CN204316210U - 一种电机转子及其应用的永磁同步电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电机转子及其应用的永磁同步电机，包括转子铁芯和若干永磁体，转子铁芯有一个圆形的外轮廓，若干个永磁体安装在转子铁芯上形成若干个磁极，每个磁极包括2个呈V字形布局的卡槽和安装在卡槽里面的永磁体，V字形的开口朝向转子铁芯的外侧，在卡槽两端、转子铁芯上分别设置有隔磁槽一和隔磁槽二，隔磁槽一、隔磁槽二都与卡槽连通，卡槽由转子铁芯的外侧边缘往内的宽度逐渐变大，永磁体的两侧面贴在卡槽的两个侧壁上，结构简单，有效降低齿槽转矩，提高气隙磁场的正弦度。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种电机转子及其应用的永磁同步电机。
背景技术：
现有永磁同步电机的转子部分包括转子铁芯和若干永磁体，转子铁芯有一个圆形的外轮廓，若干个永磁体安装在转子铁芯上形成若干个磁极，如图1所示，每个磁极包括2个呈V字形布局的卡槽A1和安装在卡槽A1里面的永磁体A2，V字形的开口朝向转子铁芯的外侧，所述的卡槽呈矩形，但是这种结构的电机转子存在如下几个问题：
1)转子磁路的磁密分布不平衡，气隙磁场的正弦度低；
2)转子的齿槽转矩大，导致电机的转矩脉动大，电机的震动和噪音大。
发明内容：
本实用新型的目的是提供一种电机转子及其应用的永磁同步电机，该电机转子结构简单，有效降低齿槽转矩，提高气隙磁场的正弦度；
该永磁同步电机结构简单，通过对转子的改造，电机反电动势的正弦度得到有效改善，减小了电机运行的转矩脉动和减小电机由于转矩脉动产生的震动和噪声。
本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。
一种电机转子，包括转子铁芯和若干永磁体，转子铁芯有一个圆形的外轮廓，若干个永磁体安装在转子铁芯上形成若干个磁极，每个磁极包括2个呈V字形布局的卡槽和安装在卡槽里面的永磁体，V字形的开口朝向转子铁芯的外侧，在卡槽两端、转子铁芯上分别设置有隔磁槽一和隔磁槽二，隔磁槽一、隔磁槽二都与卡槽连通，卡槽由转子铁芯的外侧边缘往内的宽度逐渐变大，永磁体的两侧面贴在卡槽的两个侧壁上。
上述所述的卡槽的侧壁一与侧壁二之间形成一个偏差角A，偏差角A的角度范围在1°至10°之间。
上述所述的永磁体的横截面呈直角梯形。
上述所述的卡槽外侧端部的长度H1大于卡槽内侧端部的长度H2的二分之一。
上述所述的隔磁槽一靠近转子铁芯的外轮廓，隔磁槽一的宽度小于卡槽外侧端部的长度，隔磁槽一是由从卡槽侧壁二的端部往外侧延伸的边线一、与卡槽的外侧端部连接在一起并且与卡槽侧壁一平行的边线二、与边线一的端部连接在一起并且沿着外轮廓轨迹延伸的边线三和连接在边线二与边线三之间的边线四所组成，边线三和边线四之间的夹角在80°至90°之间，边线一的长度大于边线二的长度。
上述所述的在卡槽侧壁二的内侧端部往外侧延伸形成一与卡槽侧壁一平行的平行线，边线三的延伸段与平行线相交，边线三的长度为L1，延伸段的长度为L2，L1≥2(L1+L2)/3。
上述所述的边线三是一以转子铁芯的中心为圆心形成的圆弧线。
上述所述的在每个磁极相邻的2个卡槽之间、转子铁芯的外侧边缘上开设有通孔。
一种永磁同步电机，包括转轴、转子组件、定子组件、机壳和端盖，转子组件安装在转轴上，定子组件和机壳安装在一起并嵌套在转子组件外面，端盖安装在机壳端部，转轴两端支承在端盖的轴承上，所述的转子组件包括转子铁芯和若干永磁体，转子铁芯有一个圆形的外轮廓，若干个永磁体安装在转子铁芯上形成若干个磁极，每个磁极包括2个呈V字形布局的卡槽和安装在卡槽里面的永磁体，V字形的开口朝向转子铁芯的外侧，在卡槽两端、转子铁芯上分别设置有隔磁槽一和隔磁槽二，隔磁槽一、隔磁槽二都与卡槽连通，卡槽由转子铁芯的外侧边缘往内的宽度逐渐变大，永磁体的两侧面贴在卡槽的两个侧壁上。
本实用新型与现有技术相比，具有如下效果：
1)卡槽由转子铁芯的外侧边缘往内的宽度逐渐变大，永磁体的两侧面贴在卡槽的两个侧壁上，有效降低齿槽转矩，提高气隙磁场的正弦度；
2)卡槽的侧壁一与侧壁二之间形成一个偏差角A，偏差角A的角度范围在1°至10°之间，使磁场的平滑过渡，电机转子的齿槽转矩也得到了明显的改善，对电机反电动势的正弦度也会起到改善作用，减小了电机运行的转矩脉动；
3)卡槽外侧端部的长度H1大于卡槽内侧端部的长度H2的二分之一，保证磁钢的退磁性能；
4)在卡槽侧壁二的内侧端部往外侧延伸形成一与卡槽侧壁一平行的平行线，边线三的延伸段与平行线相交，边线三的长度为L1，延伸段的长度为L2，L1≥2(L1+L2)/3，防止电机转子磁钢漏磁系数过大；
5)该永磁同步电机结构简单，通过对转子的改造，电机反电动势的正弦度得到有效改善，减小了电机运行的转矩脉动和减小电机由于转矩脉动产生的震动和噪声。
附图说明：
图1是实施例中转子铁芯的结构示意图；
图2是图1中A-A局部放大图；
图3是实施例中电机转子的结构示意图；
图4是图3中B-B局部放大图；
图5是实施例中永磁同步电机的立体图；
图6是实施例中永磁同步电机的分解图。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
实施例一：如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型是一种电机转子，包括转子铁芯1和若干永磁体2，转子铁芯1有一个圆形的外轮廓11，若干个永磁体2安装在转子铁芯1上形成若干个磁极，每个磁极包括2个呈V字形布局的卡槽12和安装在卡槽12里面的永磁体2，V字形的开口朝向转子铁芯1的外侧，在卡槽12两端、转子铁芯1上分别设置有隔磁槽一13和隔磁槽二14，隔磁槽一13、隔磁槽二14都与卡槽12连通，卡槽12由转子铁芯1的外侧边缘往内的宽度逐渐变大，永磁体2的两侧面贴在卡槽12的两个侧壁上。卡槽12的侧壁一121与侧壁二122之间形成一个偏差角A，偏差角A的角度范围在1°至10°之间。永磁体2的横截面呈直角梯形。卡槽12外侧端部的长度H1大于卡槽12内侧端部的长度H2的二分之一。隔磁槽一13靠近转子铁芯1的外轮廓11，隔磁槽一13的宽度小于卡槽12外侧端部的长度，隔磁槽一13是由从卡槽12侧壁二122的端部往外侧延伸的边线一131、与卡槽12的外侧端部连接在一起并且与卡槽12侧壁一121平行的边线二132、与边线一131的端部连接在一起并且沿着外轮廓11轨迹延伸的边线三133和连接在边线二132与边线三133之间的边线四134所组成，边线三133和边线四134之间的夹角在80°至90°之间，边线一131的长度大于边线二132的长度。边线三133是一以转子铁芯1的中心O为圆心形成的圆弧线。在卡槽12侧壁二122的内侧端部往外侧延伸形成一与卡槽12侧壁一121平行的平行线，边线三133的延伸段1331与平行线相交，边线三133的长度为L1，延伸段1331的长度为L2，L1≥2(L1+L2)/3。在每个磁极相邻的2个卡槽12之间、转子铁芯1的外侧边缘上开设有通孔15。
实施例二：如图1至图6所示，本实施例是一种永磁同步电机，包括转轴3、转子组件4、定子组件5、机壳6和端盖7，转子组件4安装在转轴3上，定子组件5和机壳6安装在一起并嵌套在转子组件4外面，端盖7安装在机壳6端部，转轴3两端支承在端盖7的轴承上，所述的转子组件4包括转子铁芯1和若干永磁体2，转子铁芯1有一个圆形的外轮廓11，若干个永磁体2安装在转子铁芯1上形成若干个磁极，每个磁极包括2个呈V字形布局的卡槽12和安装在卡槽12里面的永磁体2，V字形的开口朝向转子铁芯1的外侧，在卡槽12两端、转子铁芯1上分别设置有隔磁槽一13和隔磁槽二14，隔磁槽一13、隔磁槽二14都与卡槽12连通，卡槽12由转子铁芯1的外侧边缘往内的宽度逐渐变大，永磁体2的两侧面贴在卡槽12的两个侧壁上。
Claims (9)
1.一种电机转子，包括转子铁芯(1)和若干永磁体(2)，转子铁芯(1)有一个圆形的外轮廓(11)，若干个永磁体(2)安装在转子铁芯(1)上形成若干个磁极，每个磁极包括2个呈V字形布局的卡槽(12)和安装在卡槽(12)里面的永磁体(2)，V字形的开口朝向转子铁芯(1)的外侧，在卡槽(12)两端、转子铁芯(1)上分别设置有隔磁槽一(13)和隔磁槽二(14)，隔磁槽一(13)、隔磁槽二(14)都与卡槽(12)连通，其特征在于：卡槽(12)由转子铁芯(1)的外侧边缘往内的宽度逐渐变大，永磁体(2)的两侧面贴在卡槽(12)的两个侧壁上。
2.根据权利要求1所述的一种电机转子，其特征在于：卡槽(12)的侧壁一(121)与侧壁二(122)之间形成一个偏差角A，偏差角A的角度范围在1°至10°之间。
3.根据权利要求2所述的一种电机转子，其特征在于：所述永磁体(2)的横截面呈直角梯形。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种电机转子，其特征在于：卡槽(12)外侧端部的长度H1大于卡槽(12)内侧端部的长度H2的二分之一。
5.根据权利要求4所述的一种电机转子，其特征在于：所述的隔磁槽一(13)靠近转子铁芯(1)的外轮廓(11)，隔磁槽一(13)的宽度小于卡槽(12)外侧端部的长度H1，隔磁槽一(13)是由从卡槽(12)侧壁二(122)的端部往外侧延伸的边线一(131)、与卡槽(12)的外侧端部连接在一起并且与卡槽(12)侧壁一(121)平行的边线二(132)、与边线一(131)的端部连接在一起并且沿着外轮廓(11)轨迹延伸的边线三(133)和连接在边线二(132)与边线三(133)之间的边线四(134)所组成，边线三(133)和边线四(134)之间的夹角在80°至90°之间，边线一(131)的长度大于边线二(132)的长度。
6.根据权利要求5所述的一种电机转子，其特征在于：在卡槽(12)侧壁二(122)的内侧端部往外侧延伸形成一与卡槽(12)侧壁一(121)平行的平行线，边线三(133)的延伸段(1331)与平行线相交，边线三(133)的长度为L1，延伸段(1331)的长度为L2，L1≥2(L1+L2)/3。
7.根据权利要求5或6所述的一种电机转子，其特征在于：边线三(133)是一以转子铁芯(1)的中心(O)为圆心形成的圆弧线。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种电机转子，其特征在于：在每个磁极相邻的2个卡槽(12)之间、转子铁芯(1)的外侧边缘上开设有通孔(15)。
9.一种永磁同步电机，包括转轴(3)、转子组件(4)、定子组件(5)、机壳(6)和端盖(7)，转子组件(4)安装在转轴(3)上，定子组件(5)和机壳(6)安装在一起并嵌套在转子组件(4)外面，端盖(7)安装在机壳(6)端部，转轴(3)两端支承在端盖(7)的轴承上，其特征在于：所述的转子组件(4)是权利要求1至8任一项所述的电机转子结构。
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