CN209516769U - 电机转子以及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机转子以及电机，包括：转子本体，在周向上设有多个磁铁插入槽，每一磁铁插入槽对应一个磁极；多个永磁体，设置于磁铁插入槽中，并且使得每个磁铁插入槽中包含至少两个永磁体；在每一磁铁插入槽中，各永磁体的矫顽力值不为同一数值，本实用新型通过在磁铁插入槽设置多个永磁体并且各永磁体的矫顽力值不为同一数值即在易退磁位置上放置高矫顽力的磁铁，并调整各不同矫顽力永磁体的宽度尺寸配合，提高电机的抗退磁性能，从而提高电机的效率。

Description

电机转子以及电机

技术领域

本实用新型涉及的是一种电机领域的技术，更具体的说，涉及一种电机转子以及电机。

背景技术

目前，在高速度运转范围，高效率电机转子中，为提升电机的扩速范围以及提升效率，一般选择内藏式永磁体结构的转子，每个磁极下具有单块或者多块永磁体槽嵌入沿径向或者切向布置的永磁体，且通过合理的设置极间的隔磁槽数量形状，或者通过调节转子外缘的形状，来确保电机在拥有较高的效率的同时，又具备较低的成本，以及良好的噪音和振动特性。

最近几年，随着控制技术的进步和永久磁铁材料行业的发展，出现了下述的电机转子：转子由两块或者两块以上的磁铁组成，通过定子绕组中的脉冲电流，来实现对磁铁的磁性能的调节。进而，电机在低速运转时，具备高的反电势，输入电流降低，实现效率的提升，在高速运转时，具备低的反电势，实现转速范围的扩大。从而使得电机在整个运行区间，始终具备较高的效率，同时又具备大的扩速范围。但是永磁体受电机内电流、温升等影响较大，引起永磁体的部分位置容易发生退磁。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电机转子以及电机，通过在磁铁插入槽设置多个永磁体并且各永磁体的矫顽力值不为同一数值即在易退磁位置上放置高矫顽力的磁铁，并调整各不同矫顽力永磁体的宽度尺寸配合，提高电机的抗退磁性能，从而提高电机的效率。

根据本实用新型的一个方面，提供一种电机转子，包括：

转子本体，在周向上设有多个磁铁插入槽，每一磁铁插入槽对应一个磁极；

多个永磁体，设置于磁铁插入槽中，并且使得每个磁铁插入槽中包含至少两个永磁体；

在每一磁铁插入槽中，各永磁体的矫顽力值不为同一数值；

所述磁铁插入槽中包括第一永磁体和第二永磁体，所述第一永磁体的宽度范围为其中，L为磁铁插入槽的宽度，L1为第一永磁体的宽度。

优选的，所述第一永磁体的矫顽力与第二永磁体的矫顽力的比值范围为1.05～3。

优选的，所述磁铁插入槽中包括第一永磁体、第二永磁体以及第三永磁体，并且所述第一永磁体的宽度范围第三永磁体的宽度范围为其中，L为所述磁铁插入槽的宽度，L1为所述第一永磁体的宽度，L3为所述第三永磁体的宽度。

优选的，第一永磁体、第二永磁体和第三永磁体依次设置于所述磁铁插入槽中。

优选的，所述第一永磁体的矫顽力与第二永磁体的矫顽力的比值范围为1.05～3，所述第三永磁体的矫顽力与第二永磁体的矫顽力的比值范围为1.05～3。

优选的，所述第三永磁体的矫顽力和所述第一永磁体的矫顽力相等。

根据本实用新型的一个方面，提供一种电机，其特征在于，包括上述的电机转子。

上述技术方案的有益效果是：

本实用新型通过在磁铁插入槽设置多个永磁体并且各永磁体的矫顽力值不为同一数值即在易退磁位置上放置高矫顽力的磁铁，并调整各不同矫顽力永磁体的宽度尺寸配合，提高电机的抗退磁性能，从而提高电机的效率。

本实用新型的其它特征和优点以及本实用新型的各种实施例的结构和操作，将在以下参照附图进行详细的描述。应当注意，本实用新型不限于本文描述的具体实施例。在本文给出的这些实施例仅仅是为了说明的目的。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是一种电机的转子和定子的配合示意图；

图2是实施例1中的图1中的A区域的结构示意图；

图3是实施例1中的图1中的A区域的另一种结构示意图；

图4为实施例2中的图1中的A区域的结构示意图。

附图标记清单：

10 电机转子

11 磁铁插入槽

12 转子本体

20 定子

21 第一永磁体

22 第二永磁体

41 第一永磁体

42 第二永磁体

43 第三永磁体

从以下结合附图的详细描述中，本实用新型的特征和优点将变得更加明显。贯穿附图，相同的附图标识相应元素。在附图中，相同附图标记通常指示相同的、功能上相似的和/或结构上相似的元件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

实施例1

图1是本实用新型的一种电机的转子和定子的配合示意图。该电机是在电机转子10中嵌入永磁体(永磁铁)的永磁嵌入式电机。

图1示出的电机包括：电机转子10和定子20，电机转子10能够以旋转的方式穿设与定子20的中心位置。在定子20和电机转子10之间留有间隙。定子20包括铁芯和绕线，其中，铁芯是由旋转轴方向上厚度为0.2-0.5mm的多个钢板通过挤压或铆接紧固形成的。

参考图1，电机转子10包括转子本体12以及设置于转子本体12的多个磁铁插入槽11，每个磁铁插入槽11沿着转子本体12的轴向延伸并贯穿整个转子本体12，磁铁插入槽11中能够插入永磁体以形成磁极。转子本体12中的磁铁插入槽11以旋转轴为中心旋转对称，即每个磁极也是以旋转轴为中心旋转对称。具体的，图1中的转子本体12中包含有六个磁铁插入槽11，磁铁插入槽11依次首尾相接并且在转子本体12的周向上均匀分布，组成了一个正六边形，每一个磁铁插入槽11中插设有永磁体，形成了呈六边形排布的磁极阵列。此外，转子本体12上的磁铁插入槽11并不限于六个，一般为两个以上的磁铁插入槽11。

设置于磁铁插入槽11的永磁体为在轴向(转子本体12的轴向)上为长度的平板部件，在转子本体12的周向上具有宽度，在转子本体12的径向上具有厚度。永磁体由例如钕(Nd)、铁(Fe)以及硼(B)为主要成分的稀土类磁铁构成。永磁体在厚度方向上被磁化，即磁铁插入槽11中的永磁体的磁极朝向转子本体12的径向。相邻的两个磁铁插入槽11之间设置有磁通屏障，用于抑制相邻的磁极之间的漏磁通即流过磁极间的磁通。

图2是实施例1中的图1中的A区域的结构示意图。图2示出的转子本体12中的磁铁插入槽11中设置了两个永磁体，两个永磁体的宽度不等，并且该两个永磁体的矫顽力不同。矫顽力(coercive force)是指磁性材料在饱和磁化后，当外磁场退回到零时其磁感应强度B并不退到零，只有在原磁化场相反方向加上一定大小的磁场才能使磁感应强度退回到零，该磁场称为矫顽磁场。具体的，图1中示出的磁铁插入槽11中设置有第一永磁体21和第二永磁体22，第一永磁体21穿设于磁铁插入槽11的右端，第二永磁体22穿设于该磁铁插入槽11的左端，第一永磁体21和第二永磁体22相贴，从而在该磁铁插入槽11形成了一个完整的磁极。定子20的线圈中流过的电流过大时，或者电流的相位发生变化时，定子20会产生一个磁通并作用于永磁体，当电流超过一定阈值时，会使得永磁体的磁化方向发生反转并且无法返回到原来状态，这种现象即为退磁现象。图2中的磁铁插入槽11的两端就是容易发生退磁的区域。为了减少退磁现象，提高第一永磁体21的矫顽力，即第一永磁体21的矫顽力大于第二永磁体22的矫顽力，这样就可以有效的减少了第一永磁体21的退磁可能性。

一些实施例中，永磁体在20℃时的矫顽力的范围为1900kA/m～3000kA/m，即第一永磁体21和第二永磁体22的矫顽力的范围为1900kA/m～3000kA/m。并且，第一永磁体21的矫顽力和第二永磁体22的矫顽力的比值范围为1.05～3。图2中示出的磁铁插入槽11的宽度为L，而第一永磁体21的宽度范围为其中，L1为第一永磁体21的宽度。相应的，第二永磁体22的宽度L2即为L-L1。将第一永磁体21的宽度L1限制在的范围内时，可以能够最有效的减少退磁可能性的同时，也能够保持电机的整体效率。

图3为实施例1中的图1中的A区域的另一种结构示意图。图3中示出的转子本体12的结构和图2示出的转子本体12的结构的区别在于：磁铁插入槽11中设置有第一永磁体21和第二永磁体22，第一永磁体21穿设于磁铁插入槽11的左端，第二永磁体22穿设于该磁铁插入槽11的右端，第一永磁体21和第二永磁体22相贴，从而在该磁铁插入槽11形成了一个完整的磁极。图3中示出的转子本体12是将图2中示出的第一永磁体21和第二永磁体22的顺序作了调换，这样同样能够达到减少退磁的概率，并提高电机效率。

实施例2

图4为实施例2中的图1中的A区域的结构示意图。图4示出的转子本体12中的磁铁插入槽11中设置了三个永磁体，三个永磁体的宽度不等，并且该三个永磁体的矫顽力不同。具体的，图4中示出的磁铁插入槽11中设置了第一永磁体41、第二永磁体42以及第三永磁体43第三永磁体43，第一永磁体41、第二永磁体42和第三永磁体依次排列于磁铁插入槽11中，即第二永磁体42位于第一永磁体41和第三永磁体43之间。为了减少退磁现象，提高第一永磁体41和第三永磁体43的矫顽力，即第一永磁体41的矫顽力大于第二永磁体42的矫顽力，第三永磁体43的矫顽力也大于第二永磁体42的矫顽力，这样就可以有效的减少了第一永磁体41和第二永磁体42的退磁可能性。

第一永磁体41、第三永磁体43以及第二永磁体42的矫顽力的范围为1900kA/m～3000kA/m(20℃时)。并且，第一永磁体41的矫顽力和第二永磁体42的矫顽力的比值范围为1.05～3，第三永磁体43的矫顽力和第二永磁体42的矫顽力的比值范围为1.05～3。第一永磁体41的矫顽力与第二永磁体42的矫顽力的比值可以和第三永磁体43的矫顽力和第二永磁体42的矫顽力的比值不相等。第一永磁体41的矫顽力和第二永磁矫顽力可以相等。

图4中示出的磁铁插入槽11的宽度为L，第一永磁体41的宽度范围为第三永磁体43的宽度的范围是其中，L1为第一永磁体41的宽度，L3为第三永磁体43的宽度。相应的，第二永磁体42的宽度L2即为L-L1-L3。将第一永磁体41的宽度L1限制在的范围内以及第三永磁体43的宽度L3限制在的范围内，可以能够最有效的减少退磁可能性的同时，也能够保持电机的整体效率。

综上，通过在磁铁插入槽设置多个永磁体并且各永磁体的矫顽力值不为同一数值即在易退磁位置上放置高矫顽力的磁铁，并调整各不同矫顽力永磁体的宽度尺寸配合，提高电机的抗退磁性能，从而提高电机的效率。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种电机转子，其特征在于，包括：

转子本体，在周向上设有多个磁铁插入槽，每一磁铁插入槽对应一个磁极；

多个永磁体，设置于磁铁插入槽中，并且使得每个磁铁插入槽中包含至少两个永磁体；

在每一磁铁插入槽中，各永磁体的矫顽力值不为同一数值；

所述磁铁插入槽中包括第一永磁体和第二永磁体，所述第一永磁体的宽度范围为其中，L为所述磁铁插入槽的宽度，L1为所述第一永磁体的宽度。

2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述第一永磁体的矫顽力与第二永磁体的矫顽力的比值范围为1.05～3。

3.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述磁铁插入槽中还包括第三永磁体，并且所述第三永磁体的宽度范围为其中，L为所述磁铁插入槽的宽度，L1为所述第一永磁体的宽度，L3为所述第三永磁体的宽度。

4.根据权利要求3所述的电机转子，其特征在于，所述第一永磁体、所述第二永磁体和所述第三永磁体依次设置于所述磁铁插入槽中。

5.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，所述第一永磁体的矫顽力与第二永磁体的矫顽力的比值范围为1.05～3，所述第三永磁体的矫顽力与第二永磁体的矫顽力的比值范围为1.05～3。

6.根据权利要求5所述的电机转子，其特征在于，所述第三永磁体的矫顽力和所述第一永磁体的矫顽力相等。

7.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1至6任一所述的电机转子。