CN113785474B - 一种电机转子、驱动电机和电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种电机转子、驱动电机和电动汽车，涉及电机技术领域。其中，所述电机转子中，设计一种具有至少两个凸起组件的转子铁芯，将至少两个磁钢和至少两个薄板设置在至少两个凸起组件之间组成的凹槽中，然后再通过转子压板与转子铁芯耦合，将多个磁钢和多个薄板固定在转子铁芯上的各个凹槽中，实现电机转子在轴向方向上的可靠性。同时，通过在磁钢上叠加一个SMC薄板，可以有效的降低永磁体涡流损耗；每个磁钢分别设置在凸起组件之间组成的凹槽中，并增加SMC薄板，可以增大凸极比，提升磁阻转矩占比，减少磁钢的用量。

Description

一种电机转子、驱动电机和电动汽车
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机转子、驱动电机和电动汽车。
背景技术
与传统径向磁场永磁电机相比，轴向磁场永磁电机(axial flux permanentmagnet machine，AFPMM)具有结构紧凑、转矩密度高、效率高等显著优点。现有技术中，轴向磁场永磁电机在实际应用中，其转速不高，且结构多为表贴式结构，所以轴向磁场永磁电机的结构强度，主要考虑磁钢和转子铁芯在轴向力下的固定。随着驱动电机朝着小型化发展和转速不断提升，轴向磁通永磁电机的转速进一步提升对转子结构强度提出较大挑战，这是由于其转子盘外径大高速运行离心力大导致的。另外随着转子的提高，其运行频率也会随之提高，从而导致传统表贴式永磁转子结构的涡流损耗明显增加，引起转子发热和效率降低。因此，如何提高轴向磁通电机的结构强度和降低转子损耗，规避现有表贴式轴向磁通永磁电机的一些弊端，成为当前发展轴向磁通电机技术及其应用亟需解决的问题。
发明内容
为了解决上述的问题，本申请的实施例提供了一种电机转子、驱动电机和电动汽车，通过对磁钢轴向和径向进行加固，以提高转子在高转速下运行的可靠性；通过改变转子背轭结构，从而改变磁路结构，提升凸极率，从而提高电磁阻转矩，进一步提高转矩密度；增加SMC薄板，从而减小磁钢的损耗，提升效率，降低转子发热。
为此，本申请的实施例采用如下技术方案：
第一方面，本申请提供一种电机转子，包括：一个转子铁芯，所述转子铁芯包括一个转子背轭和至少两个凸起组件，所述至少两个凸起组件设置在所述转子背轭的第一表面上；至少两个凹槽，所述凹槽是由两个相邻凸起组件与所述转子背轭的第一表面构成；至少两个磁钢，分别设置在所述至少两个凹槽中，其中，所述磁钢的数量与所述凹槽的数量相同；一个转子压板，通过与所述至少两个凸起组件耦合，将所述至少两个磁钢固定在所述至少两个凹槽中。
在该实施方式中，保护的电机转子中，增加转子压板，让转子压板与转子铁芯耦合，对磁钢的轴向进行加固，提高转子在轴向方向上的可靠性；改变转子铁芯的结构，在转子铁芯表面上设置多个凸起部件，通过改变转子背轭结构，从而改变磁路结构，提升凸极率，从而提高电磁阻转矩，进一步提高转矩密度。
在一种实施方式中，还包括：至少两个薄板，分别设置在所述至少两个凹槽中，且一个所述薄板叠加在一个所述磁钢上，其中，所述薄板的数量与所述磁钢的数量相同；所述转子压板，还用于将所述至少两个磁钢和所述至少两个薄板固定在所述至少两个凹槽中。
在该实施方式中，通过增加SMC薄板，并贴附在磁钢上，从而减小磁钢的损耗，提升效率，降低转子发热。
在一种实施方式中，所述至少两个凸起组件沿周向等间距的设置在所述转子背轭的第一表面上。
在一种实施方式中，所述凸起组件包括第一组件、第二组件和第三组件，其中，所述第一组件和所述第三组件的高度相同，所述第一组件与所述第二组件的高度不相同，所述高度是指沿所述转子铁芯的第一表面的法线方向的长度，所述第一组件、所述第二组件和所述第三组件依次连接，设置在所述转子背轭的第一表面上。
在该实施方式中，凸起组件设计成“凸”字形结构，两侧较矮的部分用于与转子压板耦合，使得转子铁芯与转子压板耦合时，凸起组件中间较高的部分、转子压板上表面和薄板的上表面之间处在一个水平面上，使得整个电机转子比较美观。
在一种实施方式中，所述磁钢的形状与所述凹槽的形状相同。
在该实施方式中，磁钢的形状和大小一般要求与两个凸起组件与转子背轭的第一表面之间构成的凹槽相匹配，以免磁钢过大不能设置在该凹槽中，或过小在凹槽中出现水平移动。
在一种实施方式中，所述薄板的形状与所述凹槽的形状相同。
在该实施方式中，薄板的形状和大小一般要求与两个凸起组件与转子背轭的第一表面之间构成的凹槽相匹配，以免薄板过大不能设置在该凹槽中，或过小在凹槽中出现水平移动。
在一种实施方式中，所述薄板为复合软磁材料。
在该实施方式中，利用SMC的导磁、高频损耗低等特性，可以降低电机的涡流损耗的作用。
在一种实施方式中，所述转子压板包括一个压板圆环、至少两个第一辐板和至少两个第二辐板，其中，所述第一辐板和所述第二辐板的数量相同，且与所述凸起组件的数量相同；所述至少两个第一辐板和所述至少两个第二辐板相间设置，且所述至少两个第一辐板和所述至少两个第二辐板的一端固定所述压板圆环上，其中，相邻的第一辐板与第二辐板之间的距离等于所述第一组件与所述第三组件之间的距离。
在该实施方式中，通过将转子压板设计成如齿轮结构，可以让每个辐射板嵌合到凸起组件上的较矮的部分上，避免转子压板处在凸起部分上面、或在薄板的上表面，使得整个电机转子厚度比较大。
在一种实施方式中，所述第一辐板和所述第二辐板的高度相同，且等于所述第一组件与所述第二组件之间的高度差值。
在该实施方式中，让辐板的高度与凸起组件两侧较矮部分的高度之和，等于凸起组件中间较高部分的高度，使得转子铁芯与转子压板耦合时，凸起组件中间较高的部分、转子压板上表面和薄板的上表面之间处在一个水平面上，使得整个电机转子比较美观。
在一种实施方式中，所述第一组件和所述第三组件均包括至少一个第一固定结构，所述第一辐板和所述第二辐板均包括至少一个第二固定结构，所述至少两个第二固定结构通过与所述至少两个第一固定结构一一耦合，将所述转子压板固定在所述转子铁芯上。
在该实施方式中，在铁芯背轭和转子压板上设置多个固定结构，通过让铁芯背轭上的固定结构与转子压板上的固定结构耦合，实现将转子压板固定在转子铁芯上，从而提高电机转子在轴向上的结构强度。
在一种实施方式中，还包括：转子支架，所述转子支架包括支架背板、支架外环和支架内环，所述支架外环设置在所述支架背板外侧边缘上，所述支架内环设置在所述支架背板中心位置上；所述转子铁芯设置在所述支架背板、所述支架外环和所述支架内环之间构成的凹槽中。
在该实施方式中，通过设计圆环形的转子支架，并在转子支架外侧边缘上设置个支架圆环，在转子支架的中心位置也设置个支架圆环，将转子铁芯设置在转子支架上，支架外侧圆环和内侧圆环作为挡板，避免电机转子转动时，磁钢和薄板从径向脱落，从而提高电机转子在径向上的结构强度。
在一种实施方式中，所述支架背板包括至少两个第三固定结构，所述至少两个第一固定结构通过与所述至少两个第三固定结构一一耦合，将所述转子铁芯固定在所述转子支架上。
在该实施方式中，在铁芯背轭和支架背板上设置多个固定结构，通过让铁芯背轭上的固定结构与支架背板上的固定结构耦合，实现将转子铁芯固定在转子支架上，从而提高电机转子在轴向上的结构强度。
在一种实施方式中，所述压板圆环包括至少两个第四固定结构，所述支架内环包括至少两个第五固定结构，所述至少两个第四固定结构通过与所述至少两个第五固定结构一一耦合，将所述转子压板固定在所述转子支架上。
在该实施方式中，在压板圆环和支架内环上设置多个固定结构，通过让压板圆环上的固定结构与支架内环上的固定结构耦合，实现将转子压板固定在转子支架上，从而提高电机转子在轴向方向上的结构强度。
在一种实施方式中，还包括：铁芯压圈，设置在所述转子背轭上的中心通孔的内侧边缘上。
在该实施方式中，通过在转子支架的支架内环与转子铁芯之间设置铁芯压圈，保证两者之间没有缝隙，以免电机转子在高转速时，转子铁芯在转子支架内出现晃动现象。
在一种实施方式中，还包括：护套，设置在所述转子支架外侧边缘上。
在该实施方式中，通过在转子支架的外侧嵌套一个护套，提高电机转子的径向强度。
第二方面，本申请提供一种驱动电机，包括至少一个定子部分和多个如第一方面的各个可能实现的所述的电机转子；其中，每两个所述电机转子镜像设置在一个定子部分的两侧。
第三方面，本申请提供一种电动汽车，包括至少一个用于如第二方面所述的驱动电机。
附图说明
下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请实施例提供的一种驱动电机的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种电机转子的爆炸结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种电机转子的剖面结构示意图；
图4(a)为本申请实施例提供的转子铁芯的侧视结构示意图；
图4(b)为本申请实施例提供的转子铁芯的俯视结构示意图；
图5为本申请实施例提供的磁钢的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的薄板的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的转子压板的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的转子压板上部分结构的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的包括转子铁芯、磁钢、薄板和转子压板的电机转子的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的转子支架的结构示意图；
图11为本申请实施例提供的铁芯压圈的结构示意图；
图12为本申请实施例提供的铁芯压圈的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。
在本申请的描述中，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，还可以是抵触连接或一体的连接；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申请中的具体含义。
在本说明书的描述中，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适合的方式结合。
图1为本申请实施例提供的一种驱动电机的结构示意图。如图1所示，该驱动电机包括定子部分1和转子部分2，转子部分2设置在定子部分内部。
在该驱动电机中，定子部分1一般由至少一个定子冲片和电枢绕组构成，至少一个定子冲片叠加在一起形成一个圆环。在每个定子冲片上设有凹槽，多个定子冲片叠加在一起后的圆环上，形成多个定子齿槽，用于嵌套电枢绕组，使得电枢绕组在通电的情况下，在定子部分1内部产生交变磁通。
转子部分2包括一个转轴21和两个电机转子(22-1和22-2)，电机转子22-1和电机转子22-2两两镜像叠加在定子部分1的两侧，并嵌套在转轴21上。其中，电机转子22内部布置有磁钢，使得整个转子部分2上产生永磁磁通。当定子部分1的电枢绕组中通入交流电时，产生的交变磁通与转子部分2产生的永磁磁通之间相互作用，使得转子部分2在定子部分1内转动。
本申请图1仅以一个定子部分1和两个电机转子22为例，并不代表本申请技术方案仅限于图1方案，对于本领域人员来说，一个驱动电机上的定子部分1和电机转子22的数量并不限定，可以为任意数量。
图2和图3提供的一种电机转子的结构示意图。如图所示，该电机转子22主要包括转子铁芯221、多个磁钢222、多个薄板223、转子压板224和多个固定组件225。其中，转子铁芯221和转子压板224通过多个固定组件225，将多个磁钢222和多个薄板223固定在转子铁芯221和转子压板224中间的凹槽中，从而构成电机转子22。具体为：
如图4(a)和图4(b)所示，转子铁芯221包括铁芯背轭2211和8个凸起组件2212。其中，铁芯背轭2211为圆环形结构，8个凸起组件2212等间距的设置在铁芯背轭2211的圆环上，使得在铁芯背轭2211的圆环上构成8个凹槽2213。本申请通过在转子铁芯221上设置多个凸起组件2212，使得后续在凸起组件2212之间构成的凹槽中嵌入磁钢222时，增大了凸极比，提升磁阻转矩占比，进一步提高转矩密度。同时，减少磁钢的用量。
凸起组件2212的形状，从如图4(a)所示的截面图来看，为“凸”字形结构，从如图4(b)所示的俯视图来看，为扇形结构。示例性地，凸起组件2212包括第一组件2212-1、第二组件2212-2和第三组件2212-3，且三个组件依次连接设置在铁芯背轭2211的上表面上。其中，第一组件2212-1和第三组件2212-3的形状不相同，但是第一组件2212-1和第三组件2212-3的高度相同；第二组件2212-2的形状与第一组件2212-1和第三组件2212-3的形状不相同，第二组件2212-2的高度与第一组件2212-1和第三组件2212-3的高度也是不相同，且第二组件2212-2的高度比第一组件2212-1和第三组件2212-3的高度要高。
本申请设计的每个凸起组件2212可以为不规则扇形结构，以便提高装个转子部分2的气隙磁通正弦性。示例性地，如图4(b)所示，凸起组件2212的两侧边的延长线的交点P，并不处在铁芯背轭2211的圆心Q上，且凸起组件2212的外侧边缘弧形对应的侧边与凸起组件2212侧边的延长线之间夹角为θ，θ大于等于0。
可选地，每个凸起组件2212的外侧边缘弧形对应的侧边与该凸起组件2212侧边的延长线之间夹角为θ，满足：
其中，p为一个电机转子上的磁极数量。
再结合图4(a)和图4(b)所示，在每个凸起组件2212上设置多个固定结构，以便后续利用固定组件225，将转子压板224固定在转子铁芯221，对转子在轴向上进行加固，从而提升转子在轴向的可靠性。可选地，固定结构的形状可以为通孔、凹槽、凸起等其它形状。一个例子中，在第一组件2212-1和第三组件2212-3上分别设置一个固定结构2214和固定结构2215，且固定结构2214和固定结构2215的形状为圆形通孔。其中，固定组件225可以为螺钉、卡扣等构件，本申请在此不做限定。
另一个例子中，在第一组件2212-1和第三组件2212-3上分别设置一个圆形通孔的固定结构2214和固定结构2215，在铁芯背轭2211上与固定结构2214和固定结构2215对应的位置上，也有圆形通孔的固定结构，以便后续利用固定组件225，将转子压板224和转子铁芯221固定在转子支架226上，对转子在轴向上进行加固，从而提升转子在轴向的可靠性。
需要说明的是，本申请中的转子铁芯221一般是对金属板采用冲压成型的方式制作而成，所以铁芯背轭2211和8个凸起组件2212为一体结构。本申请上述描述转子铁芯221结构的过程，采用“连接”、“固定”等词语，是为了方便描述转子铁芯221的具体结构。当然，转子铁芯221也可以为一个铁芯背轭2211和多个凸起组件2212拼接而成，本申请在此不作限定。
本申请实施例中，图4(a)和图4(b)中示出有8个凸起组件2212，对应的驱动电机为8极N槽的驱动电机(N表示定子部分1上的定子齿槽数量)。显然，本申请技术方案应用的驱动电机，不仅限于8极N槽的驱动电机，可以为任意极数的驱动电机，所以本申请凸起组件2212的数量并不限定。
结合图2所示，电机转子22包括8个磁钢222，每个磁钢222嵌入到对应的凹槽2213中。其中，磁钢222的形状为扇形结构，且与凹槽2213的形状相匹配，也即磁钢222的形状与相邻两个凸起组件2212上的第一组件2212-1和第三组件2212-3，以及铁芯背轭2211构成的凹槽的形状相同，以便后续将磁钢222设置在该凹槽中，转子压板224将磁钢222压合在凹槽2213中，避免磁钢222在凹槽2213中左右晃动。可选地，磁钢222的厚度一般不超过第二组件2212-2的高度，否则后续转子压板224无法将磁钢222固定在转子铁芯221上的凹槽中。
磁钢222的结构，可以为一个整体结构，也可以为多个子磁钢拼接而成的结构。示例性地，如图5所示，磁钢222由五块子磁钢拼接而成，形状仍为扇形结构，其扇形结构外侧边缘弧形对应的侧边与该扇形结构侧边的延长线之间夹角也为θ，扇形的内圆半径不小于铁芯背轭2211的内圆半径，扇形的外圆半径不大于铁芯背轭2211的外圆半径。
每个磁钢222的充磁方向为轴向充磁，也即当磁钢222嵌入在凹槽2213中时，磁场方向与铁芯背轭2211上表面的法线相平行。可选地，如果将8个磁钢222嵌入到对应的凹槽2213中，让相邻磁钢222之间的磁场方向相反，也即当一个磁钢222的N极与铁芯背轭2211表面相接触，S极朝上，则该磁钢222两侧的磁钢222的S极与铁芯背轭2211表面相接触，N极朝上。
再次结合图2所示，电机转子22包括8个薄板223，每个薄板223嵌入到对应的凹槽中，且与每个磁钢222叠加在一起。其中，薄板223的形状为扇形结构，且与磁钢222的形状相似，也即薄板223的形状与相邻两个凸起组件2212上的第一组件2212-1和第三组件2212-3，以及铁芯背轭2211构成的凹槽的形状相同，以便后续将薄板223设置在该凹槽中，转子压板224将薄板223压合在凹槽2213中，避免薄板223在凹槽2213中左右晃动。可选地，磁钢222和薄板223两者的厚度之和等于第二组件2212-2的高度，以便后续转子压板224与转子铁芯221耦合时，将磁钢222和薄板223固定在转子铁芯221上，使得固定后的第二组件2212-2的上表面、转子压板224的上表面和薄板223的上表面处在同一个水平面上，使得整体结构比较美观。
可选地，如图6所示的薄板223，在扇形两侧且沿轴向设置凹槽结构2231。其中，凹槽结构2231的形状为阶梯型，也即薄板223的扇形两侧且沿轴向挖去一个矩形结构，使得在薄板223两侧有个台阶面，该台阶面与薄板233的上表面平行，通过在薄板223扇形两侧设置凹槽结构2231，是为了当磁钢222和薄板223设置在凹槽2213内，转子压板224通过对薄板223两侧的台阶面上，施加一个垂直铁芯背轭2211上表面向下的作用力，使得磁钢222和薄板223在垂直铁芯背轭2211上表面的方向上被固定。
本申请实施例中，薄板223可以为复合软磁材料(soft magnetic component，SMC)薄板，一般将高导磁性粉末压铸成型的。本申请通过增加一个薄板223，可以在一定程度上增大Q轴电感，起到增大磁阻扭矩的作用，且利用SMC的导磁、高频损耗低等特性，可以降低电机的涡流损耗的作用。
如图7所示，转子压板224包括一个压板圆环2241、8个第一辐板2242和8个第二辐板2243。其中，压板圆环2241的形状为圆环形，且圆环形的外圆半径小于等于铁芯背轭2211的内圆半径。
第一辐板2242和第二辐板2243的形状均为扇形结构，其两两为一组，设置在压板圆环2241的外侧边缘上。其中，第一辐板2242与第二辐板2243之间的距离与凸起组件2212有关，每组辐板与辐板之间的距离与转子铁芯221上的各个凸起组件之间的距离有关，也即当转子压板224嵌合到转子铁芯221上时，每组的第一辐板2242和第二辐板2243分别与凸起组件2212上的第一组件2212-1和第三组件2212-3耦合。
可选地，第一辐板2242与第二辐板2243的高度为凸起组件2212上的第一组件2212-1(和第三组件2212-3)与第二组件2212-2的高度差值。当转子压板224嵌合到转子铁芯221上时，第一辐板2242处在第一组件2212-1(或第三组件2212-3)上表面，第二辐板2243处在第三组件2212-3(或第一组件2212-1)上表面，使得固定后的第二组件2212-2的上表面、转子压板224的上表面和薄板223的上表面处在同一个水平面上，使得整体结构比较美观。
如图8所示，在每个第一辐板2242和第二辐板2243上分别设置一个固定结构2242-1和固定结构2243-1，当转子压板224与转子铁芯221耦合时，固定结构2242-1与第一组件2212-1上的固定结构2214对齐(或与第三组件2212-3上的固定结构2215对齐)，固定结构2243-1与第三组件2212-3上的固定结构2215对齐(或与第一组件2212-1上的固定结构2214对齐)，然后利用固定组件225，实现转子压板224固定在转子铁芯221上，对转子在轴向上进行加固，从而提升转子在轴向的可靠性。优选的，固定结构2242-1和固定结构2243-1的形状可以为通孔、凹槽、凸起等其它形状。
可选地，如图8所示，对于一组第一辐板2242和第二辐板2243，在第一辐板2242的背离第二辐板2243的一侧上，沿轴向设置凸起结构2242-2，在第二辐板2243的背离第一辐板2242的一侧上，沿轴向设置凸起结构2243-2。其中，凸起结构2242-2和凸起结构2243-2的形状为倒阶梯型，也即第一辐板2242和第二辐板2243相互背离的一侧上，沿轴向挖去一个矩形结构，使得第一辐板2242和第二辐板2243相互背离的一侧上有一个向下的台阶面，该台阶面分别与第一辐板2242和第二辐板2243的上表面平行。当转子压板224与转子铁芯221耦合时，凸起结构2242-2和凸起结构2243-2分别于薄板223两侧的凹槽结构2231耦合，让转子压板224通过凸起结构2242-2和凸起结构2243-2向薄板223两侧的凹槽结构2231施加一个作用力，使得磁钢222和薄板223固定在转子铁芯221和转子压板224之间。
再可选地，如图8所示，在压板圆环2241上设置多个固定结构2241-1，多个固定结构2241-1均匀地分别在压板圆环2241上。本申请在压板圆环2241上设置多个固定结构2241-1，是为了后续利用多个固定组件225，与转子支架226上的固定结构耦合，实现将转子压板224固定在转子支架226上，对转子在轴向上进行加固，从而提升转子在轴向的可靠性。
本申请实施例中，将8个磁钢222和8个薄板223分别设置在转子铁芯221上的8个凹槽2213中，再将转子压板224设置在转子铁芯221上，让转子压板224的第一辐板2242和第二辐板2243分别处在第一组件2212-1和第三组件2212-3上，然后将多个固定组件225嵌入到转子压板224和转子铁芯221上的固定结构中，实现将转子压板224固定在转子铁芯221上，并将磁钢222和薄板223固定在转子铁芯221的凹槽中，固定后的结构效果如图9所示。
本申请实施例中，通过增加转子压板224，以及在转子铁芯221和转子压板224上设置固定结构，对磁钢222的轴向进行加固，提高转子在高转速下的径向方向上的可靠性；改变转子铁芯的结构，在转子铁芯表面上设置多个凸起部件，通过改变转子背轭结构，从而改变磁路结构，提升凸极率，从而提高电磁阻转矩，进一步提高转矩密度；通过增加SMC薄板，并贴附在磁钢上，从而减小磁钢的损耗，提升效率，降低转子发热。
再结合图9所示，该结构中的转子压板224和转子铁芯221固定的磁钢222和薄板223，在磁钢222和薄板223内侧边和外侧边并没有被固定，当该结构嵌套在转轴21上，并随着转轴21转动时，会产生向心力和离心力，磁钢222和薄板223很容易沿着轴向，向转子铁芯221的圆心方向或背离转子铁芯221的圆心方向移动。
因此，本申请中，电机转子22还包括转子支架226，转子支架226通过与转子铁芯221固定，与转子铁芯221和转子压板224构成8个封闭空腔，使得磁钢222和薄板223处在密闭空腔内，保证磁钢222和薄板223不会随着转子部分2转动，沿着轴向，向转子铁芯221的圆心方向或背离转子铁芯221的圆心方向移动。
示例性地，如图10所示，转子支架226包括支架背板2261、支架外环2262和支架内环2263。其中，支架背板2261为圆盘形结构，且圆盘形结构的中间有个一个通孔，通孔的半径等于转轴21的半径，以便转子支架226可以嵌套在转轴21上。
在支架背板2261上设置多个固定结构2261-1，其各个固定结构2261-1在支架背板2261的位置与转子铁芯221上的各个固定结构的位置相匹配，通过将图9所示的结构设置在支架背板2261上，让转子铁芯221上的各个固定结构与支架背板2261上的各个固定结构2261-1对齐，通过固定组件225，实现将转子铁芯221和转子压板224固定在支架背板2261上，对转子在轴向上进行加固，从而提升转子在轴向的可靠性。
支架外环2262设置在支架背板2261的外侧边缘上，其内圆半径等于转子铁芯221的铁芯背轭2211的外圆半径，以便图9所示的结构嵌入到转子支架226，为磁钢222和薄板223的外侧提供挡板，避免磁钢222和薄板223随着转子部分2转动，在离心力作用下，沿着轴向，向背离转子铁芯221的圆心方向移动，对转子在径向上进行加固，从而提升转子在径向的可靠性。
支架外环2262的上端口和下端口分别设置第一肋板2262-1和第二肋板2262-2，且两个肋板延伸方向背离支架外环2262的圆心，用于与后续的套在支架外环2262的护套228耦合，为其提供上下挡板，以免护套228从支架外环2262上掉落。
支架内环2263设置在支架背板2261的中心位置，其外圆半径等于转子铁芯221的铁芯背轭2211的内圆半径，以便图9所示的结构嵌入到转子支架226，为磁钢222和薄板223的外侧提供挡板，避免磁钢222和薄板223随着转子部分2转动，在向心力作用下，沿着轴向，向转子铁芯221的圆心方向移动，对转子在径向上进行加固，从而提升转子在径向的可靠性。
支架内环2263的上表面设置多个固定结构2263-1，其各个固定结构2263-1在支架内环2263的位置与转子压板224上的压板圆环2241的各个固定结构2241-1的位置相匹配，通过将图9所示的结构设置在支架背板2261上，让转子压板224上的压板圆环2241的各个固定结构2241-1和固定结构2241-2与支架内环2263上的各个固定结构2263-1对齐，通过固定组件225，实现将转子压板224固定在支架背板2261上。
在支架内环2263的上表面设置固定圆环2263-2，该固定圆环2263-2的外圆半径等于转子压板224的压板圆环2241内圆半径，且支架内环2263和固定圆环2263-2的高度(支架背板2261上表面的法线方向上的长度)与转子铁芯221的高度相同。当图9所示的结构设置在支架背板2261上，固定圆环2263-2与转子压板224的压板圆环2241耦合，以免压板圆环2241向支架背板2261方向塌陷。
本申请中，电机转子22还包括铁芯压圈227。其中，铁芯压圈227一般由高强度轻金属材料制作的圆环形结构，其内圆半径等于转子支架226的支架内环2263的外圆半径，其外圆半径等于转子铁芯221的内圆半径，当图9所示的结构嵌入在转子支架226时，可以将铁芯压圈227嵌入到图9所示的结构与转子支架226之间的缝隙中，使得两者之间无缝隙耦合。
可选地，如图11所示，在铁芯压圈227的一端上设置倒角227-1，倒角227-1延伸的方向指向铁芯压圈227的圆心，当铁芯压圈227嵌入到图9所示的结构与转子支架226之间的缝隙后，可以利用倒角227-1，将铁芯压圈227从缝隙中取出。
本申请中，电机转子22还包括护套228。如图12所示，护套228一般为碳纤维材料制作的圆环形结构，套在支架外环2262外侧，以提升转子部分2在高速离心力作用下的径向强度，对转子在径向上进一步进行加固，从而提升转子在径向的可靠性。
本申请实施例中，保护的电机转子中，在转子铁芯、转子压板、转子支架等部件上设置多个固定结构，然后通过螺钉、卡扣等固定组件，将各个部件固定在一起，提高转子在轴向方向上的可靠性；通过增加的转子支架的支架内环和支架外环，对转子铁芯内外侧进行紧固，并增加一个纤维护套补强，确保转子在高转速下的径向方向上的可靠性；改变转子背轭的结构，在其表面上设置多个固定组件，从而改变磁路结构，提升凸极率，从而提高电磁阻转矩，进一步提高转矩密度；增加SMC薄板，并贴附在磁钢上，从而减小磁钢的损耗，提升效率，降低转子发热。
上述描述本申请的技术方案中，以8极N槽轴向磁场永磁电机为例，很显然，本申请所要保护的方案，不仅限于8极N槽轴向磁场永磁电机，可以为任意极数的驱动电机，本申请不作限定。
本申请实施例还提供了一种电动汽车，其包括至少一个驱动电机，该驱动电机可以为上述图1-图12以及相应内容描述的驱动电机。由于该电动汽车包括该驱动电机，因此该电动汽车具有驱动电机的所有或至少部分优点。
在本说明书的描述中，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适合的方式结合。
最后说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (17)

1.一种电机转子，其特征在于，包括：
一个转子铁芯，所述转子铁芯包括一个转子背轭和至少两个凸起组件，所述至少两个凸起组件设置在所述转子背轭的第一表面上，每个凸起组件包括第一组件、第二组件和第三组件，所述第一组件、所述第二组件和所述第三组件依次连接，设置在所述转子背轭的第一表面上，所述第二组件的高度大于所述第一组件和所述第三组件的高度，所述高度是指沿所述转子铁芯的第一表面的法线方向的长度；
至少两个凹槽，所述凹槽是由两个相邻凸起组件与所述转子背轭的第一表面构成；
至少两个磁钢，分别设置在所述至少两个凹槽中，其中，所述磁钢的数量与所述凹槽的数量相同；
一个转子压板，所述转子压板包括至少两个第一辐板和至少两个第二辐板；所述第一辐板和所述第二辐板的数量相同，且与所述凸起组件的数量相同；
所述转子压板通过与所述至少两个凸起组件耦合，将所述至少两个磁钢固定在所述至少两个凹槽中，所述第一辐板处在所述第一组件上表面，所述第二辐板处在所述第三组件上表面，所述第一辐板的高度为所述凸起组件上的所述第一组件与所述第二组件的高度差值，所述第二辐板的高度为所述凸起组件上的所述第三组件与所述第二组件的高度差值。
2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，还包括：
至少两个薄板，分别设置在所述至少两个凹槽中，且一个所述薄板叠加在一个所述磁钢上，其中，所述薄板的数量与所述磁钢的数量相同，所述磁钢和所述薄板两者的厚度之和等于所述第二组件的高度；
所述转子压板，还用于将所述至少两个磁钢和所述至少两个薄板固定在所述至少两个凹槽中。
3.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述至少两个凸起组件沿周向等间距的设置在所述转子背轭的第一表面上。
4.根据权利要求1所述的电机转子，所述第一组件和所述第三组件的高度相同。
5.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述磁钢的形状与所述凹槽的形状相同。
6.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，所述薄板的形状与所述凹槽的形状相同。
7.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，所述薄板为复合软磁材料。
8.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转子压板包括一个压板圆环所述至少两个第一辐板和所述至少两个第二辐板相间设置，且所述至少两个第一辐板和所述至少两个第二辐板的一端固定所述压板圆环上，其中，相邻的第一辐板与第二辐板之间的距离等于所述第一组件与所述第三组件之间的距离。
9.根据权利要求8所述的电机转子，其特征在于，所述第一辐板和所述第二辐板的高度相同，且等于所述第一组件与所述第二组件之间的高度差值。
10.根据权利要求8所述的电机转子，其特征在于，所述第一组件和所述第三组件均包括至少一个第一固定结构，所述第一辐板和所述第二辐板均包括至少一个第二固定结构，
所述至少两个第二固定结构通过与所述至少两个第一固定结构一一耦合，将所述转子压板固定在所述转子铁芯上。
11.根据权利要求1-10任意一项所述的电机转子，其特征在于，还包括：转子支架，
所述转子支架包括支架背板、支架外环和支架内环，所述支架外环设置在所述支架背板外侧边缘上，所述支架内环设置在所述支架背板中心位置上；
所述转子铁芯设置在所述支架背板、所述支架外环和所述支架内环之间构成的凹槽中。
12.根据权利要求11所述的电机转子，其特征在于，所述支架背板包括至少两个第三固定结构，
所述至少两个第一固定结构通过与所述至少两个第三固定结构一一耦合，将所述转子铁芯固定在所述转子支架上。
13.根据权利要求11所述的电机转子，其特征在于，所述压板圆环包括至少两个第四固定结构，所述支架内环包括至少两个第五固定结构，
所述至少两个第四固定结构通过与所述至少两个第五固定结构一一耦合，将所述转子压板固定在所述转子支架上。
14.根据权利要求1-10任意一项所述的电机转子，其特征在于，还包括：铁芯压圈，设置在所述转子背轭上的中心通孔的内侧边缘上。
15.根据权利要求11所述的电机转子，其特征在于，还包括：护套，设置在所述转子支架外侧边缘上。
16.一种驱动电机，其特征在于，包括至少一个定子部分和多个如权利要求1-15中的任一项所述的电机转子；其中，每两个所述电机转子镜像设置在一个定子部分的两侧。
17.一种电动汽车，其特征在于，包括至少一个如权利要求16中的所述的驱动电机。
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