CN114189075B - 一种高可靠高转矩密度永磁转子 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高可靠高转矩密度永磁转子，包括转轴、转子铁心、永磁体、增强结构；转子铁心固定在转轴上；增强结构沿圆周均匀分布在转子铁心外表面，增强结构包括限位部、固定部；限位部为左右对称的曲面结构，限位部中心通过固定部连接到转子铁心上，固定部至少部分为与转子铁心相同的导磁材料；永磁体为瓦片形结构，外表面采用偏心式设计，永磁体限位于相邻增强结构与转子铁心之间，永磁体外表面与增强结构内表面匹配接触。本发明永磁转子具有机械强度高、气隙正弦性好、齿槽转矩低、输出转矩能力强的优点。

Description

一种高可靠高转矩密度永磁转子

技术领域

本发明属于永磁电机技术领域，具体涉及一种高可靠高转矩密度永磁转子。

背景技术

常规永磁同步电机一般采用表贴式永磁转子结构，该种结构中瓦片形永磁体位于转子铁心的外表面上，永磁体提供径向磁通，永磁体外表面一般仅套以起保护作用的非导磁护套。表贴式永磁电机具有结构简单、制造成本低、控制简单的优点，在数控机床、工业机器人、航空航天领域得到广泛应用。

表贴式永磁转子结构容易得到矩形波气隙磁密，存在电机反电势波形畸变严重、转矩波动大、效率降低等问题。将瓦片形永磁体进行偏心设计可改善气隙磁密波形正弦性，然而，偏心永磁体设计大大减小永磁体与护套的接触面积，使得电机高速旋转时护套存在严重的应力集中点，进而降低转子机械强度，增加永磁体窜动、飞出或碎裂的风险，致使电机高速运行可靠性下降。此外，偏心永磁体设计虽然有效降低电机转矩波动，但是永磁体用量减小会对电机转矩输出能力有影响。

具体的，对于高速永磁电机，转子极对数通常小于4，若采用表贴式偏心永磁转子结构，护套内表面与永磁体外表面为线接触，且接触线一般只有2、4或6个，这使得电机高速旋转时护套存在严重的应力集中点，存在设计隐患。此外，偏心永磁体设计减小永磁体用量，对电机转矩输出能力有影响。

发明内容

本发明目的是提出一种高可靠高转矩密度永磁转子，有效解决表贴式永磁转子进行偏心永磁体设计所导致的护套应力集中、机械强度低、转矩输出能力下降的问题。

本发明实现上述目的采用的技术方案如下：

一种高可靠高转矩密度永磁转子，包括转轴、转子铁心、永磁体、增强结构；所述转子铁心固定在转轴上；所述增强结构为2×n个，n为正整数，沿圆周均匀分布在转子铁心外表面；所述增强结构包括限位部、固定部，所述限位部为左右对称的曲面结构，所述限位部中心通过固定部连接到转子铁心上，所述固定部至少部分为与转子铁心相同的导磁材料；所述永磁体为瓦片形结构，外表面采用偏心式设计，所述永磁体限位于相邻增强结构与转子铁心之间，所述永磁体外表面与增强结构内表面匹配接触。

进一步地，所述永磁体与转子铁心的接触面为平面或者弧形曲面；所述限位部外表面为圆弧面或相连的两段圆弧面。

进一步地，所述增强结构与转子铁心一体成型，均为导磁材料。

进一步地，相邻增强结构限位部不接触，所述增强结构外侧还设置护套；所述护套内表面一部分与限位部外表面面接触，一部分与永磁体外表面的高点位置线接触。

进一步地，所述永磁转子中永磁体与转子铁心的接触面为弧形曲面，永磁转子参数满足如下公式

R_{ir_i}＝R_{pm_o}

H₂＝H₁

R_{sh_i}＝R_{pm_o}+H₁＝R_{ir_i}+H₂＝R_{ir_o}

R_{e_o}＝R_{pm_i}

其中，R_{pm_i}、R_{pm_o}分别为永磁体内表面半径、外表面半径，H₁为永磁体内、外表面的圆心偏心尺寸，R_{ir_i}、R_{ir_o}分别为限位部内表面半径、外表面半径，H₂为限位部内、外表面的圆心偏心尺寸，R_{sh_i}为护套内表面半径，a₁为永磁体两侧面所跨弧度，a₂为固定部两侧面所跨弧度，a₃为限位部两侧面所跨弧度，R_{e_o}为转子铁心外表面半径。

进一步地，相邻增强结构限位部连成一体，限位部外表面为与永磁体外表面同心设计的两端弧形面，或者所有限位部外表面同心设计。

进一步地，所述永磁转子中永磁体与转子铁心的接触面为弧形曲面，永磁转子参数满足如下公式

R_{ir_i}＝R_{pm_o}

H₂＝H₁

R_{e_o}＝R_{pm_i}

其中，R_{pm_i}、R_{pm_o}分别为永磁体内表面半径、外表面半径，H₁为永磁体内、外表面的圆心偏心尺寸，R_{ir_i}为限位部内表面半径，H₂为限位部内、外表面的圆心偏心尺寸，a₁为永磁体两侧面所跨弧度，a₂为固定部两侧面所跨弧度，R_{e_o}为转子铁心外表面半径。

进一步地，所述增强结构的固定部分为固定连接的两段，所述限位部与一段固定部一体成型，为非导磁材料，形成磁障；所述转子铁心与另一段固定部一体成型，为导磁材料；所述增强结构外侧还设置护套。

进一步地，所述磁障为T型磁障，相邻增强结构限位部不接触，所述护套内表面一部分与磁障外表面面接触，一部分与永磁体外表面的高点位置线接触；

或者所述磁障为磁障环，相邻增强结构限位部连成一体，所有限位部外表面同心设计。

进一步地，所述永磁转子中永磁体与转子铁心的接触面为弧形曲面，所述两段固定部通过粘胶、焊接或者燕尾槽连接；

所述永磁转子采用T型磁障时，永磁转子参数满足如下公式

R_{ir_i}＝R_{pm_o}

H₂＝H₁

R_{sh_i}＝R_{pm_o}+H₁＝R_{ir_i}+H₂＝R_{ir_o}

R_{e_o}＝R_{pm_i}

所述永磁转子采用磁障环时，永磁转子参数满足如下公式

R_{ir_i}＝R_{pm_o}

H₂＝H₁

R_{sh_i}＝R_{pm_o}+H₁＝R_{ir_i}+H₂＝R_{ir_o}

R_{e_o}＝R_{pm_i}

其中，R_{pm_i}、R_{pm_o}分别为永磁体内表面半径、外表面半径，H₁为永磁体内、外表面的圆心偏心尺寸，R_{ir_i}、R_{ir_o}分别为限位部内表面半径、外表面半径，H₂为限位部内、外表面的圆心偏心尺寸，R_{sh_i}为护套内表面半径，a₁为永磁体两侧面所跨弧度，a₂为固定部两侧面所跨弧度，a₃为限位部两侧面所跨弧度，R_{e_o}为转子铁心外表面半径，H_t1为转子铁心固连固定部高度，H_t2为增强结构固连固定部高度。

本发明与现有技术相比的有益效果：

本发明提供的一种高可靠高转矩密度永磁转子，在偏心式永磁体外表面设置与转子铁心连接的增强结构，有效解决表贴式永磁转子进行偏心永磁体设计所导致的护套应力集中、机械强度低的问题。此外，通过调节增强结构与转子铁心连接部位的材料、结构，该永磁转子结构可充分利用d、q轴磁路不对称产生磁阻转矩，从而提升电机转矩输出能力。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。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获得其他的附图。

图1是本发明具体实施例提供的高可靠高转矩密度永磁转子第一种结构示意图；

图2是图1中的转子铁心结构示意图；

图3是本发明具体实施例提供的高可靠高转矩密度永磁转子第二种结构示意图；

图4是图3中的转子铁心结构示意图；

图5是本发明具体实施例提供的高可靠高转矩密度永磁转子第三种结构示意图；

图6是图3中的转子铁心结构示意图；

图7是本发明具体实施例提供的高可靠高转矩密度永磁转子第四种结构示意图；

图8是图7中的T型磁障结构示意图；

图9是本发明具体实施例提供的高可靠高转矩密度永磁转子第五种结构示意图；

图10是图9中的磁障环结构示意图；

图11是图7、9中的转子铁心结构示意图；

图12是本发明具体实施例提供的偏心式瓦片形永磁体结构示意图；

图13是本发明具体实施例提供的第一种、第四种、第五种结构的护套结构示意图；

图14是本发明具体实施例提供的五种永磁转子结构、常规同心转子、常规偏心转子的气隙磁密波形图；

图15是图14中各转子结构气隙磁密波形的傅里叶分解图；

图16是本发明具体实施例提供的五种永磁转子结构、常规同心转子、常规偏心转子的齿槽转矩波形图；

图17是本发明具体实施例提供的第一种转子结构与常规偏心转子的转矩对比曲线；

图18是常规偏心转子和本发明转子在高转速下机械应力有限元仿真图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、转轴；2、转子铁心；201、T型增强筋；202、转子轭；203、凸台；3、永磁体；4、护套；5、磁障。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细阐述。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整地描述。显然，描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部。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而获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的一种高可靠高转矩密度永磁转子，包括转轴、转子铁心、永磁体、增强结构；转子铁心固定在转轴上；增强结构为2×n个，n为正整数，沿圆周均匀分布在转子铁心外表面；增强结构包括限位部、固定部，限位部为左右对称的曲面结构，限位部中心通过固定部连接到转子铁心上，固定部至少部分为与转子铁心相同的导磁材料；永磁体为瓦片形结构，外表面采用偏心式设计，永磁体限位于相邻增强结构与转子铁心之间，永磁体外表面与增强结构内表面匹配接触。

本发明通过增强结构将永磁体固定在转子铁心上，有效解决表贴式永磁转子进行偏心永磁体设计所导致的护套应力集中、机械强度低的问题，提高永磁转子可靠性。增强结构固定部部分或者全部采用与该转子铁心相同的导磁材料，可形成d、q轴磁路不对称，充分利用d、q轴磁路不对称产生的磁阻转矩，可以有效提升电机转矩输出能力。另外，限位部外表面可以为圆弧面或相连的两段圆弧面，根据不同应用需求选择。

进一步地，永磁体与转子铁心的接触面可以为平面或者弧形曲面。根据不同应用场景选择满足参数要求的偏心永磁体。

进一步地，增强结构可以与转子铁心一体成型，均为导磁材料，提高磁阻转矩。

或者将增强结构的固定部分为固定连接的两段，限位部与一段固定部一体成型，为非导磁材料，形成磁障，通过磁障可以降低永磁转子的漏磁现象；转子铁心与另一段固定部一体成型，为导磁材料，通过调节增强结构与转子铁心连接部位的材料、结构，提高d、q轴磁路不对称产生的磁阻转矩，提升电机转矩输出能力；并在增强结构外侧设置护套，紧固磁障。

进一步地，多个增强结构限位部可以保持一定间距或者连成一体，通过调节限位部之间的间隙，可以调节永磁转子的机械强度和磁性能。

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细阐述。下述实施方式中，永磁体与转子铁心的接触面均为弧形曲面。

具体实施方式一：

结合图1、图2、图12、图13说明本实施方式。本实施方式为高可靠高转矩密度永磁转子的第一种结构，它包括转轴1、转子铁心2、永磁体3和护套4。转子铁心2采用导磁材料，其内侧固定在转轴1上，转子铁心2包括T型增强筋201与转子轭202，T型增强筋201的数量为2×n，n为整数。转子轭202为环形，外侧表面沿圆周均布若干T型增强筋201。永磁体3位于转子铁心2内部，永磁体3为瓦片形结构，其外表面采用偏心式设计，永磁体3极对数为n。永磁体3外表面与T型增强筋201的内表面部分接触，永磁体3侧面与T型增强筋201的侧面完全接触，永磁体3内表面与转子轭202外表面完全接触。护套4位于转子铁心2外侧，护套4内表面一部分与T型增强筋201外表面接触，一部分与永磁体3外表面的高点位置接触，护套4内表面与T型增强筋201外表面为面接触，护套4内表面与永磁体3外表面为线接触。

如图12所示，偏心式永磁体3内表面半径为R_{pm_i}，外表面半径为R_{pm_o}，内、外表面的圆心偏心尺寸为H₁，永磁体3两侧面所跨弧度为a₁。如图13所示，护套4内表面半径为R_{sh_i}，外表面半径为R_{sh_o}，R_{sh_i}＝R_{pm_o}+H₁。如图2所示，转子铁心2中T型增强筋201内表面半径为R_{ir_i}，外表面半径为R_{ir_o}，内、外表面的圆心偏心尺寸为H₂，一个T型增强筋201的底端两侧面所跨弧度为a₂，顶端两侧面所跨弧度为a₃，转子轭202外表面半径为R_{e_o}。第一种结构设计时：

R_{ir_i}＝R_{pm_o} (1)

H₂＝H₁ (2)

R_{sh_i}＝R_{pm_o}+H₁＝R_{ir_i}+H₂＝R_{ir_o} (3)

R_{e_o}＝R_{pm_i} (6)

本实施方式的优点包括：(1)T型增强筋201与转子铁心2一体成型，固定住偏心式永磁体3两侧，增强永磁转子机械强度；(2)凸极比(q轴电感/d轴电感)是衡量磁阻转矩的主要正相关因素之一，本实施方案中T型增强筋201中心线处(q轴)的磁导远大于永磁体3中心线处(d轴)的磁导，凸极比较大，可提供额外磁阻转矩；(3)T型增强筋201的存在增加护套4与转子铁心2的接触面积，降低护套4的集中应力；(4)永磁转子圆柱外形降低空气摩擦损耗，减少旋转噪声；(5)气隙磁密正弦性好。

具体实施方式二：

结合图3、图4、图12说明本实施方式。本实施方式为高可靠高转矩密度永磁转子的第二种结构，它包括转轴1、转子铁心2和永磁体3。转子铁心2采用导磁材料，其内侧固定在转轴1上，转子铁心2设计为T型增强筋201结构，且2×n个T型增强筋201顶端做成一体，顶端外表面采用偏心式设计。永磁体3位于转子铁心2内部，永磁体3为瓦片形结构，其外表面采用偏心式设计，永磁体3极对数为n。永磁体3外表面与T型增强筋201的内表面完全接触，永磁体3侧面与T型增强筋201的侧面完全接触，永磁体3内表面与转子轭202外表面完全接触。

转子铁心2中T型增强筋201内表面半径为R_{ir_i}，外表面半径为R_{ir_o}，转子轭202外表面半径为R_{e_o}，T型增强筋201内、外表面圆心与转子轭202外表面圆心的偏心尺寸为H₂，一个T型增强筋201的底端两侧面所跨弧度为a₂。第二种结构设计时，满足公式(1)、(2)、(4)、(6)，转子铁心2中T型增强筋顶端厚度一致，为(R_{ir_o}－R_{ir_i})。

本实施方式的优点包括：(1)相比于实施方式一，T型增强筋201完全包裹住偏心式永磁体3，永磁转子机械强度增强，但同时漏磁加剧；(2)T型增强筋201中心线处(q轴)的磁导远大于永磁体3中心线处(d轴)的磁导，凸极比较大，可提供额外磁阻转矩；(3)取消护套，无护套涡流损耗；(4)气隙磁密正弦性好。

具体实施方式三：

结合图5、图6、图12说明本实施方式。本实施方式为高可靠高转矩密度永磁转子的第三种结构，它包括转轴1、转子铁心2和永磁体3。转子铁心2采用导磁材料，其内侧固定在转轴1上，转子铁心2设计为T型增强筋201结构，且2×n个T型增强筋201顶端做成一体，顶端外表面采用同心式设计。永磁体3位于转子铁心2内部，永磁体3为瓦片形结构，其外表面采用偏心式设计，永磁体3极对数为n。永磁体3外表面与T型增强筋201的内表面完全接触，永磁体3侧面与T型增强筋201的侧面完全接触，永磁体内3表面与转子轭202外表面完全接触。

转子铁心2中T型增强筋201内表面半径为R_{ir_i}，外表面半径为R_{ir_o}，转子轭202外表面半径为R_{e_o}，T型增强筋201内、外表面圆心的偏心尺寸为H₂，一个T型增强筋201的底端两侧面所跨弧度为a₂。第三种结构设计时，满足公式(1)、(2)、(4)、(6)，转子铁心2中增强筋顶端厚度不一致，厚度最小为(R_{ir_o}－R_{ir_i})。

本实施方式的优点包括：(1)相比于实施方式二，相邻永磁体3之间的增强筋201顶端厚度增大，永磁转子机械强度进一步增强，但同时漏磁也更加严重，气隙磁密基波幅值及正弦性受一定影响；(2)T型增强筋201中心线处(q轴)的磁导远大于永磁体3中心线处(d轴)的磁导，凸极比较大，可提供额外磁阻转矩；(3)取消护套，无护套涡流损耗；(4)相比于实施方式二中永磁转子的花瓣外形，实施方式三中永磁转子的圆柱外形降低空气摩擦损耗，减少旋转噪声。

具体实施方式四：

结合图7、图8、图11、图12、图13说明本实施方式。本实施方式为高可靠高转矩密度永磁转子的第四种结构，它包括转轴1、转子铁心2、永磁体3、护套4和T型磁障5。如图11所示，转子铁心2采用导磁材料，其内侧固定在转轴1上，其外表面存在凸台203，凸台203的数量为2×n，n为整数。T型磁障5采用非导磁材料，T型磁障5与转子铁心2的凸台203通过粘胶、焊接或燕尾槽连接等方式紧固于一体，T型磁障5的数量为2×n。永磁体3内嵌于转子铁心2和T型磁障5之间，永磁体3为瓦片形结构，其外表面采用偏心式设计，永磁体3极对数为n。永磁体3外表面与T型磁障5的内表面部分接触，永磁体3侧面一部分与T型磁障5的侧面接触，一部分与转子铁心2凸台203的侧面接触，永磁体3内表面与转子轭202外表面完全接触。护套4位于T型磁障5外侧，护套4内表面一部分与T型磁障5外表面接触，一部分与永磁体3外表面的高点位置接触，护套4内表面与T型磁障5外表面为面接触，护套4内表面与永磁体3外表面为线接触。

转子铁心2中凸台203高度为H_t1，一个凸台203两侧面所跨弧度为a₂，转子轭202外表面半径为R_{e_o}。T型磁障5顶端内表面半径为R_{ir_i}，外表面半径为R_{ir_o}，内、外表面的圆心偏心尺寸为H₂，顶端两侧面所跨弧度为a₃，T型磁障5底端高度为H_t2，底端两侧面所跨弧度为a₄。第四种结构设计时，满足公式(1)至(6)，此外：

a₂＝a₄ (7)

本实施方式的优点包括：(1)前述实施方式加强筋201与转子铁心2一体化设计，采用导磁材料，相邻永磁体3之间存在较大极间漏磁，本实施方式T型磁障5与转子铁心2分体设计，T型磁障5采用非导磁材料，可有效抑制极间漏磁，但转子机械强度低于前三个实施方式；(2)凸台203中心线处(q轴)的磁导大于永磁体3中心线处(d轴)的磁导，可提供额外磁阻转矩，但凸极比(q轴电感/d轴电感)小于前三种实施方式；(3)永磁转子的圆柱外形降低空气摩擦损耗，减少旋转噪声；(4)气隙磁密正弦性好。

具体实施方式五：

结合图9、图10、图12、图13说明本实施方式。本实施方式为高可靠高转矩密度永磁转子的第五种结构，它包括转轴1、转子铁心2、永磁体3、护套4和磁障环5。转子铁心2采用导磁材料，其内侧固定在转轴1上，其外表面存在凸台203，凸台203的数量为2×n，n为整数。磁障环5采用非导磁材料，磁障环5由2×n个T型磁障一体化而成，磁障环5的底端与转子铁心2凸台203通过粘胶、焊接或燕尾槽连接等方式紧固于一体。永磁体3内嵌于转子铁心2和磁障环5之间，永磁体3为瓦片形结构，其外表面采用偏心式设计，永磁体3极对数为n。永磁体3外表面与磁障环5的内表面完全接触，永磁体3侧面一部分与磁障环5的侧面接触，一部分与转子铁心2凸台203的侧面接触，永磁体3内表面与转子轭202外表面完全接触。护套4位于磁障环5外侧，护套4内表面与磁障环5外表面完全接触。

磁障环5顶端内表面半径为R_{ir_i}，外表面半径为R_{ir_o}，内、外表面的圆心偏心尺寸为H₂，磁障环5底端高度为H_t2，底端两侧面所跨弧度为a₄。第四种结构设计时，满足公式(1)至(4)、公式(6)至(8)。

本实施方式的优点包括：(1)相比实施方式四，本实施方式中T型磁障连成磁障环5，转子机械强度增强，极间漏磁进一步得到抑制，但等效气隙磁阻也相应增加；(2)凸台203中心线处(q轴)的磁导大于永磁体3中心线处(d轴)的磁导，可提供额外磁阻转矩，但凸极比(q轴电感/d轴电感)仍小于前三种实施方式；(3)永磁转子的圆柱外形降低空气摩擦损耗，减少旋转噪声；(4)气隙磁密正弦性好。

在实际应用中，可以从机械强度、基波气隙磁密、气隙磁密正弦性、凸极比、漏磁、有无护套涡流损耗、风磨损耗程度等方面选择转子结构，参数设计需同时考虑气隙磁密、凸极比(q轴电感/d轴电感)及漏磁等性能指标。

如图14所示，相比于常规同心转子，本发明高可靠高转矩密度永磁转子的五种实施方案的气隙磁密波形正弦性更好。如图15所示，通过对气隙磁密波形傅里叶分解可得，常规同心转子的气隙磁密波形畸变率为22.3％，本发明五种实施方案的气隙磁密波形畸变率小于10％，其中第一、二、四、五种实施方案的气隙磁密波形畸变率均在7％以内。如图16所示，由齿槽转矩波形可得，常规同心转子的齿槽转矩幅值为0.2N·m，本发明五种实施方案的齿槽转矩比常规同心转子的齿槽转矩减小50％以上，其中第三种实施方案的齿槽转矩仅为常规同心转子的12.5％。以实施方式一为例，对本发明提出的一种高可靠高转矩密度永磁转子的转矩输出能力与转子机械强度进行评估。如图17所示，相比于常规偏心转子，本发明提出的高可靠高转矩密度永磁转子第一种结构的输出转矩提高约10％。如图18所示，在相同高转速下，常规偏心转子应力集中在护套与永磁体的接触点上，达到228Mpa，本发明提出的高可靠高转矩密度永磁转子第一种结构所受最大机械应力仅为9Mpa。由此可见，本发明提出的高可靠高转矩密度永磁转子具有机械强度高、气隙正弦性好、齿槽转矩低、输出转矩能力强的优点。

如上针对一种实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，和/或与其它实施例中的特征相结合或替代其它实施例中的特征使用。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤、组件或其组合的存在或附加。

这些实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施例限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。

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。

本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。

Claims (5)

1.一种高可靠高转矩密度永磁转子，其特征在于，包括转轴、转子铁心、永磁体、增强结构；

所述转子铁心固定在转轴上；

所述增强结构为2×n个，n为正整数，沿圆周均匀分布在转子铁心外表面；所述增强结构包括限位部、固定部，所述限位部为左右对称的曲面结构，所述限位部中心通过固定部连接到转子铁心上，所述固定部至少部分为与转子铁心相同的导磁材料；

所述永磁体为瓦片形结构，外表面采用偏心式设计，所述永磁体限位于相邻增强结构与转子铁心之间，所述永磁体外表面与增强结构内表面匹配接触；

相邻增强结构限位部不接触，所述增强结构外侧还设置护套；所述护套内表面一部分与限位部外表面面接触，一部分与永磁体外表面的高点位置线接触；

所述增强结构与转子铁心一体成型，均为导磁材料；

所述永磁转子参数满足如下公式

其中，a₁为永磁体两侧面所跨弧度，a₃为限位部两侧面所跨弧度。

2.根据权利要求1所述的高可靠高转矩密度永磁转子，其特征在于，所述永磁体与转子铁心的接触面为平面或者弧形曲面；所述限位部外表面为圆弧面或相连的两段圆弧面。

3.根据权利要求1所述的高可靠高转矩密度永磁转子，其特征在于，所述永磁转子中永磁体与转子铁心的接触面为弧形曲面，永磁转子参数满足如下公式

R_{ir_i}＝R_{pm_o}

H₂＝H₁

R_{sh_i}＝R_{pm_o}+H₁＝R_{ir_i}+H₂＝R_{ir_o}

R_{e_o}＝R_{pm_i}

其中，R_{pm_i}、R_{pm_o}分别为永磁体内表面半径、外表面半径，H₁为永磁体内、外表面的圆心偏心尺寸，R_{ir_i}、R_{ir_o}分别为限位部内表面半径、外表面半径，H₂为限位部内、外表面的圆心偏心尺寸，R_{sh_i}为护套内表面半径，a₁为永磁体两侧面所跨弧度，a₂为固定部两侧面所跨弧度，R_{e_o}为转子铁心外表面半径。

4.一种高可靠高转矩密度永磁转子，其特征在于，包括转轴、转子铁心、永磁体、增强结构；

所述转子铁心固定在转轴上；

所述增强结构为2×n个，n为正整数，沿圆周均匀分布在转子铁心外表面；所述增强结构包括限位部、固定部，所述限位部为左右对称的曲面结构，所述限位部中心通过固定部连接到转子铁心上，所述固定部至少部分为与转子铁心相同的导磁材料；

所述永磁体为瓦片形结构，外表面采用偏心式设计，所述永磁体限位于相邻增强结构与转子铁心之间，所述永磁体外表面与增强结构内表面匹配接触；

相邻增强结构限位部不接触，所述增强结构外侧还设置护套；

所述增强结构的固定部分为固定连接的两段，所述限位部与一段固定部一体成型，为非导磁材料，形成磁障；所述转子铁心与另一段固定部一体成型，为导磁材料；

所述磁障为T型磁障，所述护套内表面一部分与磁障外表面面接触，一部分与永磁体外表面的高点位置线接触；

所述永磁转子参数满足如下公式

其中，a₁为永磁体两侧面所跨弧度，a₃为限位部两侧面所跨弧度。

5.根据权利要求4所述的高可靠高转矩密度永磁转子，其特征在于，所述永磁转子中永磁体与转子铁心的接触面为弧形曲面，所述两段固定部通过粘胶、焊接或者燕尾槽连接；

所述永磁转子采用T型磁障时，永磁转子参数满足如下公式

R_{ir_i}＝R_{pm_o}

H₂＝H₁

R_{sh_i}＝R_{pm_o}+H₁＝R_{ir_i}+H₂＝R_{ir_o}

R_{e_o}＝R_{pm_i}

其中，R_{pm_i}、R_{pm_o}分别为永磁体内表面半径、外表面半径，H₁为永磁体内、外表面的圆心偏心尺寸，R_{ir_i}、R_{ir_o}分别为限位部内表面半径、外表面半径，H₂为限位部内、外表面的圆心偏心尺寸，R_{sh_i}为护套内表面半径，a₁为永磁体两侧面所跨弧度，a₂为固定部两侧面所跨弧度，R_{e_o}为转子铁心外表面半径，H_t1为转子铁心固连固定部高度，H_t2为增强结构固连固定部高度。