CN211351859U - 永磁体、转子组件、电机和电器设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了永磁体、转子组件、电机和电器设备。永磁体包括：两个端面；和侧周面，侧周面包括依次首尾相连的第一侧面、外侧面、第二侧面和内侧面，第一侧面、外侧面、第二侧面和内侧面在端面上的投影分别为第一侧线条、外侧线条、第二侧线条和内侧线条，侧周面在端面上的投影为轴对称结构；其中，内侧线条和外侧线条都包括两个边缘弧线段和位于两个边缘弧线段之间的中间段，内侧线条的两个边缘弧线段的圆心和/或外侧线条的两个边缘弧线段的圆心位于中心轴线与外侧线条之间。本申请的永磁体，加工方便，减小了边角漏磁，使得气隙正弦化，减小了反电势谐波、齿槽转矩和转矩脉动。

Description

永磁体、转子组件、电机和电器设备

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种永磁体、包括上述永磁体的转子组件、包括上述转子组件的电机和包括上述电机的电器设备。

背景技术

目前，轴向磁通永磁电机广泛应用于家电、车辆、工业等领域，作为动力来源。现有的永磁电机的永磁体多采用扇形或圆形。其中，扇形的永磁体，四个边角漏磁严重，造成电机转子的局部饱和严重，使得电机的反电势谐波、齿槽转矩和转矩脉动较大。

实用新型内容

为了解决上述技术问题至少之一，本实用新型的第一个目的在于提供一种永磁体。

本实用新型的第二个目的在于提供一种包括上述永磁体的转子组件。

本实用新型的第三个目的在于提供一种包括上述转子组件的电机。

本实用新型的第四个目的在于提供一种包括上述电机的电器设备。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面的技术方案提供了一种永磁体，用于电机，所述永磁体包括：两个端面；和侧周面，所述侧周面包括依次首尾相连的第一侧面、外侧面、第二侧面和内侧面，所述第一侧面、所述外侧面、所述第二侧面和所述内侧面在所述端面上的投影分别为第一侧线条、外侧线条、第二侧线条和内侧线条，所述侧周面在所述端面上的投影为轴对称结构，所述内侧线条的中点和所述外侧线条的中点的连线形成所述轴对称结构的对称轴，且所述对称轴被配置适于为与所述电机的转子组件的中心轴线垂直相交；其中，所述内侧线条和所述外侧线条都包括两个边缘弧线段和位于两个所述边缘弧线段之间的中间段，所述内侧线条的两个边缘弧线段的圆心和/或所述外侧线条的两个边缘弧线段的圆心位于所述中心轴线与所述外侧线条之间。

本实用新型第一方面的技术方案提供的永磁体，对永磁体的内侧面和外侧面均采用弧面的优化形状，一方面有利于增大相邻两个永磁体的端部距离，从而减小二者边角之间的漏磁，在较少永磁体用量的基础上，提高永磁体的利用率；另一方面，优化的弧面设计有利于气隙磁场的正弦化，有利于减小反电势谐波、齿槽转矩和转矩脉动。

具体而言，现有的扇形永磁体，其内侧面和外侧面都绕转子组件的中心轴线呈同心设置。也就是说，现有的扇形永磁体的内侧面和外侧面在永磁体的端面上的投影的圆心与转子组件的中心轴线在永磁体的端面上的投影相一致。这样，相邻的两个永磁体的外侧面位于同一个圆柱面上，内侧面也位于同一个圆柱面上。因此，相邻的两个永磁体的端部距离等于相邻的两个永磁体的第一侧面与第二侧面之间的间距。

而本申请对永磁体的形状进行了优化，内侧线条的两个边缘弧线段对称设在内侧线条的中间段的两侧，外侧线条的两个边缘弧线段对称设在外侧线条的中间段的两侧。当内侧线条的两个边缘弧线段的圆心位于转子组件的中心轴线与外侧线条之间，则相较于现有的扇形永磁体，本申请的永磁体的内侧边角部位的半径减小。这样，相邻的两个永磁体的内侧面的边缘部位不在一个圆柱面上，且相对于现有技术相当于内侧面的边缘部位弯曲程度加深导致内侧边角向中间部位收缩，这有利于增加相邻的永磁体的内侧端部之间的距离，从而能够减小永磁体内侧边角的漏磁，提高磁钢的利用率，并使得气隙正弦化，减小反电势谐波、齿槽转矩和转矩脉动。

同理，当外侧线条的两个边缘弧线段的圆心位于中心轴线与外侧线条之间，相较于现有的扇形永磁体，本申请的永磁体的外侧边角部位的半径减小。这样，相邻的两个永磁体的外侧面的边缘部位不在一个圆柱面上，且相对于现有技术相当于外侧面的边缘部位弯曲程度加深导致内侧边角向中间部位收缩，这有利于增加相邻的永磁体的外侧端部之间的距离，从而能够减小永磁体外侧边角的漏磁，并使得气隙正弦化，减小反电势谐波、齿槽转矩和转矩脉动。同时，本申请的永磁体为对称结构，形状规整，便于加工。

可以理解的是，本申请中，永磁体可以是磁钢，也可以是其他永磁材料制成的永磁体。电机为轴向磁通永磁电机，或者叫盘式电机。

其中，电机的气隙的中心轴线与转子组件的中心轴线共线，因此，转子组件的中心轴线在永磁体的端面上的投影也可以记为电机的气隙圆心。因此，现有技术中，扇形永磁体的内侧面和外侧面在永磁体的端面上的投影的圆心与气隙圆心一致。而本申请中，边缘弧线段的圆心偏离气隙圆心，与气隙圆心不一致。内侧线条和外侧线条的中间段可以是直线段，也可以是弧线段。

另外，本实用新型提供的上述技术方案中的永磁体还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，所述内侧线条的中间段为弧线段。

内侧线条的中间段采用弧线段，使得内侧线条较为平滑，便于永磁体加工成型。

在上述技术方案中，所述内侧线条的中间段与所述内侧线条的两个边缘弧线段的圆心相一致。

在上述技术方案中，所述内侧线条的圆心位于所述对称轴上。

这样设计，内侧线条实际为一段圆弧，且该圆弧的圆心位于对称轴上，因而内侧面位于一个圆柱面上，可以一体成型，便于加工，有利于提高永磁体的加工效率。

在上述技术方案中，所述内侧线条向远离所述外侧线条的方向弯曲凸伸；或者所述内侧线条向靠近所述外侧线条的方向弯曲凸伸。

内侧线条向远离外侧线条的方向弯曲凸伸，则内侧线条向靠近转子组件的中心轴线的方向弯曲凸伸，这样有利于进一步增加相邻的两个永磁体的内侧端部的距离，从而进一步减小相邻的永磁体之间内侧边角之间的漏测，有利于提高磁钢的利用率。

或者，内侧线条也可以根据需要向靠近外侧线条的方向弯曲凸伸，具体根据实际应用条件进行选择。

在上述任一技术方案中，所述外侧线条的两个边缘弧线段分别记为第一弧线段和第二弧线段，所述外侧线条的中间段为弧线段并被记为中间弧线段，所述第一弧线段和所述第二弧线段关于所述对称轴对称，且所述第一弧线段和所述第二弧线段的圆心相一致，所述中间弧线段的圆心位于所述对称轴上。

这样设计，使得永磁体的形状更加规整，结构更加对称，因而进一步降低了加工难度，有利于进一步提高永磁体的加工效率。

在上述技术方案中，所述第一弧线段的圆心、所述第二弧线段的圆心和所述内侧线条的圆心相一致，且所述中间弧线段的圆心偏离所述内侧线条的圆心；或者所述第一弧线段的圆心、所述中间弧线段的圆心和所述第二弧线段的圆心相一致，且所述外侧线条的圆心偏离所述内侧线条的圆心；或者所述中间弧线段的圆心和所述内侧线条的圆心相一致，且所述中间弧线段的圆心偏离所述第一弧线段和所述第二弧线段的圆心；或者所述第一弧线段的圆心、所述中间弧线段的圆心、所述第二弧线段的圆心和所述内侧线条的圆心相一致；或者所述第一弧线段和所述第二弧线段的圆心、所述中间弧线段的圆心和所述内侧线条的圆心相互偏离。

对于内侧线条为一整段圆弧的情况，内侧线条的圆心(记为O2)、外侧线条的第一弧线段和第二弧线段的圆心(记为O3)、中间弧线段的圆心(记为O1)具有以下五种位置关系：

O2和O3相一致，且偏离O1，与O1不一致，这样设计使得第一弧线段对应的弧面(记为第一侧弧面)、第二弧线段对应的弧面(记为第二侧弧面)和内侧面(也可以称为内弧面)可通过同一工序加工而成，因而有利于提高永磁体的加工效率。

O1和O3相一致，且偏离O2，与O2不一致，这样设计，使得整个外侧面(也可以称为外弧面)可通过同一工序加工而成，因而有利于提高永磁体的加工效率。

O1和O2相一致，且偏离O3，与O3不一致，这样设计，使得内侧面(也可以称为内弧面)和中间弧线段(也可以称为中间面)可通过同一工序加工而成，因而有利于提高永磁体的加工效率。

O1、O2、O3相一致，这样设计，使得内侧面(也可以称为内弧面)和整个外侧面(也可以称为外弧面)可通过同一工序加工而成，可以采用常规饼状永磁体通过两侧面切边快速成型，降低了加工难度，有利于提高永磁体的加工效率。

或者，O1、O2、O3也可以都不一致，可以根据电机的具体需要合理设计永磁体的具体形状。

在上述任一技术方案中，所述第一侧线条与所述边缘弧线段之间圆滑过渡；所述第二侧线条与所述边缘弧线段之间圆滑过渡。

这样设计，便于永磁体加工成型，有利于提高永磁体的加工效率。

在上述任一技术方案中，所述第一侧线条和所述第二侧线条均为直线段，所述第一侧线条和所述第二侧线条的延长线相交形成夹角α，所述α与所述转子组件的极对数P之间满足：α＝180°/P。

转子的极对数为P，则转子组件包括的永磁体的数量为P的2倍。这样设计，便于多个永磁体沿转子组件的周向均匀排布。

在上述技术方案中，所述第一侧线条和所述第二侧线条的延长线的交点位于所述对称轴上，且位于所述中心轴线与所述内侧线条之间。

这样设计，有利于进一步增加相邻的两个永磁体之间的端部距离，进而进一步改善边角漏磁，进一步提高电机性能。

本实用新型第二方面的技术方案提供了一种转子组件，包括：转子铁芯；和如第一方面技术方案中任一项所述的永磁体，与所述转子铁芯的端面相连。

本实用新型第二方面的技术方案提供的转子组件，因包括第一方面技术方案中任一项所述的转子组件，因而具有上述任一技术方案所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

在上述技术方案中，所述永磁体与所述转子铁芯通过包塑体相连，所述包塑体包覆所述转子铁芯的至少一部分和所述永磁体的至少一部分，以使所述转子铁芯和所述永磁体形成一体式结构。

本方案利用一体包塑的形式，使转子铁芯和永磁体形成一体式结构，实现了转子铁芯与永磁体的固定连接。相较于现有的粘接方式，包塑形式有效增强了转子铁芯与永磁体的连接强度，且包塑体也对永磁体起到了固定作用和限位作用，并增加了永磁体与其他结构的连接面积，从而避免了现有技术中表面粘接方式不牢固造成永磁体整块或局部脱落的风险，有效防止永磁体脱落，进而提高了轴向磁通永磁电机(或者叫盘式电机)运行的可靠性。

在上述技术方案中，所述转子组件还包括：转子盘，所述转子盘由不导磁材料构成；其中，所述永磁体与所述转子铁芯的一个端面相连，所述转子盘与所述转子铁芯的另一个端面相连。

转子盘的设置，便于利用转子盘与电机的转轴实现固定连接，而无需转子铁芯与转轴固连，既有利于降低转子组件与转轴的连接难度，还有利于保证转子组件的运行可靠性。同时，不导磁的转子盘，在不会引起额外的损耗的基础上，还有利于保证转子组件的整体强度，也有利于保证转子盘与转子铁芯接触的平面度。

本实用新型第三方面的技术方案提供了一种电机，包括：定子组件；和如第二方面技术方案中任一项所述的转子组件，所述转子组件与所述定子组件相配合，适于相对所述定子组件旋转。

本实用新型第三方面的技术方案提供的电机，因包括第二方面技术方案中任一项所述的转子组件，因而具有上述任一技术方案所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

本实用新型第四方面的技术方案提供了一种电器设备，包括：设备主体；和如第三方面的技术方案所述的电机，所述电机与所述设备主体相连。

本实用新型第四方面的技术方案提供的电器设备，因包括第三方面的技术方案所述的电机，因而具有上述任一技术方案所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

在上述技术方案中，所述电器设备可以为但不局限于：压缩机，风机，泵，冰箱、空调等家用电器，车辆，多联机等工业设备等。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，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是本实用新型一个实施例所述的永磁体的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例所述的永磁体的结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例所述的永磁体的结构示意图；

图4是本实用新型一个实施例所述的永磁体的结构示意图；

图5是本实用新型一个实施例所述的永磁体的结构示意图；

图6是本实用新型一个实施例所述的永磁体的立体结构示意图；

图7是本实用新型一些实施例所述的转子组件的结构示意图；

图8是本实用新型一些实施例所述的转子铁芯的结构示意图；

图9是本实用新型一些实施例所述的转子盘的结构示意图；

图10是本实用新型一些实施例所述的包塑体的结构示意图；

图11是本实用新型一些实施例所述的电机的示意框图；

图12是本实用新型一些实施例所述的电器设备的示意框图。

其中，图1至图12中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1转子组件，10永磁体，20转子铁芯，30转子盘，40包塑体；

11第一侧面，110第二侧面，111第一侧线条，112第二侧线条；120内侧面，121内侧线条；130外侧面，131第一弧线段，132第二弧线段，133中间弧线段；141第一端面，142第二端面；

21内凹槽，22外凹槽；

31通孔，32轴孔；

41外凸起，42连接柱，43包塑端面；

100电机，102定子组件；

200电器设备，202设备主体。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图12描述本实用新型一些实施例所述的永磁体、转子组件、电机和电器设备。

本实用新型第一方面的技术方案提供的永磁体10，用于电机，永磁体包括：两个端面和侧周面，如图6所示。

具体地，侧周面包括依次首尾相连的第一侧面11、外侧面130、第二侧面110和内侧面120，如图6所示。第一侧面11、外侧面130、第二侧面110和内侧面120在端面上的投影分别为第一侧线条111、外侧线条、第二侧线条112和内侧线条121，如图1至图5所示。侧周面在端面上的投影为轴对称结构，内侧线条121的中点和外侧线条的中点的连线形成轴对称结构的对称轴，且该对称轴被配置为适于与电机的转子组件1的中心轴线垂直相交。内侧线条121和外侧线条都包括两个边缘弧线段和位于两个边缘弧线段之间的中间段。

其中，内侧线条121的两个边缘弧线段的圆心位于中心轴线与外侧线条之间。

或者，外侧线条的两个边缘弧线段的圆心位于中心轴线与外侧线条之间。

或者，内侧线条121的两个边缘弧线段的圆心和外侧线条的两个边缘弧线段的圆心位于中心轴线与外侧线条之间。

本实用新型第一方面的技术方案提供的永磁体，对永磁体10的内侧面120和外侧面130均采用弧面的优化形状，一方面有利于增大相邻两个永磁体10的端部距离，从而减小二者边角之间的漏磁，在较少永磁体10用量的基础上，提高永磁体10的利用率；另一方面，优化的弧面设计有利于气隙磁场的正弦化，有利于减小反电势谐波、齿槽转矩和转矩脉动。

具体而言，现有的扇形永磁体10，其内侧面120和外侧面130都绕转子组件1的中心轴线呈同心设置。也就是说，现有的扇形永磁体10的内侧面120和外侧面130在永磁体10的端面上的投影的圆心与转子组件1的中心轴线在永磁体10的端面上的投影相一致。这样，相邻的两个永磁体10的外侧面130位于同一个圆柱面上，内侧面120也位于同一个圆柱面上。因此，相邻的两个永磁体10的端部距离等于相邻的两个永磁体10的第一侧面11与第二侧面110之间的间距。

而本申请对永磁体10的形状进行了优化，内侧线条121的两个边缘弧线段对称设在内侧线条121的中间段的两侧，外侧线条的两个边缘弧线段对称设在外侧线条的中间段的两侧。当内侧线条121的两个边缘弧线段的圆心位于转子组件1的中心轴线与外侧线条之间，则相较于现有的扇形永磁体10，本申请的永磁体10的内侧边角部位的半径减小。这样，相邻的两个永磁体10的内侧面120的边缘部位不在一个圆柱面上，且相对于现有技术相当于内侧面120的边缘部位弯曲程度加深导致内侧边角向中间部位收缩，这有利于增加相邻的永磁体10的内侧端部之间的距离，从而能够减小永磁体10内侧边角的漏磁，提高磁钢的利用率，并使得气隙正弦化，减小反电势谐波、齿槽转矩和转矩脉动。

同理，当外侧线条的两个边缘弧线段的圆心位于中心轴线与外侧线条之间，相较于现有的扇形永磁体10，本申请的永磁体10的外侧边角部位的半径减小。这样，相邻的两个永磁体10的外侧面130的边缘部位不在一个圆柱面上，且相对于现有技术相当于外侧面130的边缘部位弯曲程度加深导致内侧边角向中间部位收缩，这有利于增加相邻的永磁体10的外侧端部之间的距离，从而能够减小永磁体10外侧边角的漏磁，并使得气隙正弦化，减小反电势谐波、齿槽转矩和转矩脉动。同时，本申请的永磁体10为对称结构，形状规整，便于加工。

其中，电机的气隙的中心轴线与转子组件1的中心轴线共线，因此，转子组件1的中心轴线在永磁体10的端面上的投影也可以记为电机的气隙圆心。因此，现有技术中，扇形永磁体10的内侧面120和外侧面130在永磁体10的端面上的投影的圆心与气隙圆心一致。而本申请中，边缘弧线段的圆心偏离气隙圆心，与气隙圆心不一致。内侧线条121和外侧线条的中间段可以是直线段，也可以是弧线段。

可以理解的是，本申请中，永磁体10可以是磁钢，也可以是其他永磁材料制成的永磁体10。电机为轴向磁通永磁电机，或者叫盘式电机。

进一步地，内侧线条121的中间段为弧线段。

内侧线条121的中间段采用弧线段，使得内侧线条121较为平滑，便于永磁体10加工成型。

进一步地，内侧线条121的中间段与内侧线条121的两个边缘弧线段的圆心相一致，如图1至图5所示。

其中，内侧线条121的圆心位于对称轴上，如图1至图5所示。

这样设计，内侧线条121实际为一段圆弧，且该圆弧的圆心位于对称轴上，因而内侧面120位于一个圆柱面上，可以一体成型，便于加工，有利于提高永磁体10的加工效率。

进一步地，内侧线条121向远离外侧线条的方向弯曲凸伸，如图1至图5所示。

内侧线条121向远离外侧线条的方向弯曲凸伸，则内侧线条121向靠近转子组件1的中心轴线的方向弯曲凸伸，这样有利于进一步增加相邻的两个永磁体10的内侧端部的距离，从而进一步减小相邻的永磁体10之间内侧边角之间的漏测，有利于提高磁钢的利用率。

当然，内侧线条121也可以根据需要向靠近外侧线条的方向弯曲凸伸，与现有是扇形永磁体10的形状接近，具体根据实际应用条件进行选择。

进一步地，外侧线条的两个边缘弧线段分别记为第一弧线段131和第二弧线段132，外侧线条的中间段为弧线段并被记为中间弧线段133。第一弧线段131和第二弧线段132关于对称轴对称，如图1至图5所示，且第一弧线段131和第二弧线段132的圆心相一致，中间弧线段133的圆心位于对称轴上。

这样设计，使得永磁体10的形状更加规整，结构更加对称，因而进一步降低了加工难度，有利于进一步提高永磁体10的加工效率。

对于内侧线条121为一整段圆弧的情况，将气隙圆心记为O，内侧线条121的圆心(记为O2)、外侧线条的第一弧线段131和第二弧线段132的圆心(记为O3)、中间弧线段133的圆心(记为O1)具有以下五种位置关系：

1)第一弧线段131的圆心、第二弧线段132的圆心和内侧线条121的圆心相一致，且中间弧线段133的圆心偏离内侧线条121的圆心，如图1所示。

换言之，O2和O3相一致，且偏离O1，与O1不一致，如图1所示。这样设计使得第一弧线段131对应的弧面(记为第一侧弧面)、第二弧线段132对应的弧面(记为第二侧弧面)和内侧面120(也可以称为内弧面)可通过同一工序加工而成，因而有利于提高永磁体10的加工效率。

2)第一弧线段131的圆心、中间弧线段133的圆心和第二弧线段132的圆心相一致，如图5所示，且外侧线条的圆心偏离内侧线条121的圆心。

换言之，O1和O3相一致，且偏离O2，与O2不一致，如图5所示。这样设计，使得整个外侧面130(也可以称为外弧面)可通过同一工序加工而成，因而有利于提高永磁体10的加工效率。

3)中间弧线段133的圆心和内侧线条121的圆心相一致，且中间弧线段133的圆心偏离第一弧线段131和第二弧线段132的圆心，如图4所示。

换言之，O1和O2相一致，且偏离O3，与O3不一致，如图4所示。这样设计，使得内侧面120(也可以称为内弧面)和中间弧线段133(也可以称为中间面)可通过同一工序加工而成，因而有利于提高永磁体10的加工效率。

4)第一弧线段131的圆心、中间弧线段133的圆心、第二弧线段132的圆心和内侧线条121的圆心相一致，如图3所示。

换言之，O1、O2、O3相一致，如图3所示。这样设计，使得内侧面120(也可以称为内弧面)和整个外侧面130(也可以称为外弧面)可通过同一工序加工而成，可以采用常规饼状永磁体10通过两侧面切边快速成型，降低了加工难度，有利于提高永磁体10的加工效率。

5)第一弧线段131和第二弧线段132的圆心、中间弧线段133的圆心和内侧线条121的圆心相互偏离，如图2所示。

换言之，O1、O2、O3都不一致，如图2所示，可以根据电机的具体需要合理设计永磁体10的具体形状。

在上述任一实施例中，第一侧线条111与边缘弧线段之间圆滑过渡，第二侧线条112与边缘弧线段之间圆滑过渡。

这样设计，便于永磁体10加工成型，有利于提高永磁体10的加工效率。

在上述任一实施例中，第一侧线条111和第二侧线条112均为直线段，第一侧线条111和第二侧线条112的延长线相交形成夹角α。α与转子组件1的极对数P之间满足：α＝180°/P。

转子的极对数为P，则转子组件1包括的永磁体10的数量为P的2倍。这样设计，便于多个永磁体10沿转子组件1的周向均匀排布。

进一步地，第一侧线条111和第二侧线条112的延长线的交点位于对称轴上，且位于中心轴线与内侧线条121之间，如图1至图5所示。

这样设计，有利于进一步增加相邻的两个永磁体10之间的端部距离，进而进一步改善边角漏磁，进一步提高电机性能。

如图7所示，本实用新型第二方面的实施例提供的转子组件1，包括：转子铁芯20和永磁体10。永磁体10与转子铁芯20的端面相连。

本实用新型第二方面的实施例提供的转子组件1，因包括第一方面实施例中任一项所述的永磁体10，因而具有上述任一实施例所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

进一步地，转子组件1还包括包塑体40，包塑体40包覆转子铁芯20的至少一部分和永磁体10的至少一部分，以使转子铁芯20和永磁体10形成一体式结构。

本方案利用一体包塑的形式，使转子铁芯20和永磁体10形成一体式结构，实现了转子铁芯20与永磁体10的固定连接。相较于现有的粘接方式，包塑形式有效增强了转子铁芯20与永磁体10的连接强度，且包塑体40也对永磁体10起到了固定作用和限位作用，并增加了永磁体10与其他结构的连接面积，从而避免了现有技术中表面粘接方式不牢固造成永磁体10整块或局部脱落的风险，有效防止永磁体10脱落，进而提高了轴向磁通永磁电机(或者叫盘式电机)运行的可靠性。

在一些实施例中，进一步地，转子组件1还包括：转子盘30，如图7所示。其中，转子盘30由不导磁材料构成，永磁体10与转子铁芯20的一个端面相连，转子盘30与转子铁芯20的另一个端面相连。

转子盘30的设置，便于利用转子盘30与电机的转轴实现固定连接，而无需转子铁芯20与转轴固连，既有利于降低转子组件1与转轴的连接难度，还有利于保证转子组件1的运行可靠性。

同时，不导磁的转子盘30，相较于现有的压板方案，在降低涡流损耗的基础上，还有利于保证转子组件1的整体强度，也有利于保证转子盘30与转子铁芯20接触的平面度。

当然，对于一些电机，也可以取消转子盘，永磁体直接与转子铁芯相连，转子铁芯可以采用注塑的形式与转轴连接在一起。

进一步地，包塑体40还包覆转子盘30的至少一部分，如图7所示，以使转子铁芯20、永磁体10和转子盘30形成一体式结构。

将转子铁芯20、永磁体10和转子盘30采用一体包塑的设计形式，使转子铁芯20、永磁体10和转子盘30形成一体式结构，有效增强了转子组件1的结构强度，有利于克服转子盘30旋转时的离心力，既有利于进一步防止永磁体10脱落，还减小了转子轴向磁场运行带来的转子轴向变形，从而避免因转子组件1轴向变形而影响电机的气隙均匀性和气隙磁密正弦度，有利于保证电机反电势的正弦度，有利于降低电机的齿槽转矩和转矩脉动。

具体地，永磁体10的数量为多个，如图7所示。多个永磁体10表贴在转子铁芯20上，且多个永磁体10绕转子铁芯20的中心轴线呈圆形阵列排布。

采用表贴永磁体10的方式，实现永磁体10与转子铁芯20之间的装配，简化了工艺难度，有利于提高生产效率，并进一步提高了永磁体10与转子铁芯20之间的连接强度，进一步提高了电机的使用可靠性。多个永磁体10绕转子铁芯20的中心轴线呈圆形阵列排布，结构规整，且有利于电机稳定运行。

进一步地，永磁体10远离转子铁芯20的端面凸出于包塑体40，如图7所示。

永磁体10远离转子铁芯20的端面凸出于包塑体40，有利于减小永磁体10与定子之间的间距，这有利于实现电机小气隙的设计，从而降低永磁体10的用量，提高永磁体10的利用率，增大电机的功率密度。

具体地，包塑体40远离转子铁芯20的端面记为包塑端面43，永磁体10的两个端面分别记为第一端面141和第二端面142，第一端面141凸出于包塑端面43，第二端面142与转子铁芯20的端面相连。其中，第一端面141凸出于包塑端面43的距离为H，如图7所示，H的大小可以根据需要调整。

当然，永磁体10也可以完全被包塑体40包覆。

在一些实施例中，进一步地，转子铁芯20由硅钢片沿转子铁芯20的轴向叠压形成，如图8所示。

相较于常规的整体式转子铁芯20，本方案的转子铁芯20采用硅钢片叠加设计，有利于进一步降低转子盘30中的涡流损耗，从而提高电机的运行效率。

当然，转子铁芯20也可以采用整体式的结构。

其中，转子铁芯20为焊接成型的一体式结构。

转子铁芯20通过焊接形成一体式结构，焊接强度高，且工艺成熟，因而既有利于提高转子铁芯20的结构强度，还有利于降低工艺难度。

在上述任一实施例中，进一步地，转子铁芯20的外侧面130设有外凹槽22，如图8所示。包塑体40具有与外凹槽22适配的外凸起41，如图10所示。外凸起41嵌入外凹槽22。

进一步地，转子铁芯20为环状结构，如图8所示。转子铁芯20的内侧面120设有内凹槽21，如图8所示。包塑体40具有与内凹槽21适配的内凸起，如图10所示。内凸起嵌入内凹槽21。

在转子铁芯20的外侧面130设置外凹槽22，则包塑成型时，液态塑料会流入外凹槽22，并固化形成外凸起41，使得包塑体40的一部分嵌入外凹槽22内，这有利于增加转子铁芯20与包塑体40的接触面积，进而提高转子铁芯20与包塑体40的连接强度。同时，外凹槽22还可以作为焊接位，便于转子铁芯20焊接成型。

其中，外凹槽22的数量为多个，多个外凹槽22沿转子铁芯20的周向间隔分布，进一步均匀分布。

同理，在转子铁芯20的内侧面120设置内凹槽21，则包塑成型时，液态塑料会流入内凹槽21，并固化形成内凸起，使得包塑体40的一部分嵌入内凹槽21内，这也有利于增加转子铁芯20与包塑体40的接触面积，进而提高转子铁芯20与包塑体40的连接强度。

其中，内凹槽21的数量为多个，多个内凹槽21沿转子铁芯20的周向间隔分布，进一步均匀分布。

进一步地，转子盘30为环状结构，如图9所示。转子盘30的内侧面120设有通孔31，如图9所示。通孔31与转子铁芯20的内凹槽21相对应，包塑体40具有连接柱42，如图10所示。连接柱42嵌入通孔31和内凹槽21内。

在转子盘30的内侧面120设置通孔31，且通孔31与转子铁芯20的内凹槽21的位置相对应，则包塑成型时，液态塑料会流入通孔31和内凹槽21，并固化形成连接柱42，使得转子盘30与转子铁芯20紧密固连在一起，有利于提高转子盘30与转子铁芯20的连接强度。

可以理解的是，连接柱42位于内凹槽21中的部分即为前述内凸起。

其中，转子盘30的中部设有轴孔32，用于容纳电机的转轴。进一步地，转子铁芯20的内侧面120还设有定位槽，如图8所示。转子盘30的内侧面120还设有定位孔，如图9所示。定位孔与定位槽对应连通，便于装配时转子铁芯20与转子盘30准确对位。

在一个具体实施例中，定位槽的数量为两个，两个定位槽对称设置，且定位槽的尺寸小于内凹槽21的尺寸，定位槽位于相邻的两个内凹槽21的中间位置。相应地，定位孔的数量为两个，且定位孔的尺寸小于通孔31的尺寸，定位孔位于相邻的两个通孔31的中间位置。

如图11所示，本实用新型第三方面的实施例提供的电机，包括：定子组件102和如第二方面实施例中任一项的转子组件1，转子组件1与定子组件102相配合，适于相对定子组件102旋转。

本实用新型第三方面的实施例提供的电机100，因包括第二方面实施例中任一项的转子组件1，因而具有上述任一实施例所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

如图12所示，本实用新型第四方面的实施例提供的电器设备200，包括：设备主体202和如第三方面的实施例的电机100，电机100与设备主体202相连。

具体地，电机100为轴向磁通永磁电机100，或者叫盘式电机100。

本实用新型第四方面的实施例提供的电器设备200，因包括第三方面的实施例的电机100，因而具有上述任一实施例所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

在上述实施例中，电器设备200可以为但不局限于：压缩机，风机，泵，冰箱、空调等家用电器，车辆，多联机等工业设备等。

下面介绍一些具体实施例，并与现有技术进行对比。

轴向磁通永磁电机广泛应用于家电、车辆、工业等领域。作为动力来源，现有永磁电机磁钢多采用扇形或圆形。扇形磁钢的加工难度相对较大，四个边角漏磁严重，造成电机转子的局部饱和严重，使得电机的反电势谐波、齿槽转矩和转矩脉动较大，且磁钢内侧面利用率不高。圆形磁钢的加工较为简易，但整体利用率不高，造成电机反电势较小，降低了电机的输出能力。

为此，本实用新型提出了一些磁钢、包含该磁钢的盘式电机的转子组件1和包含该转子组件1的盘式电机。

具体示例1

一种磁钢，包括上表面、下表面、内弧面、外弧面、两侧面。

其中，该磁钢在其上表面或下表面的投影中，内弧面由一段圆弧构成，且构成内弧面的圆弧的圆心与气隙圆心不一致，外弧面由左侧面、右侧面和中间面组成，左侧面与右侧面关于中间面对称，且二者圆心相同，中间面的圆心位于磁钢中心对称线上。

具体地，为便于配合附图理解，将磁钢的磁钢的两个端面称为上表面和下表面；磁钢的内侧面120称为内弧面，且内侧面120的半径相一致；将磁钢的外侧面130称为外弧面，将外弧面的第一弧线段131、中间弧线段133、第二弧线段132对应的表面分别简称为左侧面、中间面和右侧面；将磁钢的第一侧面11和第二侧面110简称为两侧面。

根据本实用新型的磁钢，磁钢的独特设计相对于常规扇形磁瓦加工方便，减小了边角漏磁，使得气隙正弦化，减小反电势谐波、齿槽转矩和转矩脉动。并且，该磁钢形状规整，结构对称，便于加工。

进一步地，磁钢中构成内弧面的圆弧的圆心位于磁钢中心对称线上。因此内弧面可一体成型。当内弧面的圆心和气隙圆心分局内弧面的两侧时，则内弧面呈现向气隙圆心处凸出靠近的形状；当内弧面的圆心和气隙圆心位于内弧面的同一侧时，则内弧面呈现向气隙圆心处凸出远离的形状。可根据实际应用条件适用。

其中，当内弧面圆心位于磁钢外侧时，此时相邻两磁钢端部距离增大，减小了二者边角之间的漏磁，有利于提高磁钢的利用率。

进一步地，磁钢的左侧面、右侧面的圆心与构成内弧面的圆弧的圆心一致，如图1所示。因此磁钢的左侧面、右侧面和内弧面可通过同一工序加工而成，有利于提高磁钢的加工效率。

具体示例2

与具体示例1的区别在于：磁钢的左侧面、右侧面和中间面的圆心一致，如图5所示。此时所化磁钢的外弧面可一体成型，降低了加工难度，减少了加工工序，有利于提高磁钢的加工效率。

具体示例3

与具体示例1的区别在于：磁钢的左侧面、右侧面、中间面与构成内弧面的圆弧的圆心一致，如图3所示。此时磁钢可采用常规圆饼状磁钢通过两侧面切边快速成型，降低了加工难度，有利于提高磁钢的加工效率。

具体示例4

与具体示例1的区别在于：磁钢的中间面的圆心与内弧面的圆心一致，如图4所示。因此磁钢的中间面和内弧面可通过同一工序加工而成，有利于提高磁钢的加工效率。

具体示例5

与具体示例1的区别在于：磁钢的左侧面、右侧面和中间面的圆心一致，所示中间面的圆心与内弧面的圆心也不一致，如图2所示。

以上磁钢的内侧面120和外侧面130均采用弧面的优化形状，一方面有利于增大相邻两磁钢端部距离，减小了二者边角之间的漏磁，在较少永磁体10用量的基础上提高了磁钢的利用率，另一方面，优化的弧面设计有利于气隙磁场正弦化，减小反电势谐波、齿槽转矩和转矩脉动。

在一些实施例中，磁钢的两侧面与左侧面、右侧面、内弧面之间圆滑过渡，有利于磁钢加工。

在一些实施例中，磁钢的两侧面之间的角度为α，α＝360/(2×P)，其中P为极对数。

具体示例6

一种转子组件1，包括：上述任一具体示例的磁钢、转子铁芯20、不导磁的转子盘30和将依次排列的磁钢、转子铁芯20、转子盘30构成整体的包塑体40。

根据本实用新型的盘式电机，不导磁的转子盘30和一体包塑的结构增强了转子结构强度，有利于克服转子旋转时的离心力，防止永磁体10脱落，同时减小转子轴向变形。不导磁的转子盘30在不会引起额外的损耗基础上，一方面有利于保证转子的整体强度和与转子铁芯20接触的平面度，另一方面利用转子盘30与电机转轴固连保证了转子组件1运行的可靠性。

进一步地，磁钢的上表面或者下表面表贴于转子铁芯20上，且多个磁钢与转子铁芯20同圆心排布，表贴永磁体10的设计简化了工艺难度。

进一步地，包塑组件将依次排列的磁钢、转子铁芯20、转子盘30构成整体，且非表贴转子铁芯20面的磁钢上表面或者下表面突出包塑组件的端面。

将磁钢和转子铁芯20额外采用包塑的形式固连在一起，避免了表面粘接的磁钢粘接不牢固造成整块或局部脱落的风险，提高电机电机运行的可靠性。此外，将所有转子部件一体包塑的设计形式增强了转子结构的整体强度，有利于克服转子盘30旋转时的离心力，减小了转子轴向磁场运行带来的转子轴向变形从而影响电机的气隙均匀性，影响电机的气隙磁密正弦度，有利于保证反电动势的正弦度和降低电机的齿槽转矩和转矩脉动。磁钢与气隙相对的端面凸出包塑体40的端面，从而有利于保证电机小气隙的设计，从而降低永磁体10的用量，提高永磁体10的利用率，增大电机的功率密度。

进一步地，转子铁芯20转子铁芯20由硅钢片沿轴向叠压而成，且转子铁芯20内半径处存在内凹槽21，外半径处存在外凹槽22。相较于常规的整体铁芯转子，转子铁芯20采用硅钢片设计，有利于降低转子盘30中的涡流损耗，提高电机的运行效率。

进一步地，利用转子铁芯20外凹槽22将转子铁芯20焊接为一体结构。同时外凹槽22增大了包塑结构接触面，有利于增强注塑组件与转子其他部件的连接强度。

进一步地，转子盘30内侧面120存在通孔31，且通孔31与转子铁芯20内凹槽21位置对应，便于包塑时将转子盘30和转子铁芯20固连在一起。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种永磁体，用于电机，其特征在于，所述永磁体包括：

两个端面；和

侧周面，所述侧周面包括依次首尾相连的第一侧面、外侧面、第二侧面和内侧面，所述第一侧面、所述外侧面、所述第二侧面和所述内侧面在所述端面上的投影分别为第一侧线条、外侧线条、第二侧线条和内侧线条，所述侧周面在所述端面上的投影为轴对称结构，所述内侧线条的中点和所述外侧线条的中点的连线形成所述轴对称结构的对称轴，且所述对称轴被配置为适于与所述电机的转子组件的中心轴线垂直相交；

其中，所述内侧线条和所述外侧线条都包括两个边缘弧线段和位于两个所述边缘弧线段之间的中间段，所述内侧线条的两个边缘弧线段的圆心和/或所述外侧线条的两个边缘弧线段的圆心位于所述中心轴线与所述外侧线条之间。

2.根据权利要求1所述的永磁体，其特征在于，

所述内侧线条的中间段为弧线段。

3.根据权利要求2所述的永磁体，其特征在于，

所述内侧线条的中间段与所述内侧线条的两个边缘弧线段的圆心相一致。

4.根据权利要求3所述的永磁体，其特征在于，

所述内侧线条的圆心位于所述对称轴上。

5.根据权利要求2所述的永磁体，其特征在于，

所述内侧线条向远离所述外侧线条的方向弯曲凸伸；或者

所述内侧线条向靠近所述外侧线条的方向弯曲凸伸。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的永磁体，其特征在于，

所述外侧线条的两个边缘弧线段分别记为第一弧线段和第二弧线段，所述外侧线条的中间段为弧线段并被记为中间弧线段，所述第一弧线段和所述第二弧线段关于所述对称轴对称，且所述第一弧线段和所述第二弧线段的圆心相一致，所述中间弧线段的圆心位于所述对称轴上。

7.根据权利要求6所述的永磁体，其特征在于，

所述第一弧线段的圆心、所述第二弧线段的圆心和所述内侧线条的圆心相一致，且所述中间弧线段的圆心偏离所述内侧线条的圆心；或者

所述第一弧线段的圆心、所述中间弧线段的圆心和所述第二弧线段的圆心相一致，且所述外侧线条的圆心偏离所述内侧线条的圆心；或者

所述中间弧线段的圆心和所述内侧线条的圆心相一致，且所述中间弧线段的圆心偏离所述第一弧线段和所述第二弧线段的圆心；或者

所述第一弧线段的圆心、所述中间弧线段的圆心、所述第二弧线段的圆心和所述内侧线条的圆心相一致；或者

所述第一弧线段和所述第二弧线段的圆心、所述中间弧线段的圆心和所述内侧线条的圆心相互偏离。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的永磁体，其特征在于，

所述第一侧线条与所述边缘弧线段之间圆滑过渡；

所述第二侧线条与所述边缘弧线段之间圆滑过渡。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的永磁体，其特征在于，

所述第一侧线条和所述第二侧线条均为直线段，所述第一侧线条和所述第二侧线条的延长线相交形成夹角α，所述α与所述转子组件的极对数P之间满足：α＝180°/P。

10.根据权利要求9所述的永磁体，其特征在于，

所述第一侧线条和所述第二侧线条的延长线的交点位于所述对称轴上，且位于所述中心轴线与所述内侧线条之间。

11.一种转子组件，其特征在于，包括：

转子铁芯；和

如权利要求1至10中任一项所述的永磁体，与所述转子铁芯的端面相连。

12.根据权利要求11所述的转子组件，其特征在于，

所述永磁体与所述转子铁芯通过包塑体相连，所述包塑体包覆所述转子铁芯的至少一部分和所述永磁体的至少一部分，以使所述转子铁芯和所述永磁体形成一体式结构。

13.根据权利要求11或12所述的转子组件，其特征在于，还包括：

转子盘，所述转子盘由不导磁材料构成；

其中，所述永磁体与所述转子铁芯的一个端面相连，所述转子盘与所述转子铁芯的另一个端面相连。

14.一种电机，其特征在于，包括：

定子组件；和

如权利要求11至13中任一项所述的转子组件，所述转子组件与所述定子组件相配合，适于相对所述定子组件旋转。

15.一种电器设备，其特征在于，包括：

设备主体；和

如权利要求14所述的电机，所述电机与所述设备主体相连。

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