CN205105071U - 一种用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机 - Google Patents
一种用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205105071U CN205105071U CN201520893463.5U CN201520893463U CN205105071U CN 205105071 U CN205105071 U CN 205105071U CN 201520893463 U CN201520893463 U CN 201520893463U CN 205105071 U CN205105071 U CN 205105071U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- permanent magnet
- tangential permanent
- magnet body
- tangential
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
本实用新型公开了一种用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机，包括转子铁芯、切向永磁体和转轴，转子铁芯沿圆周径向等间隔分布有偶数个切向永磁体槽，相邻的切向永磁体槽内设有极性相对的切向永磁体，切向永磁体槽与近气隙侧连接或断开，保持转子铁芯中心对称，切向永磁体槽的近转轴侧与位于其两侧的隔磁槽相连通，隔磁槽的近气隙侧与对应的切向永磁体槽的中心线呈角度α向外延伸，且相邻的隔磁槽之间形成径向分布的隔磁桥。本实用新型结构简单紧凑，漏磁系数小，机械强度高，便于生产，制造成本低，具有较高的抗退磁能力和高过载能力，具有更大的转矩/电流比、转矩/体积比和电机效率特性，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及直流无刷电机部件技术领域，具体涉及一种用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机。
背景技术
切向式永磁直流无刷电机由于其具有“聚磁”效果，因此，比径向式电机转子结构产生更高的气隙磁密，而且，切向式永磁直流无刷电机的独特凸极效应比，能够产生较大的磁阻扭矩，使得电机具有较大的转矩/电流比、转矩/体积比和弱磁扩速特性，所以得到了广泛的研究与应用。
目前，切向式永磁直流无刷电机内的转子结构普遍存在较多的局限性，具体如下，（1）漏磁系数较大，尤其是靠近转轴的内侧，造成电机性能不佳，过载能力低；（2）结构复杂，转子、铁芯更改为拼块式结构，难以一次成型，并在转子内侧设置隔磁环，装配复杂、工艺成本及材料成本较高、机械强度低，难以用于大功率高速电机。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题是现有的向式永磁直流无刷电机内的转子结构存在的漏磁系数较大，过载能力低，结构及装配复杂的问题。本实用新型的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机，结构简单紧凑，漏磁系数小，机械强度高，便于生产，制造成本低，具有较高的抗退磁能力和高过载能力，并增加径向永磁体，使得电机转子永磁体具有较高的工作点，具有更大的转矩/电流比、转矩/体积比和电机效率特性，具有良好的应用前景。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：包括转子铁芯、切向永磁体和转轴，所述转子铁芯沿圆周径向等间隔分布有偶数个切向永磁体槽，相邻的切向永磁体槽内设有极性相对的切向永磁体，所述切向永磁体槽与近气隙侧连接或断开，保持转子铁芯中心对称，所述切向永磁体槽的近转轴侧与位于其两侧的隔磁槽相连通，所述隔磁槽的近气隙侧与对应的切向永磁体槽的中心线呈角度α向外延伸，且相邻的隔磁槽之间形成径向分布的隔磁桥。
前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述角度α的范围为π/5p≤α≤π/2，p为转子极对数。
前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述隔磁槽的横截面形状为平板形状或弧形形状，且隔磁槽的最小宽度W大于3倍最小气隙宽度S。
前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述隔磁桥的截面形状为平板形状或沿径向向气隙侧逐渐缩小形状，且隔磁桥的最小宽度L的范围为0.3mm≤L≤3mm。
前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述切向永磁体槽的近气隙侧与位于其两侧的空气槽相连通，所述空气槽的近气隙侧与对应的切向永磁体槽的中心线呈角度β向内延伸，且与相邻空气槽的夹角为γ。
前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述角度β的范围为π/5p≤β≤π/p，所述夹角γ的范围为π/2p≤γ≤4π/5p，p为转子极对数。
前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述空气槽的截面形状为平板形状或沿延伸方向逐渐缩小形状，且空气槽的最小宽度W2大于最小气隙宽度S。
前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：相邻的两个切向永磁体之间均设有径向永磁体，各径向永磁体近气隙侧的极性与相邻切向永磁体一侧的侧极性相同，所述径向永磁体设置在径向方向上单层或两层结构的径向永磁体槽内。
前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述径向永磁体槽与相邻切向永磁体槽的最小距离为W1,其范围为0.3mm≤W1≤3mm。
前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述径向永磁体在中心径向方向上的厚度为h1，最末端的厚度为h2，且h1≥h2；所述切向永磁体与径向永磁体的磁能积不一致。
一种切向式永磁直流无刷电机，包括定子,其特征在于：还包括上述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机，结构简单紧凑，漏磁系数小，机械强度高，便于生产，制造成本低，具有较高的抗退磁能力和高过载能力，在保持切向式转子结构较大凸极比情况下，并增加径向永磁体，使得电机转子永磁体具有较高的工作点，具有更大的转矩/电流比、转矩/体积比和电机效率特性，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构的第一实施例结构示意图。
图2是本实用新型的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构的第二实施例结构示意图。
图3是本实用新型的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构的第三实施例结构示意图。
图4是本实用新型第三实施例的径向永磁体槽与相邻切向永磁体槽的最小距示意图。
图5是本实用新型的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构的第四实施例结构示意图。
图6是采用本实用新型转子机构形成的切向式永磁直流无刷电机的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。
本实用新型的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，如图1所示的第一实施例，包括转子铁芯1、切向永磁体2和转轴3，所述转子铁芯1沿圆周径向等间隔分布有偶数个切向永磁体槽21，相邻的切向永磁体槽21内设有极性相对的切向永磁体2，形成一个转子磁极N或S，所述切向永磁体槽21与近气隙侧连接或断开，可以使用间隔连接和断开结构形式交错进行，保持转子铁芯1中心对称，所述切向永磁体槽21的近转轴侧与位于其两侧的隔磁槽4相连通，所述隔磁槽4的近气隙侧与对应的切向永磁体槽21的中心线5呈角度α向外延伸，且相邻的隔磁槽4之间形成径向分布的隔磁桥6。
所述角度α的范围为π/5p≤α≤π/2，p为转子极对数。
如图1所示的第一实施例，所述隔磁槽4的横截面形状为平板形状或弧形形状，且隔磁槽4的最小宽度W大于3倍最小气隙宽度S。
所述隔磁桥6的截面形状为平板形状或沿径向向气隙侧逐渐缩小形状，且隔磁桥6的最小宽度L的范围为0.3mm≤L≤3mm，达到更好的隔磁效果。
如图2所示，本实用新型的第二实施例，切向永磁体槽21的近气隙侧与位于其两侧的空气槽7相连通，所述空气槽7的近气隙侧与对应的切向永磁体槽21的中心线5呈角度β向内延伸，且与相邻空气槽的夹角为γ，所述角度β的范围为π/5p≤β≤π/p，所述夹角γ的范围为π/2p≤γ≤4π/5p，p为转子极对数。保证电机转子具有更强的抗退磁能力，可提高电机过载倍数，为达到最佳结构效果，所述空气槽7的截面形状为平板形状或沿延伸方向逐渐缩小形状，且空气槽7的最小宽度W2大于最小气隙宽度S。
如图3所示，本实用新型的第三实施例，相邻的两个切向永磁体2之间均设有径向永磁体8，各径向永磁体8近气隙侧的极性与相邻切向永磁体2一侧的侧极性相同，所径向永磁体8设置在径向方向上单层或两层结构的径向永磁体槽81内，可提高电机磁链，在相同的电流下电机可以输出更大的扭矩和提高电机效率，如图4所示，径向永磁体槽81与相邻切向永磁体槽21的最小距离为W1,其范围为0.3mm≤W1≤3mm，径向永磁体8在中心径向方向上的厚度为h1，最末端的厚度为h2，且h1≥h2。
如图5所示，本实用新型的第四实施例，径向永磁体8设置在径向方向上两层弧形安装槽内，弧形安装槽之间设有磁路通道，保证电机的凸极比的情况下，可提高电机有效磁通，在相同的电流下电机可以输出更大的扭矩和提高电机效率。
为减小径向永磁体8和切向永磁体2之间的漏磁系数，径向永磁体槽81的内侧与相邻切向永磁体槽21之间的最小距离W1,0.3mm≤W1≤3mm。
为保证和提高径向永磁体8的工作点，径向永磁体8在中心径向方向上的厚度为h1，最末端的厚度为h2，h1≥h2；
为优化成本或更进一步减小驱动电流，提高电机效率，径向永磁体8和切向永磁体2的磁能积可以不一致或为不同类型的永磁体；当径向方向为两层径向永磁体结构时，近气隙侧的径向永磁体磁能积大于等于近转轴侧的径向永磁体磁能积。
如图6所示，采用本实用新型描述转子机构的切向式永磁直流无刷电机，切向式永磁直流无刷电机包括定子9和转子10以及形成的定转子之间的径向气隙11，定子9包括定子铁芯91和设置在定子铁芯91上多组定子绕组92，转子10位于定子9中，并隔有径向气隙11，其中，转子10采用本实用新型的转子机构制成。
综上所述，本实用新型的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机，结构简单紧凑，漏磁系数小，机械强度高，便于生产，制造成本低，具有较高的抗退磁能力和高过载能力，在保持切向式转子结构较大凸极比情况下，并增加径向永磁体，使得电机转子永磁体具有较高的工作点，具有更大的转矩/电流比、转矩/体积比和电机效率特性，具有良好的应用前景。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (11)
1.一种用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：包括转子铁芯（1）、切向永磁体（2）和转轴（3），所述转子铁芯（1）沿圆周径向等间隔分布有偶数个切向永磁体槽（21），相邻的切向永磁体槽（21）内设有极性相对的切向永磁体（2），所述切向永磁体槽（21）与近气隙侧连接或断开，保持转子铁芯（1）中心对称，所述切向永磁体槽（21）的近转轴侧与位于其两侧的隔磁槽（4）相连通，所述隔磁槽（4）的近气隙侧与对应的切向永磁体槽（21）的中心线（5）呈角度α向外延伸，且相邻的隔磁槽（4）之间形成径向分布的隔磁桥（6）。
2.根据权利要求1所述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述角度α的范围为π/5p≤α≤π/2，p为转子极对数。
3.根据权利要求1所述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机，其特征在于：所述隔磁槽（4）的横截面形状为平板形状或弧形形状，且隔磁槽（4）的最小宽度W大于3倍最小气隙宽度S。
4.根据权利要求1所述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述隔磁桥（6）的截面形状为平板形状或沿径向向气隙侧逐渐缩小形状，且隔磁桥（6）的最小宽度L的范围为0.3mm≤L≤3mm。
5.根据权利要求1所述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述切向永磁体槽（21）的近气隙侧与位于其两侧的空气槽（7）相连通，所述空气槽（7）的近气隙侧与对应的切向永磁体槽（21）的中心线（5）呈角度β向内延伸，且与相邻空气槽的夹角为γ。
6.根据权利要求5所述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述角度β的范围为π/5p≤β≤π/p，所述夹角γ的范围为π/2p≤γ≤4π/5p，p为转子极对数。
7.根据权利要求5所述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述空气槽（7）的截面形状为平板形状或沿延伸方向逐渐缩小形状，且空气槽（7）的最小宽度W2大于最小气隙宽度S。
8.根据权利要求1所述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：相邻的两个切向永磁体（2）之间均设有径向永磁体（8），各径向永磁体（8）近气隙侧的极性与相邻切向永磁体（2）一侧的侧极性相同，所述径向永磁体（8）设置在径向方向上单层或两层结构的径向永磁体槽（81）内。
9.根据权利要求8所述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述径向永磁体槽（81）与相邻切向永磁体槽（21）的最小距离为W1,其范围为0.3mm≤W1≤3mm。
10.根据权利要求1或8所述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述径向永磁体（8）在中心径向方向上的厚度为h1，最末端的厚度为h2，且h1≥h2；所述切向永磁体（2）与径向永磁体（8）的磁能积不一致。
11.一种切向式永磁直流无刷电机，包括定子,其特征在于：还包括如权利要求1-10任一项所述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520893463.5U CN205105071U (zh) | 2015-11-11 | 2015-11-11 | 一种用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520893463.5U CN205105071U (zh) | 2015-11-11 | 2015-11-11 | 一种用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205105071U true CN205105071U (zh) | 2016-03-23 |
Family
ID=55520824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520893463.5U Active CN205105071U (zh) | 2015-11-11 | 2015-11-11 | 一种用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205105071U (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105305760A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-02-03 | 南京康尼电子科技有限公司 | 一种用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机 |
| EP3291415A3 (en) * | 2016-08-30 | 2018-03-21 | Hamilton Sundstrand Corporation | Interior permanent magnet rotor |
| CN108599418A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-09-28 | 华中科技大学 | 一种磁路串联型混合永磁可控磁通电机的转子铁芯及电机 |
| CN109565188A (zh) * | 2016-07-15 | 2019-04-02 | 詹尼斯机器人移动技术加拿大公司 | 具有布置在柱之间的永磁体的轴向间隙电机 |
| CN110233528A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-13 | 京马电机有限公司 | 用于内嵌式永磁电机中的转子结构 |
| US11139707B2 (en) | 2015-08-11 | 2021-10-05 | Genesis Robotics And Motion Technologies Canada, Ulc | Axial gap electric machine with permanent magnets arranged between posts |
-
2015
- 2015-11-11 CN CN201520893463.5U patent/CN205105071U/zh active Active
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11139707B2 (en) | 2015-08-11 | 2021-10-05 | Genesis Robotics And Motion Technologies Canada, Ulc | Axial gap electric machine with permanent magnets arranged between posts |
| CN105305760A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-02-03 | 南京康尼电子科技有限公司 | 一种用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机 |
| CN109565188A (zh) * | 2016-07-15 | 2019-04-02 | 詹尼斯机器人移动技术加拿大公司 | 具有布置在柱之间的永磁体的轴向间隙电机 |
| EP3291415A3 (en) * | 2016-08-30 | 2018-03-21 | Hamilton Sundstrand Corporation | Interior permanent magnet rotor |
| US10516307B2 (en) | 2016-08-30 | 2019-12-24 | Hamilton Sundstrand Corporation | Interior permanent magnet motor/rotor with curved and spoke-type permanent magnets |
| CN108599418A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-09-28 | 华中科技大学 | 一种磁路串联型混合永磁可控磁通电机的转子铁芯及电机 |
| CN108599418B (zh) * | 2018-05-16 | 2020-05-19 | 华中科技大学 | 一种磁路串联型混合永磁可控磁通电机的转子铁芯及电机 |
| CN110233528A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-13 | 京马电机有限公司 | 用于内嵌式永磁电机中的转子结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205105071U (zh) | 一种用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机 | |
| CN105305760A (zh) | 一种用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机 | |
| CN104485762B (zh) | 一种永磁同步电机转子及永磁同步电机 | |
| CN104578477A (zh) | 一种混合永磁磁极交替式磁通切换型记忆电机及其绕组切换弱磁控制方法 | |
| CN106972722B (zh) | 轴向分段定子交替极永磁同步电机 | |
| CN101752922B (zh) | 具有较宽扩速范围的永磁体牵引电机 | |
| CN108429375B (zh) | 转子结构、永磁辅助同步磁阻电机及电动汽车 | |
| CN102420475A (zh) | 一种永磁同步电机 | |
| CN104882978A (zh) | 一种低转矩脉动高效率永磁电机定转子结构 | |
| CN104953728A (zh) | 多边形定子铁芯及包括其的电机 | |
| CN101728912A (zh) | 基于Ha1bach结构的电动汽车轮毂用盘式永磁同步电动机 | |
| CN205178671U (zh) | 一种定子及其相应的无刷直流、三相开关磁阻和罩极电机 | |
| CN202503378U (zh) | 一种三相混合励磁的磁通反向电机 | |
| CN105896862A (zh) | 一种永磁电动机 | |
| CN109768683B (zh) | 一种适用于电动拖拉机的双定子磁场调制永磁电机 | |
| CN203674829U (zh) | 一种永磁电机转子 | |
| CN105305748B (zh) | 永磁电机 | |
| CN102223035B (zh) | 低转矩脉动轴向磁场定子永磁电机 | |
| CN102355072A (zh) | 表面安装式永磁电机转子和包含该转子的电机 | |
| CN108494199B (zh) | 电动汽车用非对齐双定子轮辐式永磁同步电动机 | |
| CN207053272U (zh) | 三相永磁同步电动机表贴式转子结构 | |
| CN103066722B (zh) | 一种带软磁材料的高速开关磁阻电机转子 | |
| CN105305685A (zh) | 一种永磁同步直驱电机 | |
| CN102868246B (zh) | 大容量低速永磁风力发电机 | |
| CN103904796B (zh) | 盘式电机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |