改善，改善磁石充磁效果。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种电机转子，其特征在于，包括转子本体（10），所述转子本体（10）的周向上设置有多个极，每个所述极包括至少两块间隔设置的圆弧磁块（11）；所述转子本体（10）的外周设置有切方部（13），所述圆弧磁块（11）远离所述转子本体（10）中心的一端延伸至所述切方部（13）处，相邻两个所述切方部（13）之间的间隔宽度为D1，相邻两个所述极之间的间隔宽度为D2，相邻两个所述切方部（13）的中心的距离为D3，其中，0.9< D1/D2 <1，0.4< D1/D3 <0.6；每个所述极仅设置有两块所述圆弧磁块（11）。

2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，每个所述极上的所述圆弧磁块（11）的圆心相同或不同。

3.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，每个极上的所述圆弧磁块（11）相背离设置或者相对设置。

4.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，每个所述极包括两块所述圆弧磁块（11）和至少一块矩形磁块（12）。

5.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，每个所述极包括两块相背离设置的圆弧磁块（11）和一块矩形磁块（12），所述矩形磁块（12）设置在两块所述圆弧磁块（11）之间。

6.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，所述圆弧磁块（11）的端部与所述切方部（13）之间具有隔磁桥（130）。

7.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转子本体（10）上设置有连通槽（14），所述连通槽（14）从所述切方部（13）处延伸至所述圆弧磁块（11）的端部。

8.根据权利要求7所述的电机转子，其特征在于，所述转子本体（10）上设置有用于防止所述圆弧磁块（11）外移的卡位（15）。

9.根据权利要求8所述的电机转子，其特征在于，所述卡位（15）为位于所述连通槽（14）的侧壁和/或槽底的凸起。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电机转子，其特征在于，所述圆弧磁块（11）靠近所述转子本体（10）中心的端部处设置有隔磁间隙（16），相邻两个所述极的靠近所述转子本体（10）中心的端部之间设置有隔磁孔（17），所述隔磁孔（17）的横截面呈V字形，所述V字形的开口朝向所述转子本体（10）的中心设置，所述V字形的侧边与所述隔磁间隙（16）之间具有第一长条隔磁桥（18）。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的电机转子，其特征在于，所述圆弧磁块（11）靠近所述转子本体（10）中心的端部处设置有隔磁间隙（16），相邻两个所述极的靠近所述转子本体（10）中心的端部之间设置有隔磁孔（17），所述隔磁孔（17）的横截面呈等腰梯形，所述等腰梯形的腰边与所述隔磁间隙（16）之间具有第二长条隔磁桥（19）。

12.根据权利要求11所述的电机转子，其特征在于，所述等腰梯形上底边和下底边之间设置有第一加强筋（110）。

13.根据权利要求11所述的电机转子，其特征在于，所述隔磁孔（17）内设置有第二加强筋（120）。

14.一种电机，包括电机转子，其特征在于，所述电机转子为权利要求1至13中任一项所述的电机转子。