CN113131642B - 电机的转子、驱动电机和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机的转子、驱动电机和车辆，转子包括：转子铁心，转子铁心设有多个槽组，每个槽组包括第一槽体、第二槽体和第三槽体，第三槽体、第一槽体和第二槽体的靠近转子铁心的中心点的一端彼此靠近而远离转子铁心的中心点的一端沿第一转动方向分布，第一槽体和第三槽体的彼此靠近的一端之间设有第一隔磁结构，第一槽体和第二槽体的彼此靠近的一端之间设有第二隔磁结构；多个第一永磁体、多个第二永磁体和多个第三永磁体；同一个槽组内，第一永磁体和第三永磁体的充磁方向相同，第一永磁体和第二永磁体的充磁方向相反。根据本发明实施例的转子提高了电机的峰值转矩与在峰值转矩点永磁转矩与磁阻转矩的利用率。

Description

电机的转子、驱动电机和车辆

技术领域

本发明涉及电机技术领域，更具体地，涉及一种电机的转子、驱动电机和车辆。

背景技术

相关技术中的内置式永磁电机转子，永磁转矩和磁阻转矩的峰值点角度差较大，导致在合成转矩峰值点，磁阻转矩和永磁转矩的利用率低。并且，使得通过增加永磁体用量以增大永磁转矩峰值、和增加电机结构层数和永磁体块数以增大磁阻转矩峰值这两种技术路线的实际效果受到削弱。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电机的转子，所述转子提高了电机的峰值转矩与在峰值转矩点永磁转矩与磁阻转矩分量的利用率。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述转子的驱动电机。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述驱动电机的车辆。

根据本发明实施例的电机的转子，包括：转子铁心，所述转子铁心设有多个槽组，多个所述槽组沿所述转子铁心的周向分布，每个所述槽组包括第一槽体、第二槽体和第三槽体，所述第三槽体、所述第一槽体和所述第二槽体的靠近所述转子铁心的中心点的一端彼此靠近而远离所述转子铁心的中心点的一端彼此远离，所述第一槽体和所述第三槽体的彼此靠近的一端之间设有第一隔磁结构，所述第一槽体和所述第二槽体的彼此靠近的一端之间设有第二隔磁结构，所述第三槽体、所述第一槽体和所述第二槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端沿所述转子的第一转动方向分布，所述第一槽体的远离所述转子铁心的中心点的一侧设有第三隔磁结构，所述第二槽体的远离所述转子铁心的中心点的一侧设有第四隔磁结构，所述第三槽体的远离所述转子铁心的中心点的一侧设有第五隔磁结构；多个第一永磁体、多个第二永磁体和多个第三永磁体，所述第一永磁体安装于所述第一槽体内，所述第二永磁体安装于所述第二槽体内，所述第三永磁体安装于所述第三槽体内，其中，同一个所述槽组内，所述第一永磁体和所述第三永磁体的充磁方向相同，所述第一永磁体和所述第二永磁体的充磁方向相反。

根据本发明实施例的电机的转子，利用不对称的转子结构，即利用不对称的永磁体充磁方式，在相同永磁体用量与转子内外径的前提下明显的减小了永磁转矩和磁阻转矩峰值点所对应的电流超前角的差值，从而提高了电机的峰值转矩与在峰值转矩点永磁转矩与磁阻转矩分量的利用率。得益于应用非对称结构，峰值转矩点的转矩脉动得以降低，同时增强了电机的弱磁扩速控制能力，使得该结构能够适用于包括电动汽车在内的交通电气化领域。

另外，根据本发明上述实施例的电机的转子还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明一些实施例的电机的转子，所述第一永磁体的靠近所述转子铁心的中心点的一端和远离所述转子铁心的中心点的一端的间距为L1，所述第二永磁体的靠近所述转子铁心的中心点的一端和远离所述转子铁心的中心点的一端的间距为L2，所述第三永磁体的靠近所述转子铁心的中心点的一端和远离所述转子铁心的中心点的一端的间距为L3，所述L1小于或者等于所述L2，所述L3小于或者等于所述L2。

根据本发明的一些实施例，所述第一隔磁结构为位于所述第三槽体和所述第一槽体的彼此靠近的一端之间的第一内磁桥，或为连通所述第三槽体和所述第一槽体的彼此靠近的一端的第一连通口；和/或，所述第二隔磁结构为位于所述第一槽体和所述第二槽体的彼此靠近的一端之间的第二内磁桥，或为连通所述第一槽体和所述第二槽体的彼此靠近的一端的第二连通口。

根据本发明的一些实施例，所述第一隔磁结构为位于所述第三槽体和所述第一槽体的彼此靠近的一端之间的第一内磁桥，所述第一内磁桥沿所述转子铁心的周向的厚度等于3mm，或者大于0mm且小于3mm；和/或，所述第二隔磁结构为位于所述第一槽体和所述第二槽体的彼此靠近的一端之间的第二内磁桥，所述第二内磁桥沿所述转子铁心的周向的厚度等于3mm，或者大于0mm且小于3mm。

根据本发明的一些实施例，所述第三隔磁结构为位于所述第一槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端与所述转子铁心的外周面之间的第一外磁桥；或者，所述第三隔磁结构为所述第一槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端延伸至所述转子铁心的外周面且在所述转子铁心的外周面形成的第一槽口；和/或，所述第四隔磁结构为位于所述第二槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端与所述转子铁心的外周面之间的第二外磁桥；或者，所述第四隔磁结构为所述第二槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端延伸至所述转子铁心的外周面且在所述转子铁心的外周面形成的第二槽口；和/或，所述第五隔磁结构为位于所述第三槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端与所述转子铁心的外周面之间的第三外磁桥；或者，所述第五隔磁结构为所述第三槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端延伸至所述转子铁心的外周面且在所述转子铁心的外周面形成的第三槽口。

根据本发明的一些实施例，所述第三隔磁结构为位于所述第一槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端与所述转子铁心的外周面之间的第一外磁桥，所述第一外磁桥沿所述转子铁心的径向的厚度等于2.5mm，或者大于0mm且小于2.5mm；和/或，所述第四隔磁结构为位于所述第二槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端与所述转子铁心的外周面之间的第二外磁桥，所述第二外磁桥沿所述转子铁心的径向的厚度等于2.5mm，或者大于0mm且小于2.5mm；和/或，所述第五隔磁结构为位于所述第三槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端与所述转子铁心的外周面之间的第三外磁桥，所述第三外磁桥沿所述转子铁心的径向的厚度等于2.5mm，或者大于0mm且小于2.5mm。

根据本发明的一些实施例，所述转子铁心包括：第一部分，所述第一部分位于所述槽组的靠近所述转子铁心的中心点的一侧；第二部分，所述第二部分位于所述槽组的远离所述转子铁心的中心点的一侧，所述第二部分与所述第一部分通过第一连接部连接，且所述第二部分包括第三部分和第四部分，在所述转子铁心的周向上，所述第三部分位于所述第一槽体和所述第二槽体之间，所述第四部分位于所述第一槽体和所述第三槽体之间，其中，所述第三部分和所述第四部分分别通过所述第一连接部与所述第一部分连接且所述第三部分和所述第四部分不直接连接，或者，所述第三部分与所述第四部分通过第二连接部连接且所述第三部分和所述第四部分中的至少一个与所述第一部分通过所述第一连接部连接。

根据本发明的一些实施例，所述转子的极数为K，沿着所述第一转动方向，所述第五隔磁结构的滞后端点和所述第四隔磁结构的超前端点分别与所述转子铁心的中心点的连线的夹角为γ，所述γ小于或者等于170°/K。

根据本发明的一些实施例，沿着所述第一转动方向，所述第三隔磁结构的滞后端点和所述第五隔磁结构的滞后端点分别与所述转子铁心的中心点的连线的夹角为α，所述第三隔磁结构的滞后端点和所述第四隔磁结构的超前端点分别与所述转子铁心的中心点的连线的夹角为β，所述α小于所述β。

根据本发明的一些实施例，所述第一槽体包括至少一个第一槽段，至少一个所述第一槽段内安装有所述第一永磁体，多个所述第一槽段的延伸方向相同或不相同；所述第二槽体包括至少一个第二槽段，至少一个所述第二槽段内安装有所述第二永磁体，多个所述第二槽段的延伸方向相同或不相同；所述第三槽体包括至少一个第三槽段，至少一个所述第三槽段内安装有所述第三永磁体，多个所述第三槽段的延伸方向相同或不相同。

根据本发明的一些实施例，每个所述第一槽体中所述第一槽段的数量不超过3个，每个所述第二槽体中所述第二槽段的数量不超过3个，每个所述第三槽体中所述第三槽段的数量不超过3个。

根据本发明的一些实施例，未安装有所述第一永磁体的所述第一槽段的槽壁面为平面、弧面、折弯面中的一种或多种组合；未安装有所述第二永磁体的所述第二槽段的槽壁面为平面、弧面、折弯面中的一种或多种组合；未安装有所述第三永磁体的所述第三槽段的槽壁面为平面、弧面、折弯面中的一种或多种组合。

根据本发明的一些实施例，所述转子的同一磁极下包括多层永磁体结构，同一个所述槽组内的所述第一永磁体、所述第二永磁体和所述第三永磁体构成其中一层所述永磁体结构。

根据本发明的一些实施例，所述转子还包括：多个第四永磁体，多个所述第四永磁体安装于所述转子铁心且沿所述转子铁心的周向分布，所述第四永磁体构成其中另一层所述永磁体结构。

根据本发明的一些实施例，在所述转子铁心的周向上所述槽组的所述第一槽体和所述第二槽体之间设有所述第四永磁体，所述第四永磁体垂直于所述转子铁心的径向延伸或倾斜于所述转子铁心的径向延伸或设置成V形永磁体结构。

根据本发明的一些实施例，在所述转子铁心的周向上相邻两个所述槽组之间设有所述第四永磁体，所述第四永磁体沿所述转子铁心的径向延伸或倾斜于所述转子铁心的径向延伸。

根据本发明的一些实施例，所述槽组的靠近所述转子铁心的中心点的一侧设有第四槽体，所述第四槽体为V形槽体或U形槽体，所述第四永磁体设于所述第四槽体内，所述第四永磁体设置成V形永磁体结构或U形永磁体结构，所述槽组位于所述V形槽体或所述U形槽体所围设的区域内。

根据本发明的一些实施例，同一所述槽组内的所述第一永磁体、所述第二永磁体和所述第三永磁体所产生的气隙磁场相互增强，相邻所述槽组内的所述第一永磁体的充磁方向相反，相邻所述槽组内的所述第二永磁体的充磁方向相反，且相邻所述槽组内的所述第三永磁体的充磁方向相反。

根据本发明的一些实施例，所述槽组的数量为M，所述转子的极数为K，所述M等于所述K。

根据本发明实施例的驱动电机包括根据本发明实施例的电机的转子。

根据本发明实施例的车辆包括根据本发明实施例的驱动电机。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明第一实施例的转子的局部结构示意图；

图2是根据本发明第一实施例的转子的局部结构示意图；

图3是根据本发明第二实施例的转子的局部结构示意图；

图4是根据本发明第三实施例的转子的局部结构示意图；

图5是根据本发明第四实施例的转子的局部结构示意图；

图6是根据本发明第五实施例的转子的局部结构示意图；

图7是根据本发明第六实施例的转子的局部结构示意图；

图8是根据本发明第七实施例的转子的局部结构示意图；

图9是根据本发明第八实施例的转子的局部结构示意图；

图10是根据本发明第一实施例的转子的结构示意图。

附图标记：

转子100；

转子铁心10；第一部分101；第二部分102；第三部分103；第四部分104；槽组11；第三槽体12；第三槽段121；第三槽壁平面122；第一槽体13；第一槽段131；第一槽壁平面132；第二槽体14；第二槽段141；第二槽壁平面142；第一外磁桥15；第二外磁桥16；第三外磁桥17；第一内磁桥18；第二内磁桥19；第四槽体51；

第一永磁体20；

第二永磁体30；

第三永磁体40；

第四永磁体50。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征，“多个”的含义是两个或两个以上。

随着科技进步与经济发展，近年来，气候变化与温室效应愈发显著，环境保护与可持续发展得到了国内外的广泛与持续的重视。其中，发展交通电气化技术、降低交通部门的碳排放成为了世界各国的共识。内置式永磁同步电机因其所具备的高转矩/功率密度、优秀的弱磁调速能力与高效率，得以广泛应用于多种交通电气化产品，如电动汽车、电动飞机与电动轮船中。

内置式永磁电机所表征出的转矩，又被称为合成转矩，是永磁转矩与磁阻转矩两个分量的和。在传统内置式永磁电机中通常采用对称的结构，使得永磁转矩与磁阻转矩的峰值点之间存在不小于45°电角度的角度差，降低了两者在电机转矩峰值点的利用率，同时，使得通过增加永磁体用量以增大永磁转矩峰值，和增加电机结构层数和永磁体块数以增大磁阻转矩峰值这两种技术路线的实际效果受到削弱。

申请人发现，为了实现在降低永磁体用量与电机制造成本的前提下进一步提高内置式永磁电机的功率密度这一目标，通过提升在合成转矩峰值点的永磁转矩与磁阻转矩峰值的利用率来提高合成转矩的峰值是一个很有价值的技术路线。然而，如何提出新型的内置式永磁电机拓扑结构来贯彻这一技术路线的思想与方法，是亟待解决的问题。

因此，本发明提出了一种特殊的不对称的转子100，根据本发明实施例的转子100能够显著减小永磁转矩和磁阻转矩峰值点的角度差，从而同时提高峰值转矩点的两种转矩分量(磁阻转矩和永磁转矩)的利用率，从而在不增加永磁材料用量的前提下提高电机的峰值合成转矩与转矩密度。

下面参考附图描述根据本发明实施例的电机的转子100。

参照图1所示，根据本发明实施例的电机的转子100包括：转子铁心10、多个第一永磁体20、多个第二永磁体30和多个第三永磁体40。

具体而言，转子铁心10设有多个槽组11，多个槽组11沿转子铁心10的周向分布，每个槽组11包括第一槽体13、第二槽体14和第三槽体12。其中，第三槽体12、第一槽体13和第二槽体14的靠近转子铁心10的中心点的一端彼此靠近，第三槽体12、第一槽体13和第二槽体14的远离转子铁心10的中心点的一端彼此远离。第三槽体12和第一槽体13的彼此靠近的一端之间设有第一隔磁结构，第一隔磁结构能够起到隔磁作用，以使主磁通(即除去漏磁外的其他磁通)不从第三槽体12和第一槽体13的彼此靠近的一端之间经过。第一槽体13和第二槽体14的彼此靠近的一端之间设有第二隔磁结构，第二隔磁结构能够起到隔磁作用，以使主磁通不从第一槽体13和第二槽体14的彼此靠近的一端之间经过。在本发明的实施例中，第一隔磁结构和第二隔磁结构可以为磁桥或者两个槽体之间的连通口等，只需要满足能够起到隔磁效果的要求即可。第一永磁体20安装于第一槽体13内，第二永磁体30安装于第二槽体14内，第三永磁体40安装于第三槽体12内。

另外，如图1所示，第三槽体12、第一槽体13和第二槽体14的远离转子铁心10的中心点的一端沿转子100的第一转动方向分布。换言之，槽组11的远离转子铁心10的端部沿着第一转动方向依次为第三槽体12、第一槽体13和第二槽体14。第一槽体13的远离转子铁心10的中心点的一侧设有第三隔磁结构，第二槽体14的远离转子铁心10的中心点的一侧设有第四隔磁结构，第三槽体12的远离转子铁心10的中心点的一侧设有第五隔磁结构。

在本发明的实施例中，第三隔磁结构、第四隔磁结构和第五隔磁结构可以为磁桥或者槽体(第一槽体13、第二槽体14或者第三槽体12)在转子铁心10的外周面上形成的槽口等，只需要满足能够起到隔磁效果的要求即可。

内置式永磁电机中，转矩可以视为由永磁转矩与磁阻转矩两部分合成。其中，一极永磁体所产生的永磁磁场的磁路通过永磁体、转子铁心、气隙与定子铁心，并与相邻极永磁体所产生的永磁磁场的磁路相闭合，形成相对于转子静止但相对于定子旋转的永磁旋转磁场。而定子多相绕组通入交流电形成定子旋转磁场。定子与永磁磁场相互作用所产生的推动转子旋转的转矩为永磁转矩。永磁转矩在定子旋转磁场轴线与永磁磁场轴线相差90度电角度，即电流超前角为0度电角度时达到峰值点。磁阻转矩是转子磁导交变，使得转子交直轴电感不同所产生的。在不考虑饱和等非线性因素影响时，磁阻转矩在电流超前角为45度电角度时达到峰值点。此时，永磁磁场的轴线与磁阻d轴的轴线，即磁阻最大点的轴线，相重合。

因此，在本发明的实施例中，如图2和图10所示，同一个槽组11内，第一永磁体20和第三永磁体40的充磁方向相同，第一永磁体20和第二永磁体30的充磁方向相反。需要说明的是，这里所说的充磁方向相同可以理解为，同一个槽组11内，第一永磁体20和第三永磁体40的充磁方向均指向第一槽体13和第二槽体14之间的转子铁心区域，或者均背离第一槽体13和第二槽体14之间的转子铁心区域。充磁方向相反可以理解为，同一个槽组11内，第一永磁体20的充磁方向指向第一槽体13和第二槽体14之间的转子铁心区域，且第二永磁体20的充磁方向指向第一槽体13和第二槽体14之间的转子铁心区域；或者第一永磁体20的充磁方向背离第一槽体13和第二槽体14之间的转子铁心区域，且第二永磁体20的充磁方向背离第一槽体13和第二槽体14之间的转子铁心区域。

同一槽组11内的第一永磁体20、第二永磁体30和第三永磁体40所产生的气隙磁场相互增强。具体地，磁场在永磁体(包括第一永磁体20、第二永磁体30和第三永磁体40)内部由其外表征的S极指向N极方向，同一槽组11内的第一永磁体20、第二永磁体30和第三永磁体40对应同一极，同一极下的第一永磁体20、第二永磁体30和第三永磁体40产生在气隙中具有相同径向方向的磁通，使得同一槽组11内的各永磁体的充磁方向均相互增强其他永磁体所产生的气隙磁场。

如图1和图2所示，本发明通过设置上述结构，使得每个槽组11能够构成爪型转子槽结构(或者称三叉戟式转子槽结构)，第一永磁体20和第二永磁体30在爪型转子槽结构中超前于第三永磁体40，第一永磁体20超前于第二永磁体30。通过设置上述充磁方式，使得永磁转矩与磁阻转矩的峰值点对应的电流超前角的角度差减小。

具体地，第一永磁体20和第三永磁体40所产生磁场的磁路串联，第一永磁体20和第三永磁体40所产生磁场的磁路与第二永磁体30所产生磁场的磁路并联，槽组11内的第一永磁体20、第二永磁体30和第三永磁体40构成不对称结构，进而整个转子100形成为不对称转子100结构。每个槽组11内的全部永磁体(包括第一永磁体20、第二永磁体30和第三永磁体40)所产生的主极磁场集中经第一槽体13和第二槽体14之间的转子铁心区域流过气隙。此时，永磁磁场轴线，在不考虑饱和时，位于第三隔磁部和第四隔磁部之间的极弧区域的中线处，即使得永磁磁场轴线沿第一转动方向偏离并超前磁阻d轴(即磁阻最大点)的轴线，从而使得永磁转矩峰值点对应的电流超前角得以增大并靠近磁阻转矩峰值点所对应的电流超前角，从而增大电机合成转矩的峰值。

换言之，本发明通过设置上述不对称的转子100结构，能够提高在电机的峰值转矩点永磁转矩分量和磁阻转矩分量的利用率，即在峰值转矩点永磁转矩分量与磁阻转矩分量的值相对于两者峰值的比率。

综上所述，第三槽体12、第一槽体13和第二槽体14的排布顺序，第一永磁体20、第二永磁体30和第三永磁体40的设置位置和充磁方向等都会影响永磁转矩和磁阻转矩峰值点所对应的电流超前角的差值，及在峰值转矩点永磁转矩和磁阻转矩分量的利用率。根据本发明实施例的电机的转子100，利用不对称的转子100结构，即利用不对称的永磁体充磁方式，在相同永磁体用量与转子内外径的前提下明显的减小了永磁转矩和磁阻转矩峰值点所对应的电流超前角的差值，从而提高了电机的峰值转矩与在峰值转矩点永磁转矩与磁阻转矩分量的利用率。得益于应用非对称结构，峰值转矩点的转矩脉动得以降低，同时增强了电机的弱磁扩速控制能力，使得该结构能够适用于包括电动汽车在内的交通电气化领域。

需要说明的是，在本发明的实施例中，“第一转动方向”可以理解为在实际工作过程中，电机的主要工作状态下，转子100绕轴线的转动方向。例如，在电机用于车辆的实施例中，该主要工作状态可以为车辆前进行驶状态。在一些实施例中，转子100还可以具有第二转动方向，第二转动方向与第一转动方向相反，例如可以为在车辆倒车状态下转子100的转动方向。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，沿着第一转动方向，第三隔磁结构的滞后端点和第五隔磁结构的滞后端点分别与转子铁心10的中心点的连线的夹角为α，第三隔磁结构的滞后端点和第四隔磁结构的超前端点分别与转子铁心10的中心点的连线的夹角为β，α小于β。

以第三隔磁结构为例，在第三隔磁结构为磁桥的实施例中，第三隔磁结构的滞后端点是指磁桥逆着第一转动方向的端点，第三隔磁结构的超前端点是指磁桥顺着第一转动方向的端点；在第三隔磁结构为槽口的实施例中，第三隔磁结构的滞后端点是指槽口逆着第一转动方向的端点，第三隔磁结构的超前端点是指槽口顺着第一转动方向的端点。根据以上描述，第四隔磁结构和第五隔磁结构的超前端点和滞后端点是可以理解的。

换言之，如图1所示，转子铁心10的中心点为o，沿着第一转动方向，第五隔磁结构的滞后端点为a，第三隔磁结构的滞后端点为b，第四隔磁结构的超前端点为c，连接中心点o和滞后端点a的直线段为oa，连接中心点o和滞后端点b的直线段为ob，连接中心点o和超前端点c的直线段为oc，直线段oa和ob的夹角为α，直线段ob和oc的夹角为β，且α＜β。

通过设置上述结构，在转子100的周向上，第一槽体13与第三槽体12的间距较第一槽体13与第二槽体14的间距更近，使得整个槽组11以及设于槽组11内的第一永磁体20、第二永磁体30和第三永磁体40构成几何不对称结构，进而整个转子100形成为几何不对称转子100结构，即相对于转子100的径向不对称的结构，有利于永磁磁场的轴线沿第一转动方向的偏离。

在本发明的一些实施例中，参照图1所示，转子100的极数为K，沿着第一转动方向，第五隔磁结构的滞后端点和第四隔磁结构的超前端点分别与转子铁心10的中心点的连线的夹角为γ，γ小于或者等于170°/K。在本发明的实施例中，γ＝α+β。换言之，直线段oa和oc的夹角为γ，并且γ≤170°/K，即α+β≤170°/K。例如，在一些具体实施例中，γ可以为165°/K、160°/K、155°/K或150°/K等。防止每个槽组11在转子100周向上的跨度过大，导致相邻两个槽组11之间的间距过小而导致转子铁心10的机械强度差，在上述尺寸范围内，既能保证转子100所产生磁场的高转矩、高效率、高调速范围的要求，还能保证转子铁心10的结构强度，使转子100满足高可靠性的要求。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，至少一个第一永磁体20、至少一个第二永磁体30和至少一个第三永磁体40的靠近转子铁心10的中心点的一端彼此靠近且远离转子铁心10的中心点的一端彼此远离，以构成不对称的永磁体结构。

在该不对称的永磁体结构中，第一永磁体20的靠近转子铁心10的中心点的一端和远离转子铁心10的中心点的一端的间距为L1，第二永磁体30的靠近转子铁心10的中心点的一端和远离转子铁心10的中心点的一端的间距为L2，第三永磁体40的靠近转子铁心10的中心点的一端和远离转子铁心10的中心点的一端的间距为L3，L1小于或者等于L2，L3小于或者等于L2，即L1≤L2，L3≤L2。

第一槽体13、第二槽体14和第三槽体12内的永磁体构成不对称永磁体结构，并且在该不对称的永磁体结构中，沿着第一转动方向，位置超前的第一永磁体20的长度更长，更有利于减小永磁转矩峰值点和磁阻转矩峰值点的电流超前角的差值，起到提高合成转矩峰值、提高永磁转矩和磁阻转矩分量利用率的效果。

根据本发明的一些实施例，转子100的外周面与定子铁心之间形成气隙，在第三槽体12、第一槽体13和第二槽体14的外端，即远离转子铁心10的中心点的一端，与气隙之间可以隔有磁桥，或者直接与气隙连通，以有效减少端部漏磁，提高材料利用率。

具体地，在一些实施例中，如图1所示，前文所说的第三隔磁结构可以为第一槽体13的远离转子铁心10的中心点的一端与转子铁心10的外周面之间的第一外磁桥15，第一外磁桥15可以减少漏磁，同时保证转子铁心10的结构强度；或者在另一些实施例中，第一槽体13的远离转子铁心10的中心点的一端延伸至转子铁心10的外周面，前文所说的第三隔磁结构可以为第一槽体13在转子铁心10的外周面形成的第一槽口，第一槽口同样可以显著减少漏磁。

在一些实施例中，如图1所示，前文所说的第四隔磁结构可以为第二槽体14的远离转子铁心10的中心点的一端与转子铁心10的外周面之间的第二外磁桥16，第二外磁桥16可以减少漏磁，同时保证转子铁心10的结构强度；或者在另一些实施例中，第二槽体14的远离转子铁心10的中心点的一端延伸至转子铁心10的外周面，前文所说的第四隔磁结构可以为第二槽体14在转子铁心10的外周面形成的第二槽口，第二槽口同样可以显著减少漏磁。

在一些实施例中，如图1所示，前文所说的第五隔磁结构可以为第三槽体12的远离转子铁心10的中心点的一端与转子铁心10的外周面之间的第三外磁桥17，第三外磁桥17可以减少漏磁，同时保证转子铁心10的结构强度；或者在另一些实施例中，第三槽体12的远离转子铁心10的中心点的一端延伸至转子铁心10的外周面，前文所说的第五隔磁结构可以为第三槽体12在转子铁心10的外周面形成的第三槽口，第三槽口同样可以显著减少漏磁。

此外，在设有第一外磁桥15的实施例中，参照图1所示，第一外磁桥15沿转子铁心10的径向的厚度L4等于2.5mm，或者大于0mm且小于2.5mm，即0mm＜L4≤2.5mm。例如，在一些具体实施例中，L4可以为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm和2.5mm等。第一外磁桥15的厚度L4过大，会削弱减少漏磁的效果，第一外磁桥15的厚度L4过小，会降低转子铁心10的机械强度，在上述尺寸范围内，同时兼顾了减少漏磁和保证机械强度的要求，结构设计更合理。

在设有第二外磁桥16的实施例中，参照图1所示，第二外磁桥16沿转子铁心10的径向的厚度L5等于2.5mm，或者大于0mm且小于2.5mm，即0mm＜L5≤2.5mm。例如，在一些具体实施例中，L5可以为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm和2.5mm等。第二外磁桥16的厚度L5过大，会削弱减少漏磁的效果，第二外磁桥16的厚度L5过小，会降低转子铁心10的机械强度，在上述尺寸范围内，同时兼顾了减少漏磁和保证机械强度的要求，结构设计更合理。

在设有第三外磁桥17的实施例中，参照图1所示，第三外磁桥17沿转子铁心10的径向的厚度L6等于2.5mm，或者大于0mm且小于2.5mm，即0mm＜L6≤2.5mm。例如，在一些具体实施例中，L6可以为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm和2.5mm等。第三外磁桥17的厚度L6过大，会削弱减少漏磁的效果，第三外磁桥17的厚度L6过小，会降低转子铁心10的机械强度，在上述尺寸范围内，同时兼顾了减少漏磁和保证机械强度的要求，结构设计更合理。

此外，继续参照图1-图4所示，第一隔磁结构可以为位于第三槽体12和第一槽体13彼此靠近的一端之间的第一内磁桥18，或者第一隔磁结构可以为连通第三槽体12和第一槽体13的彼此靠近的一端的第一连通口。第二隔磁结构可以为位于第一槽体13和第二槽体14彼此靠近的一端之间的第二内磁桥19，或者第二隔磁结构可以为连通第一槽体13和第二槽体14的彼此靠近的一端的第二连通口，以起到减少端部漏磁的效果。

并且第三槽体12和第一槽体13的彼此靠近的一端距离较近，第一槽体13和第二槽体14的彼此靠近的一端距离较近，第三槽体12、第一槽体13和第二槽体14可以视为从转子铁心10的同一内部位置向转子铁心10的外周面延伸，所形成的爪型结构能够使得永磁转矩峰值点对应的电流超前角得以增大并靠近磁阻转矩峰值点对应的电流超前角，增大合成转矩的峰值。

如图1-图4所示，在第一隔磁结构为第一内磁桥18的实施例中，第一内磁桥18沿转子铁心10的周向的厚度L7等于3mm，或者大于0mm且小于3mm，即0mm＜L7≤3mm。例如，在一些具体实施例中，L7可以为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm和3mm等。第一内磁桥18的厚度L7过大，会削弱减少漏磁的效果，同时影响永磁磁场轴线沿第一转动方向的偏离，第一内磁桥18的厚度L7过小，会影响转子铁心10的机械强度，在上述尺寸范围内，同时兼顾了减少漏磁、提高合成转矩峰值和保证机械强度的要求，结构设计更合理。

如图1-图4所示，在第二隔磁结构为第二内磁桥19的实施例中，第二内磁桥19沿转子铁心10的周向的厚度L8等于3mm，或者大于0mm且小于3mm，即0mm＜L8≤3mm。例如，在一些具体实施例中，L8可以为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm和3mm等。第二内磁桥19的厚度L8过大，会削弱减少漏磁的效果，同时影响永磁磁场轴线沿第一转动方向的偏离，第二内磁桥19的厚度L8过小，会影响转子铁心10的机械强度，在上述尺寸范围内，同时兼顾了减少漏磁、提高合成转矩峰值和保证机械强度的要求，结构设计更合理。

在本发明的实施例中，如图1所示，转子铁心10包括第一部分101和第二部分102。其中，第一部分101位于槽组11的靠近转子铁心10的中心点的一侧，第二部分102位于槽组11的远离转子铁心10的中心点的一侧，并且第一部分101和第二部分102通过第一连接部连接，以使转子铁心10连接成一个整体，保证转子铁心10的结构可靠性，同时提高转子铁心10对第一永磁体20和第二永磁体30的固定稳定性。

此外，参照图1所示，第二部分102包括第三部分103和第四部分104，其中，在转子铁心10的周向上，第三部分103位于第一槽体13和第二槽体14之间，第四部分104位于第三槽体12和第一槽体13之间。在一些实施例中，第三部分103和第四部分104分别与第一部分101通过第一连接部连接，且第三部分103和第四部分104彼此不直接连接，以实现第一部分101和第二部分102的连接；在另一些实施例中，第三部分103和第四部分104通过第二连接部连接，并且第三部分103和第四部分104中的至少一个通过第一连接部与第一部分101连接，从而实现第一部分101和第二部分102的连接。

在本发明的一些实施例中，第一连接部可以包括第二外磁桥16、第三外磁桥17、第一内磁桥18和第二内磁桥19，第二连接部可以为第一外磁桥15。具体地，在设有第一外磁桥15的实施例中，转子铁心10上可以设有第二外磁桥16、第三外磁桥17、第一内磁桥18和第二内磁桥19中的至少一个，在未设有第一外磁桥15的实施例中，即第三隔磁结构为第一槽口的实施例中，转子铁心10上，第二外磁桥16和第二内磁桥19至少设有一个，且第三外磁桥17和第一内磁桥18至少设有一个。

例如，在一些具体实施例中，转子铁心10可以设有第一外磁桥15和第二外磁桥16、或者第一外磁桥15和第三外磁桥17、或者第一外磁桥15和第一内磁桥18、或者第一外磁桥15和第二内磁桥19、或者第二外磁桥16和第三外磁桥17、或者第二外磁桥16和第二内磁桥19、或者第三外磁桥17和第一内磁桥18、或者第一内磁桥18和第二内磁桥19。

例如，在一些具体实施例中，转子铁心10可以设有第一外磁桥15、第二外磁桥16、第三外磁桥17、第一内磁桥18和第二内磁桥19中的任意三种磁桥。例如，在一些具体实施例中，转子铁心10可以设有第一外磁桥15、第二外磁桥16、第三外磁桥17、第一内磁桥18和第二内磁桥19中的任意四种磁桥。例如，在一些具体实施例中，转子铁心10可以同时设有第一外磁桥15、第二外磁桥16、第三外磁桥17、第一内磁桥18和第二内磁桥19五种磁桥。这都在本发明的保护范围之内。

在本发明的实施例中，第一槽体13、第二槽体14和第三槽体12的具体延伸结构可以根据实际情况灵活设置。

在一些实施例中，如图3和图4所示，第一槽体13可以包括一个第一槽段131，该第一槽段131内安装有至少一个第一永磁体20。在另一些实施例中，如图1所示，第一槽体13可以包括多个第一槽段131，其中至少一个第一槽段131内设有至少一个第一永磁体20，也就是说，可以其中一个第一槽段131内设有至少一个第一永磁体20，也可以多个第一槽段131内均设有至少一个第一永磁体20。多个第一槽段131的延伸方向相同或者不相同，而未安装有第一永磁体20的第一槽段131则形成为空气段。换言之，第一槽体13可以包括A个第一槽段131，A个第一槽段131中的B个内安装有第一永磁体20，C个内未安装有第一永磁体20，A＝B+C，且A≥1，B≥1，C≥0。

例如，在如图1所示的示例中，第一槽体13包括两个第一槽段131，这两个第一槽段131彼此连通且延伸方向不相同，其中靠近转子铁心10的外周面的第一槽段131内设有第一永磁体20，第一永磁体20与转子铁心10的外周面的距离更近，有利于提高电磁转矩，靠近转子铁心10的中心点的第一槽段131还能够降低该第一永磁体20的端部漏磁，有利于提高第一永磁体20的利用率。

需要说明的是，在本发明的实施例中，每个第一槽体13中的第一槽段131的数量不超过3个，即A≤3，第一槽体13的结构简单，有利于降低加工工艺难度，易于设计和加工，且有利于简化第一槽体13内第一永磁体20的结构。

在一些实施例中，如图1所示，第二槽体14可以包括一个第二槽段141，该第二槽段141内安装有至少一个第二永磁体30。在另一些实施例中，如图3和图4所示，第二槽体14可以包括多个第二槽段141，其中至少一个第二槽段141内设有至少一个第二永磁体30，也就是说，可以其中一个第二槽段141内设有至少一个第二永磁体30，也可以多个第二槽段141内均设有至少一个第二永磁体30。多个第二槽段141的延伸方向相同或者不相同，而未安装有第二永磁体30的第二槽段141则形成为空气段。换言之，第二槽体14可以包括D个第二槽段141，D个第二槽段141中的E个内安装有第二永磁体30，F个内未安装有第二永磁体30，D＝E+F，且D≥1，E≥1，F≥0。

例如，在如图3所示的示例中，第二槽体14包括两个第二槽段141，这两个第二槽段141彼此连通且延伸方向不相同，其中靠近转子铁心10的外周面的第二槽段141内设有第二永磁体30，第二永磁体30与转子铁心10的外周面的距离更近，有利于提高电磁转矩，靠近转子铁心10的中心点的第二槽段141还能够减少该第二永磁体30的端部漏磁，有利于提高第二永磁体30的利用率。

例如，在如图4所示的示例中，第二槽体14包括两个第二槽段141，这两个第二槽段141彼此连通且延伸方向不相同，且两个第二槽段141内分别设有一个第二永磁体30，靠近转子铁心10的外周面的第二永磁体30起到主要输出转矩的作用，而靠近转子铁心10的中心点的第二永磁体30能够减少靠近转子铁心10的外周面的第二永磁体30的端部漏磁，提高材料利用率。

需要说明的是，在本发明的实施例中，每个第二槽体14中的第二槽段141的数量不超过3个，即D≤3，第二槽体14的结构简单，有利于降低加工工艺难度，易于设计和加工，提高机械强度，且有利于简化第二槽体14内第二永磁体30的结构。

在一些实施例中，如图1和图4所示，第三槽体12可以包括一个第三槽段121。在另一些实施例中，如图3所示，第三槽体12可以包括多个第三槽段121，其中至少一个第三槽段121内设有至少一个第三永磁体40，也就是说，可以其中一个第三槽段121内设有至少一个第三永磁体40，也可以多个第三槽段121内均设有至少一个第三永磁体40。多个第三槽段121的延伸方向相同或者不相同，而未安装有第三永磁体40的第三槽段121则形成为空气段。换言之，第三槽体12可以包括G个第三槽段121，G个第三槽段121中的H个内安装有第三永磁体40，J个内未安装有第三永磁体40，G＝H+J，且G≥1，H≥1，J≥0。

例如，在如图3所示的示例中，第三槽体12包括两个第三槽段121，这两个第三槽段121彼此连通且延伸方向不相同。其中靠近转子铁心10的外周面的第三槽段121内设有第三永磁体40，第三永磁体40与转子铁心10的外周面的距离更近，有利于提高电磁转矩，靠近转子铁心10的中心点的第三槽段121还能够降低该第三永磁体40的端部漏磁，有利于提高第三永磁体40的利用率。

需要说明的是，在本发明的实施例中，每个第三槽体12中的第三槽段121的数量不超过3个，即G≤3，第三槽体12的结构简单，有利于降低加工工艺难度，易于设计和加工，且有利于简化第三槽体12内第三永磁体40的结构。

第一槽体13、第二槽体14和第三槽体12的槽壁面结构也可也根据实际情况需要灵活设置。

在一些实施例中，如图1所示，在转子100的周向上，第一槽体13的安装有第一永磁体20的部分具有彼此相对且相互平行的两个第一槽壁面，这两个第一槽壁面为平面，且这两个第一槽壁面分别与第一永磁体20的两个侧面平行，以使第一永磁体20能够通过第一槽体13的这两个第一槽壁面进行限位，防止第一永磁体20发生晃动甚至脱出，且第一永磁体20和第一槽体13的结构简单，易于加工和装配。

例如，在第一槽体13包括第一槽段131的实施例中，安装有第一永磁体20的第一槽段131具有彼此相对且平行的两个第一槽壁平面132，两个第一槽壁平面132形成为上述的第一槽壁面且分别与第一永磁体20的两个侧面平行，通过两个第一槽壁平面132可以对第一永磁体20进行可靠限位。

在一些实施例中，如图1所示，在转子100的周向上，第二槽体14的安装有第二永磁体30的部分具有彼此相对且相互平行的两个第二槽壁面，这两个第二槽壁面为平面，且这两个第二槽壁面分别与第二永磁体30的两个侧面平行，以使第二永磁体30能够通过第二槽体14的这两个第二槽壁面进行限位，防止第二永磁体30发生晃动甚至脱出，且第二永磁体30和第二槽体14的结构简单，易于加工和装配。

例如，在第二槽体14包括第二槽段141的实施例中，安装有第二永磁体30的第二槽段141具有彼此相对且平行的两个第二槽壁平面142，两个第二槽壁平面142形成为上述的第二槽壁面且分别与第二永磁体30的两个侧面平行，通过两个第二槽壁平面142可以对第二永磁体30进行可靠限位。

在一些实施例中，如图1所示，在转子100的周向上，第三槽体12的安装有第三永磁体40的部分具有彼此相对且相互平行的两个第三槽壁面，这两个第三槽壁面为平面，且这两个第三槽壁面分别与第三永磁体40的两个侧面平行，以使第三永磁体40能够通过第三槽体12的这两个第三槽壁面进行限位，防止第三永磁体40发生晃动甚至脱出，且第三永磁体40和第三槽体12的结构简单，易于加工和装配。

例如，在第三槽体12包括第三槽段121的实施例中，安装有第三永磁体40的第三槽段121具有彼此相对且平行的两个第三槽壁平面122，两个第三槽壁平面122形成为上述的第三槽壁面且分别与第三永磁体40的两个侧面平行，通过两个第三槽壁平面122可以对第三永磁体40进行可靠限位。

根据本发明的一些实施例，第一永磁体20、第二永磁体30和第三永磁体40中的至少一个垂直于转子100的轴向的截面为长方形。第一永磁体20、第二永磁体30和第三永磁体40的结构更加简单，有利于降低加工工艺难度，减小加工误差，第一永磁体20与第一槽段131、第二永磁体30与第二槽段141、第三永磁体40与第三槽段121不易因加工误差大而导致难以装配或永磁体易脱落，有利于提高合格率。

此外，在本发明的一些实施例中，未安装有第一永磁体20的第一槽段131的槽壁面为平面、弧面、折弯面中的一种或多种组合，未安装有第二永磁体30的第二槽段141的槽壁面为平面、弧面、折弯面中的一种或多种组合，未安装有第三永磁体40的第三槽段121的槽壁面为平面、弧面、折弯面中的一种或多种组合，这都在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，这里“平面、弧面、折弯面中的一种或多种组合”是指，第一槽段131(或第二槽段141、第三槽段121)的槽壁面可以仅为平面、弧面或者折弯面，或者第一槽段131(或第二槽段141、第三槽段121)的槽壁面可以包括平面、弧面和折弯面中两种，再或者第一槽段131(或第二槽段141、第三槽段121)的槽壁面可以同时包括平面、弧面和折弯面三种结构。当然，第一槽段131、第二槽段141和第三槽段121的槽壁面形状包括但不限于前面所说的平面、弧面和折弯面，根据实际情况需要，还可以设置为任意所需形状。

另外，需要说明的是，在第一槽体13包括多个第一槽段131的实施例中，多个第一槽段131的槽壁面可以通过直线边缘连接或通过弧线边缘连接；在第二槽体14包括多个第二槽段141的实施例中，多个第二槽段141的槽壁面可以通过直线边缘连接或通过弧线边缘连接；在第三槽体12包括多个第三槽段121的实施例中，多个第三槽段121的槽壁面可以通过直线边缘连接或通过弧线边缘连接，这都在本发明的保护范围之内。通过直线边缘连接或通过弧线边缘连接有利于减少相邻两个第一槽段131(或相邻两个第二槽段141、或相邻两个第三槽段121)的连接处的应力集中，有利于提高机械强度，提高高速性能。

在本发明的实施例中，第三槽体12、第一槽体13和第二槽体14构成的槽组11，既可以在单层内置式永磁电机转子100中作为其转子槽，也可以在满足几何约束要求的前提下，在多层内置式永磁电机转子100中作为其中的任意一层转子槽。

换言之，在本发明的一些实施例中，如图5-图9所示，转子100的同一磁极下包括多层永磁体结构，，这里所说的多层永磁体结构，是指在转子100的径向截面内，永磁体结构为多层。转子铁心10的位于相邻两层永磁体结构之间的部分允许磁通通过。同一个槽组11内的第一永磁体20、第二永磁体30和第三永磁体40构成其中一层永磁体结构。

在一些实施例中，转子100为多层内置式永磁电机的转子100，并且转子100还包括多个第四永磁体50，相应地，转子铁心10设有用于安装第四永磁体50的第四槽体51。多个第四永磁体50安装于转子铁心10，并且多个第四永磁体50沿转子铁心10的周向分布。第四永磁体50构成多层永磁体结构中的其中另一层永磁体结构，也就是说，同一个槽组11内的第一永磁体20和第二永磁体30和第三永磁体40、以及第四永磁体50构成多层永磁体结构中的两层永磁体结构，第四槽体51和槽组11构成多层内置式电机转子100的两层转子槽。

例如，在一些具体实施例中，如图5所示，在转子铁心10的周向上，相邻两个槽组11之间设有第四槽体51，且第四槽体51内设有第四永磁体50，并且第四永磁体50沿转子铁心10的径向延伸(例如图5所示)或倾斜于转子铁心10的径向延伸。也就是说，第四永磁体50为轮辐式永磁体结构，不对称的爪型槽组11内的第一永磁体2、第二永磁体30和第三永磁体40能够与对称或者不对称的辐式永磁体结构相结合，以配合得到更大的合成转矩，以及实现永磁转矩和磁阻转矩分量更高的利用率。不对称的槽组11以及槽组11内的永磁体能够使增加永磁体的块数或者增加电机结构层数以增加磁阻转矩峰值的技术路线的实际效果不被削弱，显著提高了材料利用率。

需要说明的是，与辐式永磁体结构相结合的槽组11包括但不限于图5中实施例所示的结构，在另一些实施例中，与辐式永磁体结构相结合的槽组11还可以为图1中实施例、图3中实施例、图4中实施例或其它实施例中的不对称的爪型槽组11，这都在本发明的保护范围之内。

例如，在另一些具体实施例中，如图6和图7所示，在转子铁心10的周向上，槽组11的第一槽体13和第二槽体14之间设有第四槽体51，第四槽体51内设有第四永磁体50，槽组11形成为内层转子槽，第四槽体51形成为外层转子槽。其中，第四永磁体50可以垂直于转子铁心10的径向延伸(例如图6所示)、或倾斜于转子铁心10的径向延伸、或设置成V形永磁体结构(例如图7所示)。这里，“设置成V形永磁体结构”可以理解为一个第四永磁体50在垂直于转子100的轴向的截面为V形，或者在垂直于转子100的轴向的截面上，多个第四永磁体50沿V形排布。

需要说明的是，第一槽体13和第二槽体14之间的V形永磁体结构可以为如图7所示的对称永磁体结构，即V形的两条边长度相等，V形永磁体结构也可以为不对称永磁体结构，即V形的两条边长度不相等。也就是说，第四永磁体50为“一”字形永磁体结构或V形永磁体结构，不对称的爪型槽组11结构能够与对称或者不对称的“一”字型永磁体结构相结合，或者能够与对称或者不对称的V型永磁体结构相结合，以配合得到更大的合成转矩，以及实现永磁转矩和磁阻转矩分量更高的利用率。并且不对称的槽组11以及槽组11内的永磁体能够使增加永磁体的块数或者增加电机结构层数以增加磁阻转矩峰值的技术路线的实际效果不被削弱，显著提高了材料利用率。

另外，需要说明的是，与“一”字型永磁体结构和V型永磁体结构相结合的槽组11包括但不限于图6和图7中实施例所示的结构，只需要满足几何约束要求即可。

例如，在又一些实施例中，如图8和图9所示，槽组11的靠近转子铁心10的中心点的一侧设有第四槽体51，第四槽体51内设有第四永磁体50，槽组11形成为外层转子槽，第四槽体51形成为内层转子槽。其中，第四槽体51为V形槽体且第四永磁体50设置成V形永磁体结构，V形槽体的开口背向转子铁心10的中心点，槽组11位于V形槽体所围设的区域内。或者第四槽体51为U形槽体且第四永磁体50设置成U形永磁体结构(例如图8和图9所示)，U形槽体的开口背向转子铁心10的中心点，槽组11位于U形槽体所围设的区域内。

需要说明的是，设于槽组11的靠近转子铁心10的中心点的一侧的V形永磁体结构可以为对称永磁体结构，即V形的两条边长度相等，V形永磁体结构也可以为不对称永磁体结构，即V形的两条边长度不相等。U形永磁体结构可以为如图9所示的对称永磁体结构，即U形的两侧边相对于底边的中心线对称，U形永磁体结构也可以为不对称永磁体结构，即U形的两侧边相对于底边的中心线不对称。

也就是说，第四永磁体50为V形永磁体结构或U形永磁体结构，不对称的爪型槽组11能够与对称或者不对称的V形永磁体结构相结合，或者与对称或不对称的U形永磁体结构相结合，以配合得到更大的合成转矩，以及实现永磁转矩和磁阻转矩分量更高的利用率。并且不对称的槽组11以及槽组11内的永磁体能够使增加永磁体的块数或者增加电机结构层数以增加磁阻转矩峰值的技术路线的实际效果不被削弱，显著提高了材料利用率。

另外，需要说明的是，与V形永磁体结构和U形永磁体结构相结合的槽组11包括但不限于图8和图9中实施例所示的结构，只需要满足几何约束要求即可。

在本发明的实施例中，如图2和图10所示，相邻槽组11内的第一永磁体20的充磁方向相反，相邻槽组11内的第二永磁体30的充磁方向相反，且相邻槽组11内的第三永磁体40的充磁方向相反，以利于形成闭合磁路。

需要说明的是，这里的充磁方向相反可以理解为，对于相邻的两个槽组11，其中一个槽组11内的第一永磁体20的充磁方向指向第一槽体13和第二槽体14之间的转子铁心区域，且相邻的槽组11内的第一永磁体20的充磁方向背离第一槽体13和第二槽体14之间的转子铁心区域。

在第一永磁体20(或第二永磁体30、第三永磁体40)垂直于转子100的轴向的截面为长方形的实施例中，第一永磁体20沿长方形的短边充磁，即垂直于长方形的长边充磁，即充磁方向与长方形的短边平行。

在本发明的一些实施例中，如图10所示，槽组11的数量为M，转子100的极数为K，M等于K，即M＝K。也就是说，每个磁极对应一个槽组11以及该槽组11内的第一永磁体20、第二永磁体30、第三永磁体40，每个磁极下转子槽结构更简单，降低了结构设计难度，且提高了结构强度。

例如在一些具体实施例中，转子100的极数K为偶数且满足4≤K≤12，也就是说，转子100可以为四极、六极、八极、十极或者十二极，使转子100可以满足更多电机的使用需求，并且相应的槽组11、第一永磁体20、第二永磁体30、第三永磁体40的尺寸设计也可以更合理，以利于提高电磁转矩和结构强度。

根据本发明实施例的驱动电机包括根据本发明实施例的电机的转子。由于根据本发明实施例的电机的转子具有上述有益的技术效果，因此根据本发明实施例的驱动电机，利用不对称的转子100结构，即利用不对称的永磁体充磁方式，在相同永磁体用量与转子内外径的前提下明显的减小了永磁转矩和磁阻转矩峰值点所对应的电流超前角的差值，从而提高了电机的峰值转矩与在峰值转矩点永磁转矩与磁阻转矩分量的利用率。得益于应用非对称结构，峰值转矩点的转矩脉动得以降低，同时增强了电机的弱磁扩速控制能力，使得该结构能够适用于包括电动汽车在内的交通电气化领域。

该转子用于驱动电机时，峰值转矩点的转矩脉动得以降低，同时增强了电机的弱磁扩速控制能力，可以提高驱动电机的扭矩，车辆的爬坡能力强，起动、加速能力强，驱动电机的高速性能好，最高转速大，则驱动电机的体积与重量可做小，节省了空间，降低了车辆的重量。驱动电机调速范围宽，能够满足车辆在不同路况时的要求。

根据本发明实施例的车辆包括根据本发明实施例的驱动电机。由于根据本发明实施例的驱动电机具有上述有益的技术效果，因此根据本发明实施例的车辆，利用不对称的转子100结构，即利用不对称的永磁体充磁方式，在相同永磁体用量与转子内外径的前提下明显的减小了永磁转矩和磁阻转矩峰值点所对应的电流超前角的差值，从而提高了电机的峰值转矩与在峰值转矩点永磁转矩与磁阻转矩分量的利用率。得益于应用非对称结构，峰值转矩点的转矩脉动得以降低，同时增强了电机的弱磁扩速控制能力，使得该结构能够适用于包括电动汽车在内的交通电气化领域。

该驱动电机用于车辆时，峰值转矩点的转矩脉动得以降低，同时增强了电机的弱磁扩速控制能力，可以提高驱动电机的扭矩，车辆的爬坡能力强，起动、加速能力强，驱动电机的高速性能好，最高转速大，则驱动电机的体积与重量可做小，节省了空间，降低了车辆的重量。驱动电机调速范围宽，能够满足车辆在不同路况时的要求。

根据本发明实施例的车辆、驱动电机和转子100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (20)

1.一种电机的转子，其特征在于，所述转子包括：

转子铁心，所述转子铁心设有多个槽组，多个所述槽组沿所述转子铁心的周向分布，每个所述槽组包括第一槽体、第二槽体和第三槽体，所述第三槽体、所述第一槽体和所述第二槽体的靠近所述转子铁心的中心点的一端彼此靠近而远离所述转子铁心的中心点的一端彼此远离，所述第一槽体和所述第三槽体的彼此靠近的一端之间设有第一隔磁结构，所述第一槽体和所述第二槽体的彼此靠近的一端之间设有第二隔磁结构，所述第三槽体、所述第一槽体和所述第二槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端沿所述转子的第一转动方向分布，所述第一槽体的远离所述转子铁心的中心点的一侧设有第三隔磁结构，所述第二槽体的远离所述转子铁心的中心点的一侧设有第四隔磁结构，所述第三槽体的远离所述转子铁心的中心点的一侧设有第五隔磁结构；

多个第一永磁体、多个第二永磁体和多个第三永磁体，所述第一永磁体安装于所述第一槽体内，所述第二永磁体安装于所述第二槽体内，所述第三永磁体安装于所述第三槽体内，

其中，同一个所述槽组内，所述第一永磁体和所述第三永磁体的充磁方向相同，所述第一永磁体和所述第二永磁体的充磁方向相反，沿着所述第一转动方向，所述第三隔磁结构的滞后端点和所述第五隔磁结构的滞后端点分别与所述转子铁心的中心点的连线的夹角为α，所述第三隔磁结构的滞后端点和所述第四隔磁结构的超前端点分别与所述转子铁心的中心点的连线的夹角为β，所述α小于所述β。

2.根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于，所述第一永磁体的靠近所述转子铁心的中心点的一端和远离所述转子铁心的中心点的一端的间距为L1，所述第二永磁体的靠近所述转子铁心的中心点的一端和远离所述转子铁心的中心点的一端的间距为L2，所述第三永磁体的靠近所述转子铁心的中心点的一端和远离所述转子铁心的中心点的一端的间距为L3，所述L1小于或者等于所述L2，所述L3小于或者等于所述L2。

3.根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于，所述第一隔磁结构为位于所述第三槽体和所述第一槽体的彼此靠近的一端之间的第一内磁桥，或为连通所述第三槽体和所述第一槽体的彼此靠近的一端的第一连通口；和/或，

所述第二隔磁结构为位于所述第一槽体和所述第二槽体的彼此靠近的一端之间的第二内磁桥，或为连通所述第一槽体和所述第二槽体的彼此靠近的一端的第二连通口。

4.根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于，所述第一隔磁结构为位于所述第三槽体和所述第一槽体的彼此靠近的一端之间的第一内磁桥，所述第一内磁桥沿所述转子铁心的周向的厚度等于3mm，或者大于0mm且小于3mm；和/或，

所述第二隔磁结构为位于所述第一槽体和所述第二槽体的彼此靠近的一端之间的第二内磁桥，所述第二内磁桥沿所述转子铁心的周向的厚度等于3mm，或者大于0mm且小于3mm。

5.根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于，

所述第三隔磁结构为位于所述第一槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端与所述转子铁心的外周面之间的第一外磁桥；或者，所述第三隔磁结构为所述第一槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端延伸至所述转子铁心的外周面且在所述转子铁心的外周面形成的第一槽口；和/或，

所述第四隔磁结构为位于所述第二槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端与所述转子铁心的外周面之间的第二外磁桥；或者，所述第四隔磁结构为所述第二槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端延伸至所述转子铁心的外周面且在所述转子铁心的外周面形成的第二槽口；和/或，

所述第五隔磁结构为位于所述第三槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端与所述转子铁心的外周面之间的第三外磁桥；或者，所述第五隔磁结构为所述第三槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端延伸至所述转子铁心的外周面且在所述转子铁心的外周面形成的第三槽口。

6.根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于，所述第三隔磁结构为位于所述第一槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端与所述转子铁心的外周面之间的第一外磁桥，所述第一外磁桥沿所述转子铁心的径向的厚度等于2.5mm，或者大于0mm且小于2.5mm；和/或，

所述第四隔磁结构为位于所述第二槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端与所述转子铁心的外周面之间的第二外磁桥，所述第二外磁桥沿所述转子铁心的径向的厚度等于2.5mm，或者大于0mm且小于2.5mm；和/或，

所述第五隔磁结构为位于所述第三槽体的远离所述转子铁心的中心点的一端与所述转子铁心的外周面之间的第三外磁桥，所述第三外磁桥沿所述转子铁心的径向的厚度等于2.5mm，或者大于0mm且小于2.5mm。

7.根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于，所述转子铁心包括：

第一部分，所述第一部分位于所述槽组的靠近所述转子铁心的中心点的一侧；

第二部分，所述第二部分位于所述槽组的远离所述转子铁心的中心点的一侧，所述第二部分与所述第一部分通过第一连接部连接，且所述第二部分包括第三部分和第四部分，在所述转子铁心的周向上，所述第三部分位于所述第一槽体和所述第二槽体之间，所述第四部分位于所述第一槽体和所述第三槽体之间，其中，

所述第三部分和所述第四部分分别通过所述第一连接部与所述第一部分连接且所述第三部分和所述第四部分不直接连接，或者，所述第三部分与所述第四部分通过第二连接部连接且所述第三部分和所述第四部分中的至少一个与所述第一部分通过所述第一连接部连接。

8.根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于，所述转子的极数为K，沿着所述第一转动方向，所述第五隔磁结构的滞后端点和所述第四隔磁结构的超前端点分别与所述转子铁心的中心点的连线的夹角为γ，所述γ小于或者等于170°/K。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的电机的转子，其特征在于，

所述第一槽体包括至少一个第一槽段，至少一个所述第一槽段内安装有所述第一永磁体，多个所述第一槽段的延伸方向相同或不相同；

所述第二槽体包括至少一个第二槽段，至少一个所述第二槽段内安装有所述第二永磁体，多个所述第二槽段的延伸方向相同或不相同；

所述第三槽体包括至少一个第三槽段，至少一个所述第三槽段内安装有所述第三永磁体，多个所述第三槽段的延伸方向相同或不相同。

10.根据权利要求9所述的电机的转子，其特征在于，每个所述第一槽体中所述第一槽段的数量不超过3个，每个所述第二槽体中所述第二槽段的数量不超过3个，每个所述第三槽体中所述第三槽段的数量不超过3个。

11.根据权利要求9所述的电机的转子，其特征在于，

未安装有所述第一永磁体的所述第一槽段的槽壁面为平面、弧面、折弯面中的一种或多种组合；

未安装有所述第二永磁体的所述第二槽段的槽壁面为平面、弧面、折弯面中的一种或多种组合；

未安装有所述第三永磁体的所述第三槽段的槽壁面为平面、弧面、折弯面中的一种或多种组合。

12.根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于，所述转子的同一磁极下包括多层永磁体结构，同一个所述槽组内的所述第一永磁体、所述第二永磁体和所述第三永磁体构成其中一层所述永磁体结构。

13.根据权利要求12所述的电机的转子，其特征在于，还包括：

多个第四永磁体，多个所述第四永磁体安装于所述转子铁心且沿所述转子铁心的周向分布，所述第四永磁体构成其中另一层所述永磁体结构。

14.根据权利要求13所述的电机的转子，其特征在于，在所述转子铁心的周向上所述槽组的所述第一槽体和所述第二槽体之间设有所述第四永磁体，所述第四永磁体垂直于所述转子铁心的径向延伸或倾斜于所述转子铁心的径向延伸或设置成V形永磁体结构。

15.根据权利要求13所述的电机的转子，其特征在于，在所述转子铁心的周向上相邻两个所述槽组之间设有所述第四永磁体，所述第四永磁体沿所述转子铁心的径向延伸或倾斜于所述转子铁心的径向延伸。

16.根据权利要求13所述的电机的转子，其特征在于，所述槽组的靠近所述转子铁心的中心点的一侧设有第四槽体，所述第四槽体为V形槽体或U形槽体，所述第四永磁体设于所述第四槽体内，所述第四永磁体设置成V形永磁体结构或U形永磁体结构，所述槽组位于所述V形槽体或所述U形槽体所围设的区域内。

17.根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于，相邻所述槽组内的所述第一永磁体的充磁方向相反，相邻所述槽组内的所述第二永磁体的充磁方向相反，且相邻所述槽组内的所述第三永磁体的充磁方向相反。

18.根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于，所述槽组的数量为M，所述转子的极数为K，所述M等于所述K。

19.一种驱动电机，其特征在于，包括根据权利要求1-18中任一项所述的电机的转子。

20.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求19所述的驱动电机。

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