CN112600325A - 电机直极转子及永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机直极转子及永磁同步电机。该电机直极转子包括：转轴；以及转子铁芯，转子铁芯套设安装于转轴上；转子铁芯包括多段铁芯段，每一铁芯段中均设置有多个沿转子铁芯周向分布的磁钢组件，每一铁芯段的外表侧对应磁钢组件设置有凹槽；多个铁芯段均沿转轴的轴向方向设置，以使相邻铁芯段中的磁钢组件对应直极连接；其中，任意相邻两个磁钢组件中的一者对应为电机一个S极，另一者对应为N极。本发明电机直极转子可以满足电动汽车对于电机转子的需求。

Description

电机直极转子及永磁同步电机

技术领域

本发明涉及汽车电机驱动技术领域，特别涉及一种电机直极转子及永磁同步电机。

背景技术

目前，电动汽车行业蓬勃发展，而车用驱动电机作为电动汽车的关键执行部件之一，其性能对于整车的性能至关重要。现有车用永磁同步电机为了良好的NVH(Noise、Vibration、Harshness)效果，往往使用转子分段错极的方式来抑制转矩脉动中特定倍频的谐波分量，以达到削弱转矩脉动幅值的目的，从而改善整车驾乘的舒适性。

但是，转子分段错极各段之间会产生漏磁，造成合成转矩下降，降低材料利用率，不利于功率密度提升和轻量化设计，且各段转矩脉动不同会使得各段谐波沿轴向分布相位不同，导致转子扭振效应，从而产生振动噪声局部峰值，反而会影响整车驾乘的舒适性。因此，现有采用分段错极的转子已经无法满足电动汽车对于电机转子的需求。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种电机直极转子，旨在满足电动汽车对于电机转子的需求。

为实现上述目的，本发明提出一种电机直极转子。所述电机直极转子包括：

转轴；以及

转子铁芯，所述转子铁芯套设安装于所述转轴上；所述转子铁芯包括多段铁芯段，每一所述铁芯段中均设置有多个沿所述转子铁芯周向分布的磁钢组件，每一所述铁芯段的外表侧对应所述磁钢组件设置有凹槽；多个所述铁芯段均沿所述转轴的轴向方向设置，以使相邻铁芯段中的磁钢组件对应直极连接；

其中，任意相邻两个所述磁钢组件中的一者对应为电机一个S极，另一者对应为N极。

可选地，每一所述铁芯段的外表侧对应所述电机S极的磁钢组件的周向两侧分别设有第一凹槽和第二凹槽，所述两个第二凹槽设置于所述第一凹槽之间；位于每一所述磁钢组件的周向两侧的所述第一凹槽和所述第二凹槽分别关于电机S极中心线对称设置；

每一所述铁芯段的外表侧对应所述电机N极的磁钢组件的周向两侧分别设有第三凹槽和第四凹槽，所述第四凹槽设置于所述第三凹槽之间；位于每一所述磁钢组件的周向两侧的所述第三凹槽和所述第四凹槽分别关于电机N极中心线对称设置。

可选地，每一所述铁芯段的外表侧上对应相邻两个所述磁钢组件所设置的所述第一凹槽和所述第三凹槽及所述第二凹槽和所述第四凹槽均关于磁极间中心线不对称设置，以使相邻两段所述铁芯段在一个旋转周期内相差一个极距角时，相邻两段所述铁芯段中的磁钢组件对应连接，其外表侧上的凹槽不对应连接。

可选地，每一所述磁钢组件包括外层磁钢片、第一内层磁钢片和第二内层磁钢片；所述第一内层磁钢片和所述第二内层磁钢片以所述转子铁芯的一径向线对称设置，以形成开口背向所述转轴的V字形结构；所述外层磁钢片设置于所述第一内层磁钢片和所述第二内层磁钢片形成的V字形结构的开口处，以与所述第一内层磁钢片和所述第二内层磁钢片形成一尖端朝向所述转轴方向的Δ形结构。

可选地，所述外层磁钢片包括第一段外层磁钢片和第二段外层磁钢片，所述第一段外层磁钢片和所述第二段外层磁钢片与对应的所述磁钢组件中的第一内层磁钢片和第二内层磁钢片对称设置的径向线对称设置。

可选地，每一所述铁芯段还包括铁芯段主体，所述铁芯段主体包括多片硅钢片，多片所述硅钢片通过冲压叠装设置；所述铁芯段主体中对应所述磁钢组件分别设置有外层安装槽、第一内层安装槽及第二内层安装槽，以分别用于安装所述外层磁钢片、所述第一内层磁钢片和所述第二内层磁钢片。

可选地，所述外层安装槽、所述第一内层安装槽及所述第二内层安装槽的两端还分别设置有与其连通的空气孔。

可选地，所述第一凹槽和所述第三凹槽分别与对应的所述第一内层安装槽和所述第二内层安装槽中靠近铁芯段的外表侧的空气孔设置；

所述第二凹槽和所述第四凹槽分别与对应的所述外层安装槽两端的空气孔设置。

可选地，所述铁芯段主体的中心部位对应所述转轴设置有轴孔；所述铁芯主体中在各安装槽与所述轴孔之间还设置有若干个减重孔，若干个所述减重孔之间设置有铆钉孔。

本发明还提出一种永磁同步电机，所述永磁同步电机包括：

定子组件，所述定子组件包括定子铁芯和绕组；以及

如上所述的电机直极转子，所述电机直极转子嵌入设置于所述定子组件中。

本发明电机直极转子通过设置转轴以及套设安装于转轴上的转子铁芯，并通过在转子铁芯包括的多段铁芯段中设置多个沿转轴周向分布的磁钢组件，以及每一铁芯段的外表侧还对应磁钢组件设置有凹槽，且多个铁芯段均沿转轴的轴向方向设置，以使相邻铁芯段中的磁钢组件对应直极连接。本发明电机直极转子通过使磁钢组件沿转轴的轴向方向直极排布无错位，以减少斜极产生的漏磁，提高了材料利用率和合成转矩的同时，还有利于功率密度的提升和轻量化设计，而设置与磁钢组件对应的凹槽，可以降低转矩脉动，避免转子扭振效应，进一步改善电机振动噪声性能，从而满足电动汽车对于电机转子的需求。

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为本发明电机直极转子一实施例的结构示意图；

图2为本发明电机直极转子一实施例处于空载下内部1/4磁力线的分布示意图；

图3为本发明电机直极转子一实施例中一铁芯段1/4的结构示意图；

图4为图3中相邻铁芯段旋转一个极距角后的1/4部分的凹槽结构示意图；

图5为本发明电机直极转子一实施例的三维结构示意图；

图6为图5所示实施例1/4部分的局部剖切示意图；

图7为本发明电机直极转子另一实施例的三维结构示意图；

图8为本发明电机直极转子另一实施例的三维结构示意图；

图9为本发明永磁同步电机一实施例的结构示意图；

图10为本发明永磁同步电机另一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

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，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“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直极转子，本实施例以本发明电机直极转子应用于永磁同步电机为例进行说明。

参照图1至图10，在本发明一实施例中，所述电机直极转子包括：

转轴(图中未示出)；以及

转子铁芯10，所述转子铁芯10套设安装于所述转轴上；所述转子铁芯10包括多段铁芯段，每一所述铁芯段中均设置有多个沿所述转轴周向分布的磁钢组件20，每一所述铁芯段的外表侧对应所述磁钢组件20设置有凹槽50；多个所述铁芯段均沿所述转轴的轴向方向设置，以使相邻铁芯段中的磁钢组件20对应直极连接；

其中，任意相邻两个所述磁钢组件20中的一者对应为电机一个S极，另一者对应为N极。

本实施例中，转轴可为近圆柱形或者近棱柱形等柱形结构，其上可开设有用于对应安装每一铁芯段的安装槽或者限位结构。

转子铁芯10也可为近圆柱形结构，并可通过多段为近圆柱形的铁芯段组合安装实现。当每一铁芯段依次套设安装于转轴上时，每一铁芯端均与所述转轴固定连接，以在永磁同步电机中定子绕组通入三相交流电时，每一铁芯段均可在定子产生的旋转磁动势的驱动带动转轴同步转动。硅钢组件可为近三棱柱形或者近多棱柱形结构，铁芯段中可设置有用安装磁钢组件20的安装槽或者容置槽；当磁钢组件20安装后，磁钢组件20竖直贯穿设置于铁芯段中，且与该铁芯段的截面垂直。每一铁芯段的中央位置为转轴，磁钢组件20均匀间隔分布于转轴的四周中，多个磁钢组件20构成以转轴为圆心的圆周。磁钢组件20的数量为2N，N大于等于1。当多段铁芯段依次沿转轴轴向方向套设于转轴上形成转子铁芯10时，相邻两铁芯段中连接的硅钢组件可为同极，也可为异极，但无论相邻两磁钢组件对应为何极，均为无错位的对应连接，从而使多个铁芯段中的硅钢组件可在转子铁芯10中沿转轴的轴向方向一一对应连接，以呈直极排布，可以减少漏磁增加材料利用率。

在永磁同步电机工作时，硅钢组件的四周会形成磁力线，在每一段铁芯段的外表侧对应磁钢组件20的位置上设置凹槽50，可压缩凹槽50至硅钢组件中的磁力线，以使磁力线的分布更集中，进而改善转矩脉动并提高电机振动噪声的NVH性能。需要注意的是，每一铁芯段上对应磁钢组件设置的凹槽50根据实际需要确定，在此不做限定。在另一可选实施例中，磁钢组件设置于靠近铁芯段的外表侧，以使磁力线的集中效果更为显著，且铁芯段外表侧上对应N极设置的凹槽50与对应S极设置的凹槽50为不同类型的凹槽50。

本发明电机直极转子通过设置转轴以及套设安装于转轴上的转子铁芯10，并通过在转子铁芯10包括的多段铁芯段中设置多个沿转轴周向分布的磁钢组件20，以及每一铁芯段的外表侧还对应磁钢组件20设置有凹槽50，且多个铁芯段均沿转轴的轴向方向直极设置，以使相邻铁芯段中的磁钢组件20轴向无错位对应连接。本发明电机直极转子通过使磁钢组件20沿转轴的轴向方向直极排布无错位，以减少斜极产生的漏磁，提高了材料利用率和合成转矩的同时，还有利于功率密度的提升和轻量化设计，而设置与磁钢组件20对应的凹槽50，可以降低转矩脉动，避免转子扭振效应，进一步改善电机振动噪声性能，从而满足电动汽车对于电机转子的需求。

参照图1至图10，在本发明一实施例中，每一所述铁芯段的外表侧对应所述为电机S极的磁钢组件20的周向两侧分别设有第一凹槽51和第二凹槽52，所述两个第二凹槽52设置设于所述第一凹槽51之间；位于每一所述磁钢组件20的周向两侧的所述第一凹槽51和所述第二凹槽52分别关于电机S极中心线对称设置；

每一所述铁芯段的外表侧对应所述电机N极的磁钢组件20的周向两侧分别设有第三凹槽53和第四凹槽54，所述第四凹槽54设置于所述第三凹槽53之间；位于每一所述磁钢组件20的周向两侧的所述第三凹槽53和所述第四凹槽54分别关于电机N极中心线15对称设置。

本实施例中，第一凹槽51、第二凹槽52、第三凹槽53和第四凹槽54均可为半圆柱或者半棱柱形等凹槽结构，且贯穿每一段铁芯段的外表侧。在其他可选实施中，磁钢组件20的周向任一侧所设置的凹槽50数量可不局限于两个，还可为若干个。

参照图1至图10，在本发明一实施例中，每一所述铁芯段的外表侧上对应相邻两个所述磁钢组件所设置的所述第一凹槽和所述第三凹槽及所述第二凹槽和所述第四凹槽均关于磁极间中心线不对称设置，以使相邻两段所述铁芯段在一个旋转周期内相差一个极距角时，相邻两段所述铁芯段中的磁钢组件20对应连接，其外表侧上的凹槽50不对应连接。

本实施中，磁钢组件20两侧的凹槽50只关于该磁钢组件20的S极/N极中心线对称(D轴中心线)，并不关于相邻两磁钢组件20的磁极间中心线对称(Q轴中心线)，即第一凹槽51和第二凹槽52与第三凹槽53和第四凹槽54并不会呈一一对称关系；且一段铁芯段中多个对应为同一磁极的磁钢组件20，对应其空气孔40设置的凹槽50也并不相同。由于每一段铁芯段中的对应N极和S极的凹槽50为非对称凹槽，会在电机运行时引入空间4阶电磁力，可通过磁极的轴向排布可以抵消该阶次电磁力的影响，以避免产生异常噪声，例如：第一段铁芯段100和第二段铁芯段200成“1212”或者“1221”排布(图7和图8所示)。上述2种轴向排布方式均有相同效果。考虑不同长径比(电机长度和外径的比值)的电机，转子铁芯10也可以采用6段的“121212”排布、8段的“12121212”排布或8段的“12211221”排布，上述实施方案均可通过抵消该作用避免4阶电磁力引起的高速点异常噪声，从而做到在避免非对称凹槽50负面效果的同时具备分段错极的NVH性能。

当铁芯段中存在多对磁极时，以两段式8极电极为例在此进行说明(参照图5和图6)，每一段8极电极中都存在依次间隔设置的4个N极和4个S极(第一N极至第四N极，第一S极至第四S极)，当第一段和第二段均处于N极和S极一一对应的初始状态时(初始状态即：第一段的第一N极和即第二段的第一N极对应连接，第一段的第一S极和第二段的第一S极对应连接，其余N极和S极按此规律依次连接)，此时各铁芯段磁钢组件20和外表侧上的凹槽50均为无错位的对应连接；当第二段铁芯段200转向一个极距角45°时(即第一段的第一N极对应第二段的第四S极，第一段的第一S极对应第二段的第一N极)，此时各铁芯段磁钢组件20为无错位的对应连接，和外表侧上的凹槽50为错位的不对应连接；当第二段铁芯段200再转向一个极距角45°时，(即第一段的第一N极对应第二段的第四N极，第一段的第一S极对应第二段的第四S极)，此时各铁芯段磁钢组件20为无错位的对应连接，其外表侧上的凹槽50为错位的不对应连接。可以理解的是，当第二段铁芯段200旋转一个旋转周期后(即旋转360°后)，第二段铁芯段与第一段铁芯段100回复至初始状态，开始新的一个旋转周期。因此，本发明电机直极转子中的每一段铁芯段均为相同的铁芯段，可以减少铁芯冲片模具成本投入、物料类型和管理成本，且对于其中磁钢组件20的安装槽可采用注塑工艺可以进行整体注塑，避免多段分段注塑，有利于减少生产节拍和降低制造成本，进而从产品物料成本和制造加工成本两方面提升产品的竞争性。

参照图1至图10，在本发明一实施例中，每一所述磁钢组件20包括外层磁钢片21、第一内层磁钢片22和第二内层磁钢片23；所述第一内层磁钢片22和所述第二内层磁钢片23以所述转子铁芯10的一径向线对称设置，以形成开口背向所述转轴的V字形结构；所述外层磁钢片21设置于所述第一内层磁钢片22和所述第二内层磁钢片23形成的V字形结构的开口处，以与所述第一内层磁钢片22和所述第二内层磁钢片23形成一尖端朝向所述转轴方向的Δ形结构。

可选地，所述外层磁钢片21包括第一段外层磁钢片21a和第二段外层磁钢片21b，所述第一段外层磁钢片21a和所述第二段外层磁钢片21b与对应的所述磁钢组件20中的第一内层磁钢片22和第二内层磁钢片23对称设置的径向线对称设置。

本实施例中，外层磁钢片21、第一内层磁钢片22和第二内层磁钢片23均可为一字形磁钢片。转子铁芯10的径向线为：转子铁芯10的中心自周壁的一条径向连线，理论上转子铁芯10中存在无数条径向线。第一内层磁钢片22和所述第二内层磁钢形成开口背向所述转轴的V字形结构，且关于一径向线对称设置，而组成同一Δ形结构的外层磁钢片21也关于该径向线对称，且可以理解的是，该径向线也为该磁钢组件20对应的N极/S极中心线。当然，在其他选实施例中，磁钢组件20还可为其他的形状构造。当外层磁钢片21分为第一段外层磁钢片21a和第二段外层磁钢片21b时，两者的设置只需满足与对应的径向线对称即可，例如：可为倾斜对称设置或者一字对称设置，在此不做限定。在一可选实施例中，第一段外层磁钢片21a和第二段外层磁钢片21b也形成开口背向所述转轴的V字形结构，以与第一内层磁钢片22和第二内层磁钢片23形成的V字形结构组合形成双VV字形结构。如此设置，可在电机转动时，使得每一磁钢片之间互相形成磁路回路。

参照图1至图10，在本发明一实施例中，每一所述铁芯段还包括铁芯段主体30，所述铁芯段主体30包括多片硅钢片，多片所述硅钢片通过冲压叠装设置；所述铁芯段主体30中对应所述磁钢组件20分别设置有外层安装槽、第一内层安装槽及第二内层安装槽，以分别用于安装所述外层磁钢片21、所述第一内层磁钢片22和所述第二内层磁钢片23。(外层安装槽、第一内层安装槽及第二内层安装槽图中均为示出)

本实施例中，每一铁芯段中的铁芯段主体30均可采用多片硅钢片冲压后叠装组成，以利用叠片结构减小永磁同步电动机运行时的铁耗。可在硅钢片的叠装过程留有外层安装槽、第一内层安装槽及第二内层安装槽，各安装槽的实际形状分别与安装其中的磁钢片匹配设置，在此不做限制。各磁钢片根据制造工艺不同，可预充磁后再安装于对应的安装槽内，也可安装完成后再充磁。通过设置各安装槽可使得磁钢组件20中的各磁钢片对应安装于每一段铁芯段的铁芯段主体30主体中。

参照图1至图10，在本发明一实施例中，所述外层安装槽、所述第二外层安装槽、所述第一内层安装槽及所述第二内层安装槽的两端还分别设置有与其连通的空气孔40。

在本实施例中，各安装槽虽然同样形成一尖端朝向所述转轴方向的Δ形结构，但是彼此之间为间隔设置，其两端可设有贯穿该铁芯段的空气孔40，且空气孔40也为彼此之间互不连通。需要注意的是，各空气孔40同样关于该磁钢组件20的径向线对称分布。当外层安装槽分为第一段外层磁钢片21a和第二段外层磁钢片21b，外层安装槽也对应分为第一段外层安装槽和第二段外层安装槽，且第一段外层安装槽和第二段外层安装槽的两端均设有关于相应径向线对称的不连通空气孔40。通过设置空气孔40，可使得空气孔40之间形成磁力线密集且饱和程度高的磁隔桥区域，有利于提高电机的可靠性和电磁性能。

参照图1至图10，在本发明一实施例中，所述第一凹槽51和所述第三凹槽53分别与对应的所述磁钢组件20中的第一内层安装槽和所述第二内层安装槽中靠近铁芯段的外表侧的空气孔40设置；

所述第二凹槽52和所述第四凹槽54分别与对应的所述磁钢组件20中的外层安装槽两端的空气孔40设置。

本实施例中，参照图2，本发明电机直极转子中每一磁钢组件中除第一内层磁钢片和第二内层磁钢片之间存在的磁隔桥11a外，还存在4处磁隔桥(11b、11c、11d和11e)。具体为：第一内层安装槽和第二内层安装槽靠近铁芯段的外表侧的空气孔40与铁芯段外表侧之间的区域存在两处磁隔桥(11b和11e)，外层安装槽两端的空气孔40与铁芯段外表侧之间的区域再次形成两处磁隔桥(11c和11d)，而本发明电机直极转子在铁芯段的外表侧设置第一凹槽51、第二凹槽52第三凹槽53及第四凹槽54的位置分别靠近上述四处磁隔桥，克服了一般机械设计中认为磁隔桥处厚度较薄不适合设置凹槽的设计偏见，且有利于进一步提高设备的可靠性和电磁性能。

参照图1至图10，在本发明一实施例中，其特征在于，所述铁芯段主体30的中心部位对应所述转轴设置有轴孔60；所述铁芯主体中在各安装槽与所述轴孔60之间还设置有若干个减重孔70，若干个所述减重孔70之间设置有铆钉孔80。

本实施例中，轴孔60、减重孔70和铆钉孔80均为贯穿于铁芯段主体30中。其中，轴孔60和铆钉孔80分别与转轴和铆钉匹配设置，在此不做限定；减重孔70可为近三棱柱形，以用于实现转子的轻量化设计，其设置根据实际需要确定，在此同样不做限定。在一可选实施例中，铁芯段主体30中设置有8个减重孔70和16个圆形的铆钉孔80。

本发明还提出一种永磁同步电机。

参照图1至图10，在本发明一实施例中，所述永磁同步电机包括：

定子组件90，所述定子组件90包括定子铁芯91和绕组(绕组图中未示出)；以及

如上所述的电机直极转子，所述电机直极转子嵌入设置于所述定子组件90中。

本实施例中，定子铁芯91可为一近空心圆柱体形，定子铁芯91可采用铁芯轭部及多个间隔设置于其上的定子铁芯齿部92来实现，两个定子铁芯齿部92中间可形成一个定子槽93。在一可选实施例中定子槽93的数量为48。绕组(未示出)用于接入三相交流电，以驱动嵌入定子组件90中的转子转动。

由于该永磁同步电机包括上述电机直极转子；所述电机直极转子的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在永磁同步电机中使用了上述电机直极转子，因此，该永磁同步电机的实施例包括上述电机直极转子全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的可选实施例，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)

1.一种电机直极转子，其特征在于，所述电机直极转子包括：

转轴；以及

转子铁芯，所述转子铁芯套设安装于所述转轴上；所述转子铁芯包括多段铁芯段，每一所述铁芯段中均设置有多个沿所述转子铁芯周向分布的磁钢组件，每一所述铁芯段的外表侧对应所述磁钢组件设置有凹槽；多个所述铁芯段均沿所述转轴的轴向方向设置，以使相邻铁芯段中的磁钢组件对应直极连接；

其中，任意相邻两个所述磁钢组件中的一者对应为电机一个S极，另一者对应为N极。

2.如权利要求1所述的电机直极转子，其特征在于，每一所述铁芯段的外表侧对应所述电机S极的磁钢组件的周向两侧分别设有第一凹槽和第二凹槽，所述两个第二凹槽设置于所述第一凹槽之间；位于每一所述磁钢组件的周向两侧的所述第一凹槽和所述第二凹槽分别关于电机S极中心线对称设置；

每一所述铁芯段的外表侧对应所述电机N极的磁钢组件的周向两侧分别设有第三凹槽和第四凹槽，所述第四凹槽设置于所述第三凹槽之间；位于每一所述磁钢组件的周向两侧的所述第三凹槽和所述第四凹槽分别关于电机N极中心线对称设置。

3.如权利要求2所述的电机直极转子，其特征在于，每一所述铁芯段的外表侧上对应相邻两个所述磁钢组件所设置的所述第一凹槽和所述第三凹槽及所述第二凹槽和所述第四凹槽均关于磁极间中心线不对称设置，以使相邻两段所述铁芯段在一个旋转周期内相差一个极距角时，相邻两段所述铁芯段中的磁钢组件对应连接，其外表侧上的凹槽不对应连接。

4.如权利要求1-3任一项所述的电机直极转子，其特征在于，每一所述磁钢组件包括外层磁钢片、第一内层磁钢片和第二内层磁钢片；所述第一内层磁钢片和所述第二内层磁钢片以所述转子铁芯的一径向线对称设置，以形成开口背向所述转轴的V字形结构；所述外层磁钢片设置于所述第一内层磁钢片和所述第二内层磁钢片形成的V字形结构的开口处，以与所述第一内层磁钢片和所述第二内层磁钢片形成一尖端朝向所述转轴方向的Δ形结构。

5.如权利要求4所述的电机直极转子，其特征在于，所述外层磁钢片包括第一段外层磁钢片和第二段外层磁钢片，所述第一段外层磁钢片和所述第二段外层磁钢片与对应的所述磁钢组件中的第一内层磁钢片和第二内层磁钢片对称设置的径向线对称设置。

6.如权利要求4所述的电机直极转子，其特征在于，每一所述铁芯段还包括铁芯段主体，所述铁芯段主体包括多片硅钢片，多片所述硅钢片通过冲压叠装设置；所述铁芯段主体中对应所述磁钢组件分别设置有外层安装槽、第一内层安装槽及第二内层安装槽，以分别用于安装所述外层磁钢片、所述第一内层磁钢片和所述第二内层磁钢片。

7.如权利要求6所述的电机直极转子，其特征在于，所述外层安装槽、所述第一内层安装槽及所述第二内层安装槽的两端还分别设置有与其连通的空气孔。

8.如权利要求7所述的电机直极转子，其特征在于，所述第一凹槽和所述第三凹槽分别与对应的所述第一内层安装槽和所述第二内层安装槽中靠近铁芯段的外表侧的空气孔设置；

所述第二凹槽和所述第四凹槽分别与对应的所述外层安装槽两端的空气孔设置。

9.如权利要求5所述的电机直极转子，其特征在于，所述铁芯段主体的中心部位对应所述转轴设置有轴孔；所述铁芯主体中在各安装槽与所述轴孔之间还设置有若干个减重孔，若干个所述减重孔之间设置有铆钉孔。

10.一种永磁同步电机，其特征在于，所述永磁同步电机包括：

定子组件，所述定子组件包括定子铁芯和绕组；以及

如权利要求1-9任意一项所述的电机直极转子，所述电机直极转子嵌入设置于所述定子组件中。

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