CN210724356U

CN210724356U - 电机的转子、驱动电机和车辆

Info

Publication number: CN210724356U
Application number: CN201921673340.5U
Authority: CN
Inventors: 顾正雍; 方亮; 陈金涛
Original assignee: Anhui Welling Auto Parts Co Ltd
Current assignee: Anhui Welling Auto Parts Co Ltd
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2020-06-09
Anticipated expiration: 2029-09-30

Abstract

本实用新型公开了一种电机的转子、驱动电机和车辆，转子包括：转子铁心；安装于转子铁心的多个第一永磁体和多个第二永磁体，多个第一永磁体沿转子铁心的径向延伸且沿转子铁心的周向间隔开分布，相邻两个第一永磁体之间设有两个第二永磁体，位于相邻两个第一永磁体之间的两个第二永磁体的径向内端彼此靠近而径向外端彼此远离，每个第一永磁体的截面积为S1，每个第二永磁体的截面积为S2，

根据本实用新型实施例的转子，第一永磁体形成的辐式永磁体及两个第二永磁体形成的V型永磁体进行复合设计，使转子具有漏磁小、抗退磁性能好、气隙磁密大等优点，且实现了永磁转矩和磁阻转矩的最优配合，电机的电磁转矩高，转矩性能和弱磁性能好。

Description

电机的转子、驱动电机和车辆

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，更具体地，涉及一种电机的转子、驱动电机和车辆。

背景技术

内置式永磁同步电机由于磁阻转矩的存在，可实现转矩密度的提升及恒定功率区运行范围的有效拓宽。但是，相关技术中的电机转子，无法充分利用磁阻转矩，输出转矩小，限制了电机的应用。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电机的转子，所述转子提高了电磁转矩，实现了永磁转矩和磁阻转矩的最优配合。

本实用新型的另一个目的在于提出一种具有上述转子的驱动电机。

本实用新型的另一个目的在于提出一种具有上述驱动电机的车辆。

根据本实用新型实施例的电机的转子，包括：转子铁心；多个第一永磁体和多个第二永磁体，所述第一永磁体和所述第二永磁体安装于所述转子铁心，多个所述第一永磁体沿所述转子铁心的径向延伸且沿所述转子铁心的周向间隔开分布，相邻两个所述第一永磁体之间设有两个所述第二永磁体，位于相邻两个所述第一永磁体之间的两个所述第二永磁体的靠近所述转子铁心的中心的一端彼此靠近而远离所述转子铁心的中心的一端彼此远离，每个所述第一永磁体垂直于所述转子铁心的轴向的截面积为S1，每个所述第二永磁体垂直于所述转子铁心的轴向的截面积为S2，其中，

根据本实用新型实施例的电机的转子，通过同时设置第一永磁体和第二永磁体，使第一永磁体形成为沿转子铁心的径向延伸的辐式永磁体，两个第二永磁体形成为V型永磁体，辐式永磁体和V型永磁体进行复合设计使转子具有漏磁小、抗退磁性能好、气隙磁密大等优点，并且通过使第一永磁体和第二永磁体的截面积比满足

实现了复合结构的永磁转矩和磁阻转矩的最优配合，电机的电磁转矩高，转矩性能和弱磁性能好。

另外，根据本实用新型上述实施例的电机的转子还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型一些实施例的电机的转子，所述S1和所述S2进一步满足：

根据本实用新型的一些实施例，所述转子铁心的外径为D且内径为d，所述第二永磁体的远离所述转子铁心的中心的一端与靠近所述转子铁心的中心的一端之间的长度为a，所述第二永磁体的宽度为b，位于所述第一永磁体两侧的两个所述第二永磁体的沿长度方向延伸的中心线所成夹角为θ，其中，

根据本实用新型的一些实施例，所述转子的极数为K，所述转子铁心的外径为D，所述第二永磁体的远离所述转子铁心的中心的一端与靠近所述转子铁心的中心的一端之间的长度为a，位于所述第一永磁体两侧的两个所述第二永磁体的沿长度方向延伸的中心线所成夹角为θ，其中，

根据本实用新型的一些实施例，所述转子的极数为K，所述转子铁心的外径为D且内径为d，所述第一永磁体沿所述转子铁心的径向延伸的长度为m，所述第二永磁体的远离所述转子铁心的中心的一端与靠近所述转子铁心的中心的一端之间的长度为a，其中，

根据本实用新型的一些实施例，所述第一永磁体沿所述转子铁心的切向的宽度为n，所述第二永磁体沿所述转子铁心的径向的宽度为b，其中，n≥b。

在本实用新型的一些实施例中，所述转子铁心的外径为D，所述n和所述b进一步满足：

在本实用新型的一些实施例中，所述转子铁心设置有多个第一气隙槽，每个所述第一气隙槽的至少一部分位于所述第一永磁体的靠近所述转子铁心的中心的一侧。

在本实用新型的一些实施例中，所述转子铁心设有用于安装所述第一永磁体的第一安装槽，所述第一安装槽和位于该所述第一安装槽靠近所述转子铁心的中心的一侧的所述第一气隙槽连通。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一气隙槽包括：第一槽体，所述第一槽体位于所述第一永磁体的靠近所述转子铁心的中心的一侧，所述第一槽体在所述转子铁心的径向上远离所述第一永磁体的槽壁面为平面；两个第二槽体，两个所述第二槽体分别设于所述第一槽体沿所述转子铁心的周向的两端，且所述第二槽体与所述第一槽体连通，两个所述第二槽体沿所述转子铁心的径向外端分别位于所述第一永磁体沿所述转子铁心的周向的两侧，两个所述第二槽体在所述转子铁心的周向上彼此远离的两个槽壁面为平面。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二槽体与所述第一安装槽的彼此靠近的槽壁面的夹角为α且所述α满足：0°≤α≤75°。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二槽体与所述第一安装槽的彼此靠近的槽壁面的夹角为α，所述第一永磁体沿所述转子铁心的径向延伸的长度为m，所述第二槽体的靠近所述第一永磁体的槽壁面沿所述转子铁心的径向延伸的尺寸为L，其中，L×cosα≤m/3。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二槽体沿所述转子铁心的周向上彼此相对的两个槽壁面的夹角为β，所述转子的极数为K，其中，

在本实用新型的一些实施例中，所述转子铁心还设置有多个第二气隙槽，所述第二气隙槽设于相邻两个所述第一气隙槽之间。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二气隙槽的靠近所述转子铁心的中心的槽壁面为第二内壁面，所述第二内壁面为平面且沿所述转子铁心的切向延伸，所述第一气隙槽的远离所述第一永磁体的槽壁面为第一内壁面，所述第二内壁面和所述第一内壁面均与同一个虚拟圆相切。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二槽体与相邻的所述第二气隙槽的彼此靠近的槽壁面相互平行。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二气隙槽的远离所述转子铁心的中心的槽壁面为第二外壁面，所述第二外壁面为平面且沿所述转子铁心的切向延伸，所述第二槽体在所述转子铁心的径向上远离所述转子铁心的中心的槽壁面为第一外壁面，所述第一外壁面为平面，位于相邻两个所述第一安装槽之间的所述第二外壁面与所述第一外壁面共面，或者，所述第一外壁面为弧面，位于相邻两个所述第一安装槽之间的所述第二外壁面所在平面与所述第一外壁面相切。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一气隙槽与相邻的所述第二气隙槽之间形成有磁桥，所述磁桥沿所述转子铁心的周向延伸的厚度为p，所述转子的极数为K，所述转子铁心的外径为D，所述第一永磁体沿所述转子铁心的径向延伸的长度为m，其中，

在本实用新型的一些实施例中，所述第二气隙槽沿所述转子铁心的周向上彼此相对的两个槽壁面相互平行且间距为q，其中，

根据本实用新型的一些实施例，所述转子的极数、所述第一永磁体的数量相等，所述第二永磁体的数量为所述第一永磁体的二倍，所述转子的极数为K，所述K为偶数且4≤K≤12。

根据本实用新型实施例的驱动电机包括根据本实用新型实施例的电机的转子。

根据本实用新型实施例的车辆包括根据本实用新型实施例的驱动电机。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一些实施例的转子的结构示意图；

图2是根据本实用新型一些实施例的转子的结构示意图，其中，图中未示出永磁体；

图3是根据本实用新型一些实施例的转子的磁路图；

图4是根据本实用新型另一些实施例的转子的结构示意图；

图5是根据本实用新型另一些实施例的转子的结构示意图，其中，图中未示出永磁体；

图6是根据本实用新型实施例的转子在不同的S1/S2取值时的电磁转矩和反电势曲线图。

附图标记：

转子100；第一安装槽10；第二安装槽20；第一气隙槽30；第一槽体31；第二槽体32；第一内壁面33；第一外壁面34；第二气隙槽40；第二内壁面41；第二外壁面42；第一永磁体50；第二永磁体60；转子铁心70；磁桥71。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的电机的转子100、驱动电机和车辆。

参照图1-图5所示，根据本实用新型实施例的电机的转子100包括：转子铁心70、多个第一永磁体50和多个第二永磁体60。

具体而言，多个第一永磁体50和多个第二永磁体60安装于转子铁心70上，例如，在一些实施例中，转子铁心70上设置有多个第一安装槽10和多个第二安装槽20，第一安装槽10可以用于安装第一永磁体50，第二安装槽20可以用于安装第二永磁体60。

其中，多个第一永磁体50沿转子铁心70的径向延伸且沿转子铁心70的周向间隔开分布，以形成辐式排布方式(spoke型排布方式)，构成并联磁路，即每个第一永磁体50如图3所示分别构成不同的闭合磁路，改善了转子100的磁通路径，使得电机的第一永磁体50利用率提高，也改善了空载气隙磁通密度以及空载反电动势等关键电磁性能参数，从而使得电机的整体性能得到提高。

如图1和图2所示，相邻两个第一永磁体50之间设有两个第二永磁体60，位于相邻两个第一永磁体50之间的两个第二永磁体60的靠近转子铁心70的中心的一端彼此靠近而远离转子铁心70的中心的一端彼此远离，以使相邻两个第一永磁体50之间的两个第二永磁体60大体形成为V型永磁体，并且V型永磁体的开口背向转子铁心70的中心。第二永磁体60能够提高电磁性能交换的能力，进而提高第一永磁体50和第二永磁体60两侧的抗退磁性能。第一永磁体50和第二永磁体60构成了串联磁路，即第一永磁体50和其两侧的两个第二永磁体60如图3所示构成同一个闭合磁路，串联磁路与辐式排布方式的并联磁路配合，使转子100既有串联磁路转矩大、漏磁小、永磁体不易退磁的优点，又拥有并联磁路气隙磁密大、转矩脉动小等优点。

此外，对于同时设置第一永磁体50和第二永磁体60的复合型转子100，为了提高电磁转矩，实现永磁转矩和磁阻转矩的最优配合，在本实用新型的实施例中，每个第一永磁体50的垂直于转子铁心70的轴向的截面积为S1，每个第二永磁体60的垂直于转子铁心70的轴向的截面积为S2，并且S1和S2满足：

例如，在一些具体实施例中，

可以为0.8、1、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.2、2.4和2.6等。

如图6所示，在上述比值范围内，转子100的电磁转矩T较大，电机的转矩性能和弱磁性能都比较好，可以满足大多数电机的应用需求，例如可以满足电机工作在高转速、宽调速范围的应用场合。

根据本实用新型的一些实施例，通过同时设置第一永磁体50和第二永磁体60，使第一永磁体50形成为沿转子铁心70的径向延伸的辐式永磁体，两个第二永磁体60形成为V型永磁体，辐式永磁体和V型永磁体进行复合设计使转子100具有漏磁小、抗退磁性能好、气隙磁密大等优点，并且通过使第一永磁体50和第二永磁体60的截面积比满足

提高了复合结构的电磁转矩，实现了永磁转矩和磁阻转矩的最优配合，电机的转矩性能和弱磁性能好。

在一些应用场合中，例如主驱电机，对电机最大转速时的线反电势峰值有一定要求。考虑到电机高速运行时突然断电，电机由于惯性继续高速旋转，如果此时线反电势过大，加在逆变器上，会烧坏逆变器。因此，高速时电机的空载反电势需小于特定值E₁。参照图6所示，在本实用新型的一些实施例中，S1和S2进一步满足：

以使线反电势较低，可以满足电机高速运行场合的应用需求，使用更安全。

对于第一永磁体50和第二永磁体60的尺寸设计，若第二永磁体60的长度过长，会导致第二永磁体60在转子铁心70周向上的延伸尺寸过大，影响多极转子100的第一永磁体50和第二永磁体60的排布，且会影响转子铁心70的机械强度；若第二永磁体60的长度过小，会导致转子100的输出转矩小，不能满足使用需求。若第一永磁体50的长度过长，会导致第一永磁体50的靠近转子铁心70的中心的一端部分不能起到输出转矩作用，造成材料浪费，且不利于转子铁心70的机械强度；若第一永磁体50的长度过小，不利于实现永磁转矩和磁阻转矩的最优配合，不利于电磁转矩的最大化。

因此，在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，转子100的极数为K，转子铁心70的外径为D且内径为d，第一永磁体50沿转子铁心70的径向延伸的长度(即第一永磁体50的长度)为m，第二永磁体60的远离转子铁心70的中心的一端与靠近转子铁心70的中心的一端之间的长度(即第二永磁体60的长度)为a，其中，

在上述尺寸范围内，兼顾了转子铁心70的机械强度高、材料利用率高、电磁转矩大等要求。

在本实用新型的一些实施例中，继续参照图1所示，第一永磁体50的宽度(即第一永磁体50的垂直于自身长度方向的尺寸，例如图1中沿转子铁心70的切向的尺寸)为n，第二永磁体60沿转子铁心70的径向的宽度(即第二永磁体60的垂直于自身长度方向的尺寸)为b，并且n≥b，由此，在保证转子铁心70机械强度的前提下，增大第一永磁体50的宽度，能够有效的提高电机的凸极率，使电机具有优异的弱磁能力，有着宽调速范围。

需要说明的是，这里，由于第二永磁体60相对于转子铁心70的切向倾斜延伸，因此，第二永磁体60的宽度方向并非严格与转子铁心70的径向平行，而是略倾斜于转子铁心70的径向的方向，即与第二永磁体60的自身长度方向垂直的方向为宽度方向。

在本实用新型的一些实施例中，b、n和D满足：

以保证b和n的取值足够大。b和n的数值越大，电机的d轴电感越小，电机的凸极率越大，电机磁阻转矩越大，进而有利于增大磁阻转矩与永磁转矩组成的电磁转矩，使电机的输出转矩更大。此外，也避免b和n的取值过大导致第一永磁体50和第二永磁体60的材料用量过多，b和n过大会浪费材料且不利于增加甚至会降低电机的电磁转矩。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，位于第一永磁体50两侧的两个第二永磁体60的中心线(该中心线为沿第二永磁体60的长度方向的中心线)所成夹角为θ，并且满足：

若两个第二永磁体60的夹角过大，会导致第二永磁体60的倾斜角度过小，形成的V形永磁体深度过浅，转子铁心70的位于V形永磁体外侧(V形永磁体的远离转子铁心70的中心的一侧)的部分易饱和，影响q轴磁路，降低电机的电磁转矩；若两个第二永磁体60的夹角过小，会导致第二永磁体60的倾斜角度过大，形成的V形永磁体深度过深，会增加气隙磁密中的谐波含量，电机的转矩脉动增加。因此，夹角θ满足上述条件时，既保证了电机的电磁转矩，又有利于降低谐波含量，降低电机的转矩脉动。

此外，在本实用新型的一些实施例中，夹角θ还满足：

上述公式的取值过小，会导致气隙磁密的谐波含量大，电机的电磁转矩小，取值过大时，气隙磁密的谐波含量大，第二永磁体60和第一永磁体50之间的转子铁心70部分易饱和，降低d,q轴电感，同样会降低电机的电磁转矩。因此，在上述取值范围内可以使电机的电磁转矩较大。

根据本实用新型的一些实施例，位于相邻两个第一永磁体50之间的两个第二永磁体60的尺寸相同，一方面使转子100结构更简单，在生产过程中，只需生产一种规格的永磁体，需要一套模具，简化了开槽和永磁体加工的工艺，另一方面使转子100的磁场分布更均匀，保证转子100在不同工况的输出转矩。

根据本实用新型的一些实施例，如图1-图2和图4-图5所示，转子铁心70还设置有多个第一气隙槽30，每个第一气隙槽30的至少一部分位于第一永磁体50的靠近转子铁心70的中心的一侧。第一气隙槽30可以有效降低第一永磁体50端部漏磁，提高材料利用率。

在本实用新型的一些实施例中，如图2和图5所示，转子铁心70设有用于安装第一永磁体50的第一安装槽10，由此，第一永磁体50的靠近转子铁心70的中心的一侧设置的第一气隙槽30同样位于安装该第一永磁体50的第一安装槽10的靠近转子铁心70的中心的一侧。第一安装槽10和位于其靠近转子铁心70的中心的一侧的第一气隙槽30可以连通，以最大程度上减少端部漏磁，保证输出转矩。

本实用新型对第一气隙槽30的具体结构不做特殊限制，例如，在一些实施例中，如图1和图2所示，第一气隙槽30沿转子铁心70的切向延伸，可以理解的是，这里转子铁心70的切向是指转子铁心70的经过第一气隙槽30的中心点的切向。并且第一气隙槽30沿转子铁心70的周向的两端均超出第一安装槽10沿转子铁心70的周向的两个槽壁面，即第一气隙槽30沿转子铁心70的周向的延伸尺寸大于第一安装槽10沿转子铁心70的周向的延伸尺寸，以减小第一气隙槽30与第二气隙槽40之间磁桥71的厚度，提高减小漏磁的能力，并且第一气隙槽30的结构简单，易于加工。

在另一些实施例中，如图4和图5所示，第一气隙槽30包括第一槽体31和第二槽体32。其中，第一槽体31位于第一永磁体50的靠近转子铁心70的中心的一侧，例如，在转子铁心70设置有第一安装槽10的实施例中，第一安装槽10可以与第一槽体31连通。两个第二槽体32分别设于第一槽体31沿转子铁心70的周向的两端，两个第二槽体32均与第一槽体31的端部连通，并且两个第二槽体32沿转子铁心70的径向外端分别位于第一永磁体50沿转子铁心的周向的两侧。也就是说，第一气隙槽30由第一永磁体50的径向内侧延伸至第一永磁体50的周向两侧。由此，可以增大相邻两个第一气隙槽30之间磁桥71沿转子铁心70的径向的延伸长度，减小第一永磁体50漏磁的效果更好，同时能够增加d轴磁路的磁阻，减小d轴电感，增加电机的凸极率。

此外，参照图4和图5所示，第一槽体31在转子铁心70的径向上远离第一永磁体50的槽壁面为平面，两个第二槽体32在转子铁心70的周向上彼此远离的两个槽壁面为平面，使得第一气隙槽30整体形成为元宝形槽，元宝形槽的容积更大，有利于减小磁桥沿转子铁心70的周向的延伸尺寸，以显著降低漏磁。

在本实用新型的一些实施例中，如图4和图5所示，第二槽体32和第一安装槽10的彼此靠近的槽壁面的夹角为α且α满足：0°≤α≤75°。例如在一些具体实施例中，α可以为10°、20°、30°、40°、50°、60°和70°等。α过大，会影响第二槽体32沿转子铁心70的径向的延伸尺寸，进而影响磁桥71沿转子铁心70的径向的延伸尺寸，降低第一气隙槽30的减小漏磁的能力。在上述尺寸范围内，第一气隙槽30具有良好的减小漏磁的能力。

需要说明的是，在α为0°时，第二槽体32和第一安装槽10的彼此靠近的槽壁面平行设置，并且两个平面之间具有转子铁心70部分，换言之，第一安装槽10的侧部与第二槽体32不连通，以保证第一安装槽10内第一永磁体50的磁路稳定性与安装稳定性。

在本实用新型的一些实施例中，如图4和图5所示，第二槽体32和第一安装槽10的彼此靠近的槽壁面的夹角α、第一永磁体50沿转子铁心70的径向延伸的长度m、第二槽体32的靠近第一永磁体50的槽壁面沿转子铁心70的径向延伸的尺寸L满足：L×cosα≤m/3。由此，防止第一气隙槽30沿转子铁心70的径向延伸的长度过长而影响永磁磁链，有利于提高电机的电磁转矩。

在本实用新型的一些实施例中，参照图4所示，第二槽体32在转子铁心70的周向上彼此相对的两个槽壁面的夹角为β，转子100的极数为K，其中，

由此，位于第一安装槽10周向两侧的两个第二槽体32的彼此远离的两个槽壁面的夹角为

申请人发现，在两个第二槽体32的结构满足上述条件时，可以显著降低位于第一安装槽10沿转子铁心70的径向外侧的外磁桥处的应力集中，显著提高转子铁心70的结构强度。

根据本实用新型的一些实施例，如图1-图2和图4-图5所示，转子铁心70还设置有多个第二气隙槽40，第二气隙槽40位于相邻两个第一气隙槽30之间，第二气隙槽40和第一气隙槽30之间的转子铁心70部分形成为磁桥71，通过设置第二气隙槽40，既减小了磁桥71沿转子铁心70的周向的延伸厚度，又提高了转子铁心70的结构强度，兼顾了减少漏磁和保证结构强度的双重要求。

如图1和图4所示，在设有第二气隙槽40的实施例中，第一气隙槽30和相邻的第二气隙槽40之间的转子铁心70部分形成为磁桥71，在一些实施例中，第一气隙槽30和相邻的第二气隙槽40的彼此靠近的槽壁面相互平行且间距为p。也就是说，磁桥71的厚度为p，并且在转子铁心70的径向上，磁桥71的厚度处处相等，一方面使转子铁心70的结构简单，易于加工，另一方面，等厚的磁桥71减小漏磁的效果更好，有利于提高电机的电磁转矩。例如，在如图4所示的示例中，第二槽体32与相邻的第二气隙槽40的彼此靠近的槽壁面相互平行，以使磁桥71的厚度保持不变。

在设有第二气隙槽40的实施例中，参照图1和图4所示，第二气隙槽40的靠近转子铁心70的中心的槽壁面为第二内壁面41，第二内壁面41为平面且沿转子铁心70的切向延伸，可以理解的是，这里所说的转子铁心70的切向是指转子铁心70的经过第二内壁面41的中心点的切向。第一气隙槽30在转子铁心70的径向上远离第一永磁体50的槽壁面为第一内壁面33，第一内壁面33为平面且沿转子铁心70的切向延伸，可以理解的是，这里所说的转子铁心70的切向是指转子铁心70的经过第一内壁面33的中心点的切向。第一气隙槽30和第二气隙槽40的结构简单，易于加工。

并且，第二内壁面41和第一内壁面33均与同一个虚拟圆(例如图1和图4中虚线圆所示)相切，换言之，第一气隙槽30与转子铁心70的轴孔之间的间距等于第二气隙槽40与转子铁心70的轴孔之间的间距。申请人发现，若第一气隙槽30与转子铁心70的轴孔之间的间距大于第二气隙槽40与转子铁心70的轴孔之间的间距，会导致磁桥71在转子铁心70周向上的两个侧面沿转子铁心70的径向的延伸长度不等，不仅不会提高磁桥71的减少漏磁的能力，还会降低转子铁心70的结构强度；相反，若第一气隙槽30与转子铁心70的轴孔之间的间距小于第二气隙槽40与转子铁心70的轴孔之间的间距，同样不仅不会提高磁桥71的减少漏磁的能力，还会降低转子铁心70的结构强度。因此，第二内壁面41和第一内壁面33均与同一个虚拟圆相切时，在满足减少漏磁的要求的同时，保证了转子铁心70的结构强度。

在第一气隙槽30包括第一槽体31和第二槽体32的实施例中，如图4和图5所示，第二气隙槽40的远离转子铁心70的中心的槽壁面为第二外壁面42，第二外壁面42为平面且沿转子铁心70的切向延伸，可以理解的是，这里所说的转子铁心70的切向是指转子铁心70的经过第二外壁面42的中心点的切向。第二槽体32在转子铁心70的径向上远离转子铁心70的中心的槽壁面为第一外壁面34。

在一些实施例中，如图4和图5所示，第一外壁面34为平面，此时，位于相邻两个第一安装槽10之间的第二外壁面42和两个第一外壁面34，第二外壁面42与第一外壁面34共面(例如图4中线h-h所示的垂直于纸面的平面)，以使磁桥71在转子铁心70周向上的两个侧面沿转子铁心70的径向的延伸长度更接近，进而满足减少漏磁的要求的同时，保证了转子铁心70的结构强度。并且，平面设计使第一外壁面34加工更容易。

在第一内壁面33、第一外壁面34、第二内壁面41、第二外壁面42为平面的实施例中，第一内壁面33、第一外壁面34、第二内壁面41、第二外壁面42分别与在转子铁心70的周向上相邻的槽壁面的连接处可以设有倒角，例如圆倒角，这也在本实用新型的保护范围之内。换言之，第一气隙槽30内的各个槽壁面的连接处可以设有倒角，第二气隙槽40内的各个槽壁面的连接处可以设有倒角，以降低第一气隙槽30和第二气隙槽40周围的应力集中，有利于提高转子铁心70的结构稳定性。

在另一些实施例中，第一外壁面34为弧面，此时，位于相邻两个第一安装槽10之间的第二外壁面42和两个第一外壁面34，第二外壁面42所在平面与第一外壁面34相切，同样可以使磁桥71在转子铁心70周向上的两个侧面沿转子铁心70的径向的延伸长度更接近，进而满足减少漏磁的要求的同时，保证了转子铁心70的结构强度。并且，弧面设计可以降低第二槽体32周围的应力集中，有利于提高转子铁心70的结构强度。

在一些实施例中，如图1和图4所示，磁桥71厚度p、转子100的极数K、转子铁心70的外径D、第一永磁体50沿转子铁心70的径向延伸的长度m可以满足：

磁桥71的厚度p过大，电机的漏磁大，影响电机的电磁转矩，磁桥71的厚度p过小，无法满足电机转子在高速时的结构应力要求。在上述参数范围内，磁桥71的厚度p兼顾了降低漏磁能力以及高速结构应力的要求。

在一些实施例中，参照图1和图4所示，第二气隙槽40沿转子铁心70的周向上彼此相对的两个槽壁面相互平行且间距为q，即第二气隙槽40的宽度为q，并且宽度q满足：

若第二气隙槽40的宽度过宽，会导致第一气隙槽30内侧的结构应力过大，并且第一气隙槽30不易加工，若第二气隙槽40的宽度小，会导致第二气隙槽40周围的结构应力过大。因此，在上述参数范围内，可以防止第一气隙槽30和第二气隙槽40周围的结构应力过大，有利于提高转子铁心70的结构强度，同时第一气隙槽30加工更容易。

在一些实施例中，第一永磁体50和第二永磁体60沿转子铁心70的径向的截面为矩形，结构简单，加工工艺简单，同时有利于降低第一安装槽10和第二安装槽20的加工难度；或者第一永磁体50和第二永磁体60沿转子铁心70的径向的截面可以沿弧形延伸，以增大第一永磁体50和第二永磁体60的尺寸，提高磁性能。

在一些实施例中，第二永磁体60可以为径向充磁，使电机气隙磁密的正弦性更好，或者第二永磁体60可以为平行充磁，使电机的气隙磁密幅值更高。

在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，转子100的极数、第一永磁体50的数量相等，第二永磁体60的数量为第一永磁体50的二倍，每个磁极与其周向一侧的一个磁极共用一个第一永磁体50，该磁极与其周向另一侧的另一个磁极共用另一个第一永磁体50，转子100的每一个磁极下有一个第一永磁体50和两个第二永磁体60。减少了所需安装槽的数量，使转子100的结构更简单，结构强度更高。

在本实用新型的一些实施例中，转子100的极数K为偶数且满足4≤K≤12，也就是说，转子100可以为四极、六极、八极、十极或者十二极，使转子100可以满足更多电机的使用需求，并且相应的第一永磁体50、第二永磁体60的尺寸设计也可以更合理，以利于提高电磁转矩。

目前，新能源汽车用的转子，为了提高凸极率，通常采用沿转子径向分布的双层永磁体结构，如v+V结构，v+U结构等，此类结构每一磁极下的磁钢数为4块甚至更多，加工磁钢时至少要加工两种尺寸大小的磁钢，需要两套以上模具，安装时，以常见的48槽8极电机为例，如果轴向分6段，一台电机需加工和安装192块磁钢。

而本实用新型的转子100结构，每磁极下的磁钢数为3块，最多需要加工两种尺寸的磁钢，或者在一些实施例中，第一永磁体50和第二永磁体60尺寸相同，只需要加工一种尺寸大小的磁钢。由此，同样的48槽8极分6段的电机，需要加工与安装的磁钢数为144。显著减少了所需磁钢数，减少了模具数，永磁体、转子铁心70冲片加工和电机制造安装均得以简化。

需要说明的，上文关于第一气隙槽30和/或第二气隙槽40的结构、设置位置以及尺寸等的技术方案，包括不限于应用于第一永磁体50和第二永磁体60的截面积比满足

的技术方案。也就是说，在设有第一气隙槽30和/或第二气隙槽40的实施例中，第一永磁体50和第二永磁体60的截面积比可以满足

也可以不满足

这都可以给本申请带来减小漏磁等有益的技术效果。其中，转子100既满足

又设有第一气隙槽30和第二气隙槽40中的至少一个时，既减小了漏磁，又提高了电磁转矩，实现了永磁转矩和磁阻转矩的最有配合，取得了更佳的技术效果。

根据本实用新型实施例的驱动电机包括根据本实用新型实施例的电机的转子100。由于根据本实用新型实施例的电机的转子100具有上述有益的技术效果，因此根据本实用新型实施例的驱动电机，通过同时设置第一永磁体50和第二永磁体60，使第一永磁体50形成为沿转子铁心70的径向延伸的辐式永磁体，两个第二永磁体60形成为V型永磁体，辐式永磁体和V型永磁体进行复合设计使转子100具有漏磁小、抗退磁性能好、气隙磁密大等优点，并且通过使第一永磁体50和第二永磁体60的截面积比满足

该转子100用于驱动电机时，可以实现低速时驱动电机扭矩大，车辆的爬坡能力强，起动、加速能力强，驱动电机的高速性能好，最高转速大，则驱动电机的体积与重量可做小，节省了空间，降低了车辆的重量。驱动电机调速范围宽，能够满足车辆在不同路况时的要求。

根据本实用新型实施例的车辆包括根据本实用新型实施例的驱动电机。由于根据本实用新型实施例的驱动电机具有上述有益的技术效果，因此根据本实用新型实施例的车辆，通过同时设置第一永磁体50和第二永磁体60，使第一永磁体50形成为沿转子铁心70的径向延伸的辐式永磁体，两个第二永磁体60形成为V型永磁体，辐式永磁体和V型永磁体进行复合设计使转子100具有漏磁小、抗退磁性能好、气隙磁密大等优点，并且通过使第一永磁体50和第二永磁体60的截面积比满足

该驱动电机用于车辆时，可以实现低速时驱动电机扭矩大，车辆的爬坡能力强，起动、加速能力强，驱动电机的高速性能好，最高转速大，则驱动电机的体积与重量可做小，节省了空间，降低了车辆的重量。驱动电机调速范围宽，能够满足车辆在不同路况时的要求。

根据本实用新型实施例的车辆、驱动电机和转子100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种电机的转子，其特征在于，所述转子包括：

转子铁心；

多个第一永磁体和多个第二永磁体，所述第一永磁体和所述第二永磁体安装于所述转子铁心，多个所述第一永磁体沿所述转子铁心的径向延伸且沿所述转子铁心的周向间隔开分布，相邻两个所述第一永磁体之间设有两个所述第二永磁体，位于相邻两个所述第一永磁体之间的两个所述第二永磁体的靠近所述转子铁心的中心的一端彼此靠近而远离所述转子铁心的中心的一端彼此远离，每个所述第一永磁体垂直于所述转子铁心的轴向的截面积为S1，每个所述第二永磁体垂直于所述转子铁心的轴向的截面积为S2，其中，

2.根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于，所述S1和所述S2进一步满足：

3.根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于，所述转子铁心的外径为D且内径为d，所述第二永磁体的远离所述转子铁心的中心的一端与靠近所述转子铁心的中心的一端之间的长度为a，所述第二永磁体的宽度为b，位于所述第一永磁体两侧的两个所述第二永磁体的沿长度方向延伸的中心线所成夹角为θ，其中，

4.根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于，所述转子的极数为K，所述转子铁心的外径为D，所述第二永磁体的远离所述转子铁心的中心的一端与靠近所述转子铁心的中心的一端之间的长度为a，位于所述第一永磁体两侧的两个所述第二永磁体的沿长度方向延伸的中心线所成夹角为θ，其中，

5.根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于，所述转子的极数为K，所述转子铁心的外径为D且内径为d，

所述第一永磁体沿所述转子铁心的径向延伸的长度为m，

所述第二永磁体的远离所述转子铁心的中心的一端与靠近所述转子铁心的中心的一端之间的长度为a，其中，

6.根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于，所述第一永磁体沿所述转子铁心的切向的宽度为n，所述第二永磁体沿所述转子铁心的径向的宽度为b，其中，

n≥b。

7.根据权利要求6所述的电机的转子，其特征在于，所述转子铁心的外径为D，所述n和所述b进一步满足：

8.根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于，所述转子铁心设置有多个第一气隙槽，每个所述第一气隙槽的至少一部分位于所述第一永磁体的靠近所述转子铁心的中心的一侧。

9.根据权利要求8所述的电机的转子，其特征在于，所述转子铁心设有用于安装所述第一永磁体的第一安装槽，所述第一安装槽和位于该所述第一安装槽靠近所述转子铁心的中心的一侧的所述第一气隙槽连通。

10.根据权利要求9所述的电机的转子，其特征在于，所述第一气隙槽包括：

第一槽体，所述第一槽体位于所述第一永磁体的靠近所述转子铁心的中心的一侧，所述第一槽体在所述转子铁心的径向上远离所述第一永磁体的槽壁面为平面；

两个第二槽体，两个所述第二槽体分别设于所述第一槽体沿所述转子铁心的周向的两端，且所述第二槽体与所述第一槽体连通，两个所述第二槽体沿所述转子铁心的径向外端分别位于所述第一永磁体沿所述转子铁心的周向的两侧，两个所述第二槽体在所述转子铁心的周向上彼此远离的两个槽壁面为平面。

11.根据权利要求10所述的电机的转子，其特征在于，所述第二槽体与所述第一安装槽的彼此靠近的槽壁面的夹角为α且所述α满足：

0°≤α≤75°。

12.根据权利要求10所述的电机的转子，其特征在于，所述第二槽体与所述第一安装槽的彼此靠近的槽壁面的夹角为α，所述第一永磁体沿所述转子铁心的径向延伸的长度为m，所述第二槽体的靠近所述第一永磁体的槽壁面沿所述转子铁心的径向延伸的尺寸为L，其中，

L×cosα≤m/3。

13.根据权利要求11或12所述的电机的转子，其特征在于，所述第二槽体沿所述转子铁心的周向上彼此相对的两个槽壁面的夹角为β，所述转子的极数为K，其中，

14.根据权利要求9所述的电机的转子，其特征在于，所述转子铁心还设置有多个第二气隙槽，所述第二气隙槽设于相邻两个所述第一气隙槽之间。

15.根据权利要求10所述的电机的转子，其特征在于，所述转子铁心还设置有多个第二气隙槽，所述第二气隙槽设于相邻两个所述第一气隙槽之间。

16.根据权利要求14或15所述的电机的转子，其特征在于，所述第二气隙槽的靠近所述转子铁心的中心的槽壁面为第二内壁面，所述第二内壁面为平面且沿所述转子铁心的切向延伸，所述第一气隙槽在所述转子铁心的径向上远离所述第一永磁体的槽壁面为第一内壁面，所述第二内壁面和所述第一内壁面均与同一个虚拟圆相切。

17.根据权利要求15所述的电机的转子，其特征在于，所述第二槽体与相邻的所述第二气隙槽的彼此靠近的槽壁面相互平行。

18.根据权利要求15所述的电机的转子，其特征在于，所述第二气隙槽的远离所述转子铁心的中心的槽壁面为第二外壁面，所述第二外壁面为平面且沿所述转子铁心的切向延伸，所述第二槽体在所述转子铁心的径向上远离所述转子铁心的中心的槽壁面为第一外壁面，

所述第一外壁面为平面，位于相邻两个所述第一安装槽之间的所述第二外壁面与所述第一外壁面共面，或者，

所述第一外壁面为弧面，位于相邻两个所述第一安装槽之间的所述第二外壁面所在平面与所述第一外壁面相切。

19.根据权利要求14或15所述的电机的转子，其特征在于，所述第一气隙槽与相邻的所述第二气隙槽之间形成有磁桥，所述磁桥沿所述转子铁心的周向延伸的厚度为p，所述转子的极数为K，所述转子铁心的外径为D，所述第一永磁体沿所述转子铁心的径向延伸的长度为m，其中，

20.根据权利要求19所述的电机的转子，其特征在于，所述第二气隙槽沿所述转子铁心的周向上彼此相对的两个槽壁面相互平行且间距为q，其中，

21.根据权利要求1-12中任一项所述的电机的转子，其特征在于，所述转子的极数、所述第一永磁体的数量相等，所述第二永磁体的数量为所述第一永磁体的二倍，所述转子的极数为K，所述K为偶数且4≤K≤12。

22.一种驱动电机，其特征在于，包括根据权利要求1-21中任一项所述的电机的转子。

23.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求22所述的驱动电机。