CN205791860U - 一种永磁电机转子结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种应用于永磁电机技术领域的永磁电机转子结构，所述的永磁电机转子结构的铁芯本体(1)上设置多个磁钢槽(2)，磁钢槽(2)设置为穿透铁芯本体(1)的铁芯本体侧面(3)的结构，多个磁钢槽(2)沿铁芯本体侧面(3)一周按间隙布置，磁钢槽(2)设置为呈“V”字形的结构，每个磁钢槽(2)内分别设置多块磁钢(4)，每个磁钢槽(2)内的多块磁钢(4)设置为厚度尺寸不同的结构，本实用新型所述的永磁电机转子结构，结构简单，能够降低转矩脉动、增强永磁电机凸极率、增加永磁电机的弱磁倍速，减少磁钢的涡轮损耗，解决永磁电机弱磁范围小造成电机高速动力不足、磁钢涡流损耗较大造成的磁钢退磁和电机效率低等问题。
Description
技术领域
本实用新型属于永磁电机技术领域，更具体地说，是涉及一种永磁电机转子结构。
背景技术
新能源汽车驱动系统主要采用有刷直流电机、感应电机、开关磁阻电机和永磁同步电机。由于有刷直流电机存在着寿命短、可靠性差、体积大等缺点，在新能源汽车上基本淘汰。开关磁阻电机存在着体积大、转矩脉动大、噪声大等缺点还未克服，在新能源汽车上应用较少。欧美汽车公司目前大多采用交流异步电机驱动系统，如美国特斯拉MODEL S就是采用的交流异步电机。日本的丰田、本田、日产等汽车公司基本上都采用永磁同步电机驱动系统，如丰田公司的Prius，本田公司的CIVIC。由于交流永磁同步电机具有功率密度大、效率高、可靠性好、体积小等优点成为新能源汽车用电机驱动系统的主要发展方向。目前我国电动轿车多采用永磁同步电机，如东风、奇瑞、长安、一汽、北汽和上汽等汽车公司生产的新能源轿车。而现有技术中的永磁电机转子结构，主要是在方形的磁钢槽内设置整体的磁钢，因此存在转矩脉动较大，磁钢的涡轮损耗较大等问题，因此无法满足整车应用的实际需求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，能够降低转矩脉动、增强永磁电机凸极率、增加永磁电机的弱磁倍速，减少磁钢的涡轮损耗，在根本上提高永磁电机性能的永磁电机转子结构。
要解决以上所述的技术问题，本实用新型采取的技术方案为：
本实用新型为一种永磁电机转子结构，永磁电机转子结构包括铁芯本体，铁芯本体上设置磁钢槽，铁芯本体上设置多个磁钢槽，磁钢槽设置为穿透铁芯本体的铁芯本体侧面的结构，多个磁钢槽沿铁芯本体侧面一周按间隙布置，磁钢槽设置为呈“V”字形的结构，每个磁钢槽内分别设置多块磁钢，所述的每个磁钢槽内的多块磁钢设置为厚度尺寸不同的结构，靠近转子外圆位置的磁钢设置为厚度尺寸小于靠近转子内圆位置的磁钢的厚度尺寸的结构。
所述的磁钢槽包括磁钢槽组件Ⅰ和磁钢槽组件Ⅱ，磁钢槽组件Ⅰ和磁钢槽组件Ⅱ设置为呈“V”字形的结构，磁钢槽组件Ⅰ内设置多块厚度不同的磁钢，磁钢槽组件Ⅱ内也设置多块厚度不同的磁钢。
所述的磁钢槽组件Ⅰ包括组件Ⅰ左端部和组件Ⅰ右端部，所述的磁钢槽组件Ⅰ设置为从组件Ⅰ左端部部位到组件Ⅰ右端部部位厚度尺寸逐渐增大的结构，磁钢槽组件Ⅱ包括组件Ⅱ左端部和组件Ⅱ右端部，磁钢槽组件Ⅱ设置为从组件Ⅱ左端部部位到组件Ⅱ右端部部位厚度尺寸逐渐减小的结构。
所述的组件Ⅰ左端部设置为靠近转子外圆位置的结构，组件Ⅰ右端部设置为靠近转子内圆位置的结构；组件Ⅱ左端部设置为靠近转子内圆位置的结构，组件Ⅱ右端部设置为靠近转子外圆位置的结构。
所述的磁钢槽组件Ⅰ内的磁钢包括磁钢Ⅰ、磁钢Ⅲ、磁钢Ⅴ，所述的磁钢槽组件Ⅰ内靠近组件Ⅰ右端部的磁钢Ⅴ设置为厚度尺寸最大的结构，磁钢槽组件Ⅰ内靠近组件Ⅰ左端部的磁钢Ⅰ设置为厚度尺寸最小的结构，磁钢Ⅲ的厚度尺寸设置为介于磁钢Ⅰ的厚度尺寸和磁钢Ⅴ的厚度尺寸之间的结构。
所述的磁钢槽组件Ⅱ内的磁钢包括磁钢Ⅱ、磁钢Ⅳ、磁钢Ⅵ，所述的磁钢槽组件Ⅱ内靠近组件Ⅱ左端部的磁钢Ⅱ设置为厚度尺寸最大的结构，磁钢槽组件Ⅱ内靠近组件Ⅱ右端部的磁钢Ⅵ设置为厚度尺寸最小的结构，磁钢Ⅳ的厚度尺寸设置为介于磁钢Ⅱ的厚度尺寸和磁钢Ⅵ的厚度尺寸之间的结构。
所述的磁钢槽组件Ⅰ和磁钢槽组件Ⅱ设置为由隔离条隔离成两个独立腔体的结构，所述的磁钢槽组件Ⅰ从组件Ⅰ左端部部位到组件Ⅰ右端部部位设置为呈三级台阶状的结构，每级台阶上设置一个磁钢，所述的磁钢槽组件Ⅱ从组件Ⅱ左端部部位到组件Ⅱ右端部部位设置为呈三级台阶状的结构，每级台阶上设置一个磁钢。
采用本实用新型的技术方案，能得到以下的有益效果：
本实用新型所述的永磁电机转子结构，转子结构的磁钢槽设置为“V”字形的结构，每个磁钢槽内放置多块厚度不同、磁性能不同的磁钢，这样，靠近转子外圆的磁钢的磁性能最小，靠近转子内圆磁钢的磁性能最大，这样就实现了通过调节磁钢尺寸大小和磁性能来增大电机的弱磁范围、增大电机凸极率的目的，进而达到了了降低转矩脉动、降低磁钢涡流损耗的效果，相邻的磁钢槽内的磁钢沿圆周N-S-N-S-N-S排布。本实用新型所述的永磁电机转子结构，结构简单，制作成本低，通过结构改变，能够降低转矩脉动、增强永磁电机凸极率、增加永磁电机的弱磁倍速，降低磁钢涡流损耗，提高电机效率，减少因热失控导致磁钢退磁失效，解决永磁电机弱磁范围小造成电机高速动力不足、磁钢涡流损耗较大造成的磁钢退磁和电机效率低等问题，同时能够降低谐波含量、降低电机振动噪声等，在根本上提高永磁电机性能。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本实用新型所述的永磁电机转子结构的结构示意图；
附图中标记为：1、铁芯本体；2、磁钢槽；3、铁芯本体侧面；4、磁钢；5、磁钢槽组件Ⅰ；6、磁钢槽组件Ⅱ；7、组件Ⅰ左端部；8、组件Ⅰ右端部；9、组件Ⅱ左端部；10、组件Ⅱ右端部；11、磁钢Ⅰ；12、磁钢Ⅲ；13、磁钢Ⅴ；14、磁钢Ⅱ；15、磁钢Ⅳ；16、磁钢Ⅵ；17、隔离条；18、转子外圆；19、转子内圆。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1所示，本实用新型为一种永磁电机转子结构，所述的永磁电机转子结构包括铁芯本体1，铁芯本体1上设置磁钢槽2，所述的铁芯本体1上设置多个磁钢槽2，磁钢槽2设置为穿透铁芯本体1的铁芯本体侧面3的结构，多个磁钢槽2沿铁芯本体侧面3一周按间隙布置，磁钢槽2设置为呈“V”字形的结构，每个磁钢槽2内分别设置多块磁钢4，所述的每个磁钢槽2内的多块磁钢4设置为厚度尺寸不同的结构，靠近转子外圆18位置的磁钢4设置为厚度尺寸小于靠近转子内圆19位置的磁钢4的厚度尺寸的结构。上述结构设置，转子结构的磁钢槽设置为“V”字形的结构，每个磁钢槽内放置多块厚度不同、磁性能不同的磁钢，这样，靠近转子外圆的磁钢的磁性能最小，靠近转子内圆磁钢的磁性能最大，这样就实现了通过调节磁钢尺寸大小和磁性能来增大电机的弱磁范围、增大电机凸极率的目的，进而达到了了降低转矩脉动、降低磁钢涡流损耗的效果，相邻的磁钢槽内的磁钢沿圆周N-S-N-S-N-S排布。本实用新型所述的永磁电机转子结构，结构简单，制作成本低，通过结构改变，能够降低转矩脉动、增强永磁电机凸极率、增加永磁电机的弱磁倍速，减少磁钢的涡流损耗，解决永磁电机弱磁范围小造成电机高速动力不足、磁钢涡流损耗较大造成的磁钢退磁和电机效率低等问题，同时能够有效降低谐波含量、降低电机振动噪声等，从而在根本上提高永磁电机整体性能。
所述的磁钢槽2包括磁钢槽组件Ⅰ5和磁钢槽组件Ⅱ6，磁钢槽组件Ⅰ5和磁钢槽组件Ⅱ6设置为呈“V”字形的结构，磁钢槽组件Ⅰ5内设置多块厚度不同的磁钢4，磁钢槽组件Ⅱ6内也设置多块厚度不同的磁钢4。上述结构设置，磁钢槽组件Ⅰ5和磁钢槽组件Ⅱ6分别设置多个磁钢，磁钢槽组件Ⅰ5内的多块磁钢厚度尺寸不同，磁钢槽组件Ⅱ6内的多块磁钢厚度尺寸不同。
所述的磁钢槽组件Ⅰ5包括组件Ⅰ左端部7和组件Ⅰ右端部8，所述的磁钢槽组件Ⅰ5设置为从组件Ⅰ左端部7部位到组件Ⅰ右端部8部位厚度尺寸逐渐增大的结构，所述的磁钢槽组件Ⅱ6包括组件Ⅱ左端部9和组件Ⅱ右端部10，所述的磁钢槽组件Ⅱ6设置为从组件Ⅱ左端部9部位到组件Ⅱ右端部10部位厚度尺寸逐渐减小的结构。
所述的组件Ⅰ左端部7设置为靠近转子外圆18位置的结构，组件Ⅰ右端部8设置为靠近转子内圆19位置的结构；组件Ⅱ左端部9设置为靠近转子内圆19位置的结构，组件Ⅱ右端部10设置为靠近转子外圆18位置的结构。
上述结构设置，靠近组件Ⅰ左端部7的磁钢磁性能最小，靠近组件Ⅰ右端部8的磁钢的磁性能最大，而靠近组件Ⅱ左端部9的磁钢的磁性能最大，靠近组件Ⅱ右端部10的磁钢的磁性能最小，这样就实现了通过调节磁钢尺寸大小和磁性能来增大电机的弱磁范围、增大电机凸极率的目的，进而达到了了降低转矩脉动、降低磁钢涡流损耗的效果，提高了永磁电机结构的性能。
所述的磁钢槽组件Ⅰ5内的磁钢4包括磁钢Ⅰ11、磁钢Ⅲ12、磁钢Ⅴ13，所述的磁钢槽组件Ⅰ5内靠近组件Ⅰ右端部8的磁钢Ⅴ13设置为厚度尺寸最大的结构，磁钢槽组件Ⅰ5内靠近组件Ⅰ左端部7的磁钢Ⅰ11设置为厚度尺寸最小的结构，所述的磁钢Ⅲ12的厚度尺寸设置为介于磁钢Ⅰ11的厚度尺寸和磁钢Ⅴ13的厚度尺寸之间的结构。
所述的磁钢槽组件Ⅱ6内的磁钢4包括磁钢Ⅱ14、磁钢Ⅳ15、磁钢Ⅵ16，所述的磁钢槽组件Ⅱ6内靠近组件Ⅱ左端部9的磁钢Ⅱ14设置为厚度尺寸最大的结构，磁钢槽组件Ⅱ6内靠近组件Ⅱ右端部10的磁钢Ⅵ16设置为厚度尺寸最小的结构，所述的磁钢Ⅳ15的厚度尺寸设置为介于磁钢Ⅱ14的厚度尺寸和磁钢Ⅵ16的厚度尺寸之间的结构。
所述的磁钢槽组件Ⅰ5和磁钢槽组件Ⅱ6设置为由隔离条17隔离成两个独立腔体的结构，磁钢槽组件Ⅰ5从组件Ⅰ左端部7部位到组件Ⅰ右端部8部位设置为呈三级台阶状的结构，每级台阶上设置一个磁钢4，三级台阶状的结构的设置，每级台阶上卡装一个磁钢，实现磁钢可靠定位。磁钢槽组件Ⅱ6从组件Ⅱ左端部9部位到组件Ⅱ右端部10部位设置为呈三级台阶状的结构，每级台阶上设置一个磁钢4。每级台阶上卡装一个磁钢，实现磁钢可靠定位。
本实用新型所述的永磁电机转子结构，结构简单，性能可靠，实施过程易控制、操作安全、流程顺畅、原材料易购易加工，在技术上也是成熟可靠的。
本实用新型所述的永磁电机转子结构，转子结构的磁钢槽设置为“V”字形的结构，每个磁钢槽内放置多块厚度不同、磁性能不同的磁钢，这样，靠近转子外圆的磁钢的磁性能最小，靠近转子内圆磁钢的磁性能最大，这样就实现了通过调节磁钢尺寸大小和磁性能来增大电机的弱磁范围、增大电机凸极率的目的，进而达到了了降低转矩脉动、降低磁钢涡流损耗的效果，相邻的磁钢槽内的磁钢沿圆周N-S-N-S-N-S排布。本实用新型所述的永磁电机转子结构，结构简单，制作成本低，通过结构改变，能够降低转矩脉动、增强永磁电机凸极率、增加永磁电机的弱磁倍速，降低磁钢涡流损耗，提高电机效率，减少因热失控导致磁钢退磁失效，解决永磁电机弱磁范围小造成电机高速动力不足、磁钢涡流损耗较大造成的磁钢退磁和电机效率低等问题，同时能够降低谐波含量、降低电机振动噪声等，在根本上提高永磁电机性能。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种永磁电机转子结构，所述的永磁电机转子结构包括铁芯本体(1)，铁芯本体(1)上设置磁钢槽(2)，其特征在于：所述的铁芯本体(1)上设置多个磁钢槽(2)，磁钢槽(2)设置为穿透铁芯本体(1)的铁芯本体侧面(3)的结构，多个磁钢槽(2)沿铁芯本体侧面(3)一周按间隙布置，磁钢槽(2)设置为呈“V”字形的结构，每个磁钢槽(2)内分别设置多块磁钢(4)，所述的每个磁钢槽(2)内的多块磁钢(4)设置为厚度尺寸不同的结构，靠近转子外圆(18)位置的磁钢(4)设置为厚度尺寸小于靠近转子内圆(19)位置的磁钢(4)的厚度尺寸的结构。
2.根据权利要求1所述的永磁电机转子结构，其特征在于：所述的磁钢槽(2)包括磁钢槽组件Ⅰ(5)和磁钢槽组件Ⅱ(6)，磁钢槽组件Ⅰ(5)和磁钢槽组件Ⅱ(6)设置为呈“V”字形的结构，磁钢槽组件Ⅰ(5)内设置多块厚度不同的磁钢(4)，磁钢槽组件Ⅱ(6)内也设置多块厚度不同的磁钢(4)。
3.根据权利要求2所述的永磁电机转子结构，其特征在于：所述的磁钢槽组件Ⅰ(5)包括组件Ⅰ左端部(7)和组件Ⅰ右端部(8)，所述的磁钢槽组件Ⅰ(5)设置为从组件Ⅰ左端部(7)部位到组件Ⅰ右端部(8)部位厚度尺寸逐渐增大的结构，所述的磁钢槽组件Ⅱ(6)包括组件Ⅱ左端部(9)和组件Ⅱ右端部(10)，所述的磁钢槽组件Ⅱ(6)设置为从组件Ⅱ左端部(9)部位到组件Ⅱ右端部(10)部位厚度尺寸逐渐减小的结构。
4.根据权利要求3所述的永磁电机转子结构，其特征在于：所述的组件Ⅰ左端部(7)设置为靠近转子外圆(18)位置的结构，组件Ⅰ右端部(8)设置为靠近转子内圆(19)位置的结构；组件Ⅱ左端部(9)设置为靠近转子内圆(19)位置的结构，组件Ⅱ右端部(10)设置为靠近转子外圆(18)位置的结构。
5.根据权利要求4所述的永磁电机转子结构，其特征在于：所述的磁钢槽组件Ⅰ(5)内的磁钢(4)包括磁钢Ⅰ(11)、磁钢Ⅲ(12)、磁钢Ⅴ(13)，所述的磁钢槽组件Ⅰ(5)内靠近组件Ⅰ右端部(8)的磁钢Ⅴ(13)设置为厚度尺寸最大的结构，磁钢槽组件Ⅰ(5)内靠近组件Ⅰ左端部(7)的磁钢Ⅰ(11)设置为厚度尺寸最小的结构，所述的磁钢Ⅲ(12)的厚度尺寸设置为介于磁钢Ⅰ(11)的厚度尺寸和磁钢Ⅴ(13)的厚度尺寸之间的结构。
6.根据权利要求5所述的永磁电机转子结构，其特征在于：所述的磁钢槽组件Ⅱ(6)内的磁钢(4)包括磁钢Ⅱ(14)、磁钢Ⅳ(15)、磁钢Ⅵ(16)，所述的磁钢槽组件Ⅱ(6)内靠近组件Ⅱ左端部(9)的磁钢Ⅱ(14)设置为厚度尺寸最大的结构，磁钢槽组件Ⅱ(6)内靠近组件Ⅱ右端部(10)的磁钢Ⅵ(16)设置为厚度尺寸最小的结构，所述的磁钢Ⅳ(15)的厚度尺寸设置为介于磁钢Ⅱ(14)的厚度尺寸和磁钢Ⅵ(16)的厚度尺寸之间的结构。
7.根据权利要求3所述的永磁电机转子结构，其特征在于：所述的磁钢槽组件Ⅰ(5)和磁钢槽组件Ⅱ(6)设置为由隔离条(17)隔离成两个独立腔体的结构，所述的磁钢槽组件Ⅰ(5)从组件Ⅰ左端部(7)部位到组件Ⅰ右端部(8)部位设置为呈三级台阶状的结构，每级台阶上设置一个磁钢(4)，所述的磁钢槽组件Ⅱ(6)从组件Ⅱ左端部(9)部位到组件Ⅱ右端部(10)部位设置为呈三级台阶状的结构，每级台阶上设置一个磁钢(4)。
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