CN214674598U - 转子结构和电机结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种转子结构和电机结构，其中，转子结构包括：转子铁芯，转子铁芯上形成有永磁体槽，永磁体槽包括至少两个沿同一径向方向设置的子槽；永磁体，设于永磁体槽内；延伸槽，设于转子铁芯上，且延伸槽的两端分别朝向永磁体和转子铁芯的外缘，其中，同一径向方向设置的子槽中至少两个子槽的切向尺寸和/或径向尺寸不同。本实用新型的技术方案中，可混合不同能力的永磁体，在保证性能的基础上，有效降低成本，提高转子结构以及应用转子结构的电机的性价比。

Description

转子结构和电机结构

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种转子结构和一种电机结构。

背景技术

随着时代的发展，对电机的性能和性价比的要求也逐渐变高，对于电机而言，在高要求下，通常会选用磁性能较强的稀土永磁体，但随之而来的问题则是成本太高，会使得大部分消费者无法接受。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本实用新型第一方面的实施例提供了一种转子结构。

本实用新型第二方面的实施例提供了一种电机结构。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面的实施例提供了一种转子结构，包括：转子铁芯，转子铁芯上形成有永磁体槽，永磁体槽包括至少两个沿同一径向方向设置的子槽；永磁体，设于永磁体槽内；延伸槽，设于转子铁芯上，且延伸槽的两端分别朝向永磁体和转子铁芯的外缘，其中，同一径向方向设置的子槽中至少两个子槽的切向尺寸和/或径向尺寸不同。

根据本实用新型第一方面的实施例提供的转子结构，包括转子铁芯以及设置在转子铁芯内的永磁体，以便于在永磁体的磁性作用下受驱动，转子结构可相对于定子发生转动，以实现电机的正常运行。具体地，在转子铁芯上设有贯通两个端面的永磁体槽，永磁体可设置在永磁体槽内，可便于永磁体受磁力驱动。通过在同一径向的方向上设置两个或更多个尺寸不同的子槽，具体地，同一径向方向上的子槽的径向尺寸和切向尺寸中至少一个存在不同，以便于容纳不同尺寸或是不同磁能力的永磁体，可以理解，采用不同磁能力的永磁体的成本有所不同，通过上述设计可混合不同能力的永磁体，在保证性能的基础上，有效降低成本，提高转子结构以及应用转子结构的电机的性价比。

在此基础上，在转子铁芯上还设有延伸槽，通过限定延伸槽两端的延伸方向为朝向永磁体和外缘，从而可使延伸槽作为缓解磁饱和程度的结构，在转子结构中形成磁障，以提高电机的功率密度和转矩密度，提升电机的过载能力，提高应用转子结构的电机的性价比，提高产品竞争力。在此基础上，通过限定永磁体槽由两个或更多个沿同一方向设置的子槽组成，以便于在子槽中设置永磁体后，使得永磁体沿径向设置在转子铁芯上，便于在定子的作用下形成笼罩永磁体的磁场，以在永磁体的作用下带动转子结构整体发生转动。

具体地，第一槽体和第二槽体的径向尺寸可以不同，或者第一槽体和第二槽体的切向尺寸可以不同，还可以地，第一槽体和第二槽体的径向尺寸和切向尺寸均不同。

可以理解，磁体的体积不同时，其磁能力即会随之发生变化。

根据本方案的转子结构，一方面有效抑制电机的交轴电枢反应、缓解磁饱和程度，提升电机的转矩密度和过载能力；另一方面，还可通过使用磁能力较差的永磁材料降低稀土永磁体的用量。

此外，对于永磁体槽而言，可以是，两端中的至少一个贯通端面，例如，两端均贯通，或是其中一端贯通，还可以是，两端均不贯通端面。

其中，永磁体槽的数量可以有多个，一般地，多个永磁体槽绕转子铁芯的轴线均匀设置。

其中，永磁体槽的延伸方向可以为转子铁芯的轴向方向，还可以为与轴向呈一定扭曲角度的方向(也即斜极)，当然，出于加工成本和加工难度的考虑，可以采用分段扭曲的方式近似。

可以理解，对于转子铁芯而言，永磁体槽和转子铁芯的周缘位于两个方向，故而通过限制延伸槽的两端分别朝向永磁体和转子铁芯的外缘，延伸槽自身会发生一定的弯折。

另外，本实用新型提供的上述方案中的转子结构还可以具有如下附加技术特征：

上述技术方案中，永磁体槽的数量为多个，每个永磁体槽沿转子铁芯的径向设置。

在该技术方案中，通过设置多个永磁体槽，可容纳多个永磁体，由于每个永磁体槽的设置方向均为转子铁芯的径向，可实现磁路并联，提高电机的磁负荷。

上述技术方案中，永磁体槽具体包括：第一槽体；第二槽体，与第一槽体相连通或者第二槽体与第一槽体之间存在第一磁桥间隔，其中，第一磁桥间隔的最小宽度小于3mm，第一槽体的径向尺寸与第二槽体的径向尺寸不同，和/或第一槽体的切向尺寸与第二槽体的切向尺寸不同。

在该技术方案中，永磁体槽可以包括相连通的第一槽体和第二槽体，或是存在第一磁桥间隔的第一槽体和第二槽体，其中，两个槽体的径向尺寸和切向尺寸中至少一个存在不同，以便于容纳不同尺寸或是不同磁能力的永磁体，具体地，第一槽体和第二槽体的径向尺寸可以不同，或者第一槽体和第二槽体的切向尺寸可以不同，还可以地，第一槽体和第二槽体的径向尺寸和切向尺寸均不同。

此外，第一槽体和第二槽体之间可存在最窄处宽度小于3mm的第一磁桥间隔，由于第一槽体和第二槽体之间不是连通的，故而在转动过程中，其连接强度较高，运行较为稳定。

可以理解，磁体的体积不同时，其磁能力即会随之发生变化。

上述技术方案中，包括：第一磁体，设于第一槽体内；第二磁体，设于第二槽体内，其中，第二磁体的磁特性和第一磁体的磁特性不同。

在该技术方案中，通过在第一槽体和第二槽体内分别设置磁特性不同的第一磁体和第二磁体，便于与不同尺寸大小的槽体进行配合，以充分利用转子铁芯的空间，满足转子结构的性能需求。

其中，二者的磁特性不同，可以是体积不同，还可以是磁性材料不同，甚至可以为二者的形状不同。

上述技术方案中，第一槽体的径向尺寸大于第二槽体的径向尺寸，第一槽体的切向尺寸大于第二槽体的切向尺寸，其中，第一磁体的磁能积小于第二磁体的磁能积。

在该技术方案中，通过对第一槽体和第二槽体的尺寸进行进一步的限定，可提高与延伸槽的配合效果，也即延伸槽可根据第一槽体和第二槽体的不同，其延伸形状也会发生变化。具体地，第一槽体的尺寸较大，而位于第一槽体内的第一磁体的磁能积较小，可使得第一磁体和第二磁体的磁效果的差别较小，保证转子结构在转动时的稳定，也同时保证电机在运行时的功率输出的稳定性。

可以理解，磁能积越大，产生同样效果时所需磁材料越少，也即体积较小。

上述技术方案中，在转子铁芯的径向方向上，第一槽体设于第二槽体的内侧。

在该技术方案中，通过限制第一槽体设置在第二槽体的径向内侧，也即在转子铁芯的径向方向上，第一槽体靠内设置，使得靠内的磁体的尺寸较大，外侧的磁体的尺寸较小，能够有效降低漏磁，提高气隙磁密的正弦度。

当然，由于永磁体槽的数量一般为多个，而对于每个永磁体槽而言，均包括一个第一槽体和第二槽体。

上述技术方案中，还包括：第三槽体，设于第一槽体的径向内侧，且第三槽体与第一槽体相连通或者第三槽体与第一槽体之间存在第二磁桥间隔，其中，第二磁桥间隔的最小宽度小于3mm，第三槽体内设有第三磁体，第三磁体的磁特性与第一磁体的磁特性不同。

在该技术方案中，对于每个永磁体槽而言，主要由第一槽体、第二槽体和第三槽体构成，通过在第三槽体内设置磁特性与第一磁体不同的第三磁体，可进一步降低相同性能的转子结构的成本。对于不同的槽体而言，可与延伸槽的一端，或连通，或间隔的设置，以实现抑制电机的交轴电枢反应的效果。

此外，第一槽体和第三槽体之间可存在最窄处宽度小于3mm的第二磁桥间隔。可以理解，由于第一槽体和第三槽体之间不是连通的，故而在转动过程中，其连接强度较高，运行较为稳定。

上述技术方案中，第一槽体的径向尺寸大于第三槽体的径向尺寸，第一槽体的切向尺寸大于第三槽体的切向尺寸，其中，第一磁体的磁能积小于第三磁体的磁能积。

在该技术方案中，第三槽体的尺寸小于第一槽体的尺寸，具体地，径向尺寸和切向尺寸均小，但磁能积较大，在安装时，尺寸较大的第一槽体位于中间，沿第一槽体的延伸方向的两侧分别设有一个尺寸较小的第二槽体和第三槽体。

上述技术方案中，延伸槽具体包括：第一槽段，第一槽段朝向永磁体槽延伸；第二槽段，与第一槽段相连通，且第二槽段朝向转子铁芯的周缘延伸。

在该技术方案中，延伸槽主要包括两个部分，分别为第一槽段和第二槽段，第一槽段和第二槽段相连通，其中，第一槽段和第二槽段相背离的一端分别朝向永磁体槽和转子铁芯的周缘，延伸槽的两个部分分别朝向不同位置的结构，且两个部分之间又需要连通，可在两个部分的共同作用下有效实现抑制电机的交轴电枢反应，从而缓解磁饱和程度的效果。

上述技术方案中，在转子铁芯的横截面上，第一槽段的延伸方向与永磁体槽的延伸方向之间的夹角为60°～120°；在转子铁芯的横截面上，第二槽段的延伸方向与转子铁芯的转动方向之间的夹角为60°～120°。

在该技术方案中，通过对第一槽段和第二槽段的延伸方向进行限制，可有效在磁障的作用下抑制电机的交轴电枢反应、缓解磁饱和程度，以提高电机的功率密度和转矩密度，提升电机的过载能力。具体地，转子铁芯的横截面即为转子铁芯的轴线的法平面，在该截面上，第一槽段的延伸方向和永磁体槽的延伸方向可以为正交或是近似正交，具体二者之间的角度范围可以为60°～120°，当然，在该截面上，第二槽段的延伸方向和转子铁芯的转动方向可以为正交或是近似正交，具体二者之间的角度范围可以为60°～120°。

上述技术方案中，第一槽段与第二槽段之间平滑过渡连通。

在该技术方案中，由于第一槽段和第二槽段之间是相连通的，可通过限制第一槽段和第二槽段之间的过渡较为平滑，降低加工难度和加工成本。

可以理解，第一槽段和第二槽段之间的平滑过渡即为曲线过渡，当第一槽段和第二槽段之间形成一定的夹角时，若两个槽段的槽宽相同，还可以为圆弧过渡。

上述技术方案中，第一槽段远离第二槽段的一端与永磁体槽相连通。

在该技术方案中，通过限制第一槽段朝向永磁体槽的一端直接连通至永磁体槽上，就结构而言，第一槽段直接连通至永磁体槽上，以实现更大程度地抑制电机的交轴电枢反应的效果。

上述技术方案中，第一槽段远离第二槽段的一端与永磁体槽之间存在第一间距。

在该技术方案中，第一槽段朝向永磁体槽的一端通过限制与永磁体槽之间不连通，也即二者之间存在一定的间距，对于延伸槽整体而言，其一端为封闭结构，而就结构而言，第一槽段与永磁体槽之间存在一定的间隔，也可实现抑制电机的交轴电枢反应的效果，同时尽可能地保证冲片的整体性。

上述技术方案中，第一间距大于0.2mm。

在该技术方案中，在第一槽段不与永磁体槽连通时，二者之间的间距需大于0.2mm，以便于对转子铁芯进行加工时，可保证第一槽段和永磁体槽之间的转子铁芯的结构强度。

上述技术方案中，第二槽段远离第一槽段的一端与转子铁芯的周缘相连通。

在该技术方案中，通过限制第二槽段朝向周缘的一端直接连通至周缘上，就结构而言，第二槽段直接连通至周缘上，以实现更大程度地抑制电机的交轴电枢反应的效果。

上述技术方案中，第二槽段远离第一槽段的一端与转子铁芯的周缘之间存在第二间距。

在该技术方案中，第二槽段朝向周缘的一端通过限制与周缘之间不连通，也即二者之间存在一定的间距，对于延伸槽整体而言，其一端为封闭结构，而就结构而言，第二槽段与周缘之间存在一定的间隔，也可实现抑制电机的交轴电枢反应的效果，同时尽可能地保证冲片的整体性。

上述技术方案中，第二间距大于0.2mm。

在该技术方案中，在第二槽段不与周缘连通时，二者之间的间距需大于0.2mm，以便于对转子铁芯进行加工时，可保证周缘一定的强度。

上述技术方案中，转子铁芯具体包括：多个叠层设置的冲片，其中，每个冲片上设有装配口，多个装配口形成永磁体槽。

在该技术方案中，为了便于加工，转子铁芯主要由多个冲片组成，通过将多个冲片进行叠层组装即可形成转子铁芯，需要说明的，在加工时，可单独在每个冲片上加工形成装配口，进而在组装后，多个装配口可形成用于容纳永磁体的永磁体槽，以利于实现转子结构的转动。

上述技术方案中，转子铁芯的横截面呈圆形，永磁体槽的数量为偶数个，转子铁芯被永磁体槽分为偶数个扇形区域，其中，永磁体槽的数量与扇形区域的数量相同。

在该技术方案中，通过限制转子铁芯的横截面为圆形，转子铁芯整体即为圆柱形，通过设置偶数个永磁体槽，可将转子铁芯分为同样数目的扇形区域，可以理解，永磁体槽会绕轴线均匀设置在转子铁芯上，每个扇形区域的周向两侧分别为一个永磁体槽，可以实现转子铁心的拼块装配方式。

本实用新型第二方面的实施例提供了一种电机结构，包括：定子；如上述第一方面技术方案中的转子结构，与定子同轴设置，且转子结构能够相对于定子转动。

根据本实用新型第二方面实施例提供的电机结构，包括定子和转子结构，其中，电机结构内设有上述第一方面技术方案中的转子结构，故而具有上述任一转子结构的有益效果，在此不再赘述。

需要强调的是，由于电机结构包括上述转子结构，一方面有效抑制电机的交轴电枢反应、缓解磁饱和程度，提升电机的转矩密度和过载能力；另一方面，还可削弱气隙中转子的磁场谐波，改善电机的转矩脉动。

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

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的转子结构的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的转子结构的结构示意图；

图3示出了图2的A部分的局部放大示意图；

图4示出了图2的B部分的局部放大示意图；

图5示出了根据本实用新型的一个实施例的部分冲片的结构示意图；

图6示出了根据本实用新型的一个实施例的转子结构的结构示意图；

图7示出了根据本实用新型的一个实施例的转子结构的结构示意图；

图8示出了根据本实用新型的一个实施例的转子结构的结构示意图；

图9示出了根据本实用新型的一个实施例的转子结构的结构示意图；

图10示出了根据本实用新型的一个实施例的转子结构的结构示意图；

图11示出了根据本实用新型的一个实施例的转子结构的结构示意图；

图12示出了根据本实用新型的一个实施例的转子结构的结构示意图；

图13示出了根据本实用新型的一个实施例的转子结构的结构示意图；

图14示出了根据本实用新型的一个实施例的电机结构的结构示意图；

图15示出了根据本实用新型的一个实施例的电机结构的结构示意图。

其中，图1至图15中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100：转子结构；102：转子铁芯；1022：冲片；1024：装配口；103：永磁体槽；1032：第一槽体；1034：第二槽体；1036：第三槽体；104：永磁体；1042：第一磁体；1044：第二磁体；106：延伸槽；1062：第一槽段；1064：第二槽段；200：电机结构；202：定子；204：气隙。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的实施例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申请，但是，本实用新型的实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图15描述根据本实用新型的一些实施例。

实施例一

如图1至图4所示，本实施例提出的一种转子结构100，包括转子铁芯102以及设置在转子铁芯102内的永磁体104，以便于在永磁体104的磁性作用下受驱动，转子结构100可相对于定子202发生转动，以实现电机的正常运行。具体地，在转子铁芯102上设有永磁体槽103，永磁体104可设置在永磁体槽103内，可便于永磁体104受磁力驱动。

通过在同一径向的方向上设置两个或更多个尺寸不同的子槽，具体地，同一径向方向上的子槽的径向尺寸和切向尺寸中至少一个存在不同，以便于容纳不同尺寸或是不同磁能力的永磁体，可以理解，采用不同磁能力的永磁体的成本有所不同，通过上述设计可混合不同能力的永磁体，在保证性能的基础上，有效降低成本，提高转子结构以及应用转子结构的电机的性价比。

在此基础上，如图2所示，在转子铁芯102上还设有延伸槽106，通过限定延伸槽106两端的延伸方向为朝向永磁体104和外缘，从而可使延伸槽106作为缓解磁饱和程度的结构，在转子结构100形成磁障，以提高电机的功率密度和转矩密度，提升电机的过载能力，提高应用转子结构100的电机的性价比，提高产品竞争力。

此外，对于永磁体槽103而言，可以是，两端中的至少一个贯通端面，例如，两端均贯通，或是其中一端贯通，还可以是，两端均不贯通端面。

根据本方案的转子结构100，一方面有效抑制电机的交轴电枢反应、缓解磁饱和程度，提升电机的转矩密度和过载能力；另一方面，还可通过使用磁能力较差的永磁材料降低稀土永磁体104的用量。

其中，永磁体槽103的数量可以有多个，一般地，多个永磁体槽103绕转子铁芯102的轴线均匀设置。

其中，永磁体槽103的延伸方向可以为转子铁芯102的轴向方向，还可以为与轴向呈一定扭曲角度的方向(也即斜极)，当然，出于加工成本和加工难度的考虑，可以采用分段扭曲的方式近似。

可以理解，对于转子铁芯102而言，永磁体槽103和转子铁芯102的周缘位于两个方向，故而通过限制延伸槽106的两端分别朝向永磁体104和转子铁芯102的外缘，延伸槽106自身会发生一定的弯折。

进一步地，为了便于加工，如图5所示，转子铁芯102主要由多个冲片1022组成，通过将多个冲片1022进行叠层组装即可形成转子铁芯102，需要说明的，在加工时，可单独在每个冲片1022上加工形成装配口1024，进而在组装后，多个装配口1024可形成用于容纳永磁体104的永磁体槽103，以利于实现转子结构100的转动。

进一步地，如图2所示，通过将第一槽体1032和第二槽体1034沿径向设置在转子铁芯102上，可实现磁路并联，提高电机的磁负荷。

在一个具体的实施例中，转子铁芯102的横截面为圆形，转子铁芯102整体即为圆柱形，通过设置偶数个永磁体槽103，可将转子铁芯102分为同样数目的扇形区域，可以理解，永磁体槽103会绕轴线均匀设置在转子铁芯102上，每个扇形区域的周向两侧分别为一个永磁体槽103，可以实现转子铁心的拼块装配方式。

实施例二

如图1至图4所示，本实施例提出的一种转子结构100，包括转子铁芯102以及设置在转子铁芯102内的永磁体104，以便于在永磁体104的磁性作用下受驱动，转子结构100可相对于定子202发生转动，以实现电机的正常运行。具体地，在转子铁芯102上设有永磁体槽103，永磁体104可设置在永磁体槽103内，可便于永磁体104受磁力驱动。在转子铁芯102上还设有延伸槽106，通过限定延伸槽106两端的延伸方向为朝向永磁体104和外缘，从而可使延伸槽106作为缓解磁饱和程度的结构，在转子结构100形成磁障，以提高电机的功率密度和转矩密度，提升电机的过载能力，在减少电机永磁用量，也即减少生产成本的基础上，极大的提升电机性能，提高应用转子结构100的电机的性价比，提高产品竞争力。

通过在同一径向的方向上设置两个或更多个尺寸不同的子槽，具体地，同一径向方向上的子槽的径向尺寸和切向尺寸中至少一个存在不同，以便于容纳不同尺寸或是不同磁能力的永磁体，可以理解，采用不同磁能力的永磁体的成本有所不同，通过上述设计可混合不同能力的永磁体，在保证性能的基础上，有效降低成本，提高转子结构以及应用转子结构的电机的性价比。

根据本方案的转子结构100，一方面有效抑制电机的交轴电枢反应、缓解磁饱和程度，提升电机的转矩密度和过载能力；另一方面，还可通过使用磁能力较差的永磁材料降低稀土永磁体104的用量。

此外，对于永磁体槽103而言，可以是，两端中的至少一个贯通端面，例如，两端均贯通，或是其中一端贯通，还可以是，两端均不贯通端面。

其中，永磁体槽103的数量可以有多个，一般地，多个永磁体槽103绕转子铁芯102的轴线均匀设置。

其中，永磁体槽103的延伸方向可以为转子铁芯102的轴向方向，还可以为与轴向呈一定扭曲角度的方向(也即斜极)，当然，出于加工成本和加工难度的考虑，可以采用分段扭曲的方式近似。

可以理解，对于转子铁芯102而言，永磁体槽103和转子铁芯102的周缘位于两个方向，故而通过限制延伸槽106的两端分别朝向永磁体104和转子铁芯102的外缘，延伸槽106自身会发生一定的弯折。

其中，如图3和图4所示，延伸槽106主要包括两个部分，分别为第一槽段1062和第二槽段1064，第一槽段1062和第二槽段1064相连通，其中，第一槽段1062和第二槽段1064相背离的一端分别朝向永磁体槽103和转子铁芯102的周缘，延伸槽106的两个部分分别朝向不同位置的结构，且两个部分之间又需要连通，可在两个部分的共同作用下有效实现抑制电机的交轴电枢反应，从而缓解磁饱和程度的效果。

进一步地，还对第一槽段1062和第二槽段1064的延伸方向进行限制，可有效在磁障的作用下抑制电机的交轴电枢反应、缓解磁饱和程度，以提高电机的功率密度和转矩密度，提升电机的过载能力。具体地，转子铁芯102的横截面即为转子铁芯102的轴线的法平面，在该截面上，第一槽段1062的延伸方向和永磁体槽103的延伸方向可以为正交或是近似正交，具体二者之间的角度范围可以为60°～120°，当然，在该截面上，第二槽段1064的延伸方向和转子铁芯102的转动方向可以为正交或是近似正交，具体二者之间的角度范围可以为60°～120°。

在一个具体的实施例中，第一槽段1062和第二槽段1064之间是相连通的，可通过限制第一槽段1062和第二槽段1064之间的过渡较为平滑，降低加工难度和加工成本。

可以理解，第一槽段1062和第二槽段1064之间的平滑过渡即为曲线过渡，当第一槽段1062和第二槽段1064之间形成一定的夹角时，若两个槽段的槽宽相同，还可以为圆弧过渡。

实施例三

如图1至图4所示，本实施例提出的一种转子结构100，包括转子铁芯102以及设置在转子铁芯102内的永磁体104，以便于在永磁体104的磁性作用下受驱动，转子结构100可相对于定子202发生转动，以实现电机的正常运行。具体地，在转子铁芯102上设有永磁体槽103，永磁体104可设置在永磁体槽103内，可便于永磁体104受磁力驱动。在转子铁芯102上还设有延伸槽106，通过限定延伸槽106两端的延伸方向为朝向永磁体104和外缘，从而可使延伸槽106作为缓解磁饱和程度的结构，在转子结构100形成磁障，以提高电机的功率密度和转矩密度，提升电机的过载能力，在减少电机永磁用量，也即减少生产成本的基础上，极大的提升电机性能，提高应用转子结构100的电机的性价比，提高产品竞争力。

其中，延伸槽106主要包括两个部分，分别为第一槽段1062和第二槽段1064，第一槽段1062和第二槽段1064相连通，其中，第一槽段1062和第二槽段1064相背离的一端分别朝向永磁体槽103和转子铁芯102的周缘，延伸槽106的两个部分分别朝向不同位置的结构，且两个部分之间又需要连通，可在两个部分的共同作用下有效实现抑制电机的交轴电枢反应，从而缓解磁饱和程度的效果。

此外，对于永磁体槽103而言，可以是，两端中的至少一个贯通端面，例如，两端均贯通，或是其中一端贯通，还可以是，两端均不贯通端面。

对于第一槽段1062而言，在一个实施例中，第一槽段1062朝向永磁体槽103的一端直接连通至永磁体槽103上，就结构而言，第一槽段1062直接连通至永磁体槽103上，以实现更大程度地抑制电机的交轴电枢反应的效果。

在另一个实施例中，第一槽段1062朝向永磁体槽103的一端与永磁体槽103之间不连通，也即二者之间存在一定的间距，对于延伸槽106整体而言，其一端为封闭结构，而就结构而言，第一槽段1062与永磁体槽103之间存在一定的间隔，也可实现抑制电机的交轴电枢反应的效果，同时尽可能地保证冲片的整体性。

其中，第一槽段1062和永磁体槽103之间的第一间距大于0.2mm。

对于第二槽段1064而言，在一个实施例中，第二槽段1064朝向周缘的一端直接连通至周缘上，就结构而言，第二槽段1064直接连通至周缘上，以实现更大程度地抑制电机的交轴电枢反应的效果。

在另一个实施例中，第二槽段1064朝向周缘的一端与周缘之间不连通，也即二者之间存在一定的间距，对于延伸槽106整体而言，其一端为封闭结构，而就结构而言，第二槽段1064与周缘之间存在一定的间隔，也可实现抑制电机的交轴电枢反应的效果，同时尽可能地保证冲片的整体性。

其中，第二槽段1064与周缘之间的第二间距大于0.2mm。

需要强调的是，第一槽段1062和第二槽段1064二者分别与永磁体槽103和周缘二者的连通关系组合共有四种，具体为：第一槽段1062连通，第二槽段1064不连通；第一槽段1062连通，第二槽段1064连通；第一槽段1062不连通，第二槽段1064连通；第一槽段1062不连通，第二槽段1064不连通。

在转子铁芯102上设置的永磁体槽103的数量存在多个，每个永磁体槽103的第一槽段1062和第二槽段1064的连通关系均是独立的，故而可根据实际需求灵活选择设置。

如图2所示，部分延伸槽106的第一槽段1062不连通，第二槽段1064连通，另一部分延伸槽106的第一槽段1062连通，第二槽段1064不连通。连通关系不同的两种延伸槽106交替设置。

如图6所示，与第二槽体1034对应的延伸槽的两端均不连通。

如图7所示，所有延伸槽106的第一槽段1062不连通，第二槽段1064连通。

如图8所示，部分延伸槽106的第一槽段1062不连通，第二槽段1064不连通，另一部分延伸槽106的第一槽段1062连通，第二槽段1064不连通。连通关系不同的两种延伸槽106交替设置。

如图9所示，所有延伸槽106的第一槽段1062连通，第二槽段1064不连通。

如图10所示，部分延伸槽106的第一槽段1062连通，第二槽段1064连通，另一部分延伸槽106的第一槽段1062连通，第二槽段1064不连通。连通关系不同的两种延伸槽106交替设置。

如图11所示，部分延伸槽106的第一槽段1062连通，第二槽段1064连通，另一部分延伸槽106的第一槽段1062不连通，第二槽段1064连通。连通关系不同的两种延伸槽106交替设置。

如图12所示，所有延伸槽106的第一槽段1062连通，第二槽段1064连通。

实施例四

如图1至图4所示，本实施例提出的一种转子结构100，包括转子铁芯102以及设置在转子铁芯102内的永磁体104，以便于在永磁体104的磁性作用下受驱动，转子结构100可相对于定子202发生转动，以实现电机的正常运行。具体地，在转子铁芯102上设有永磁体槽103，永磁体104可设置在永磁体槽103内，可便于永磁体104受磁力驱动。在转子铁芯102上还设有延伸槽106，通过限定延伸槽106两端的延伸方向为朝向永磁体104和外缘，从而可使延伸槽106作为缓解磁饱和程度的结构，在转子结构100形成磁障，以提高电机的功率密度和转矩密度，提升电机的过载能力，在减少电机永磁用量，也即减少生产成本的基础上，极大的提升电机性能，提高应用转子结构100的电机的性价比，提高产品竞争力。

根据本方案的转子结构100，一方面有效抑制电机的交轴电枢反应、缓解磁饱和程度，提升电机的转矩密度和过载能力；另一方面，由于在转子铁芯102上挖空形成延伸槽106，还可降低稀土永磁体104的用量。

对于永磁体槽103而言，可以包括相连通的第一槽体1032和第二槽体1034，或是存在第二磁桥间隔的第一槽体1032和第二槽体1034，其中，两个槽体的径向尺寸和切向尺寸中至少一个存在不同，以便于容纳不同尺寸或是不同磁能力的永磁体104，具体地，第一槽体1032和第二槽体1034的径向尺寸可以不同，或者第一槽体1032和第二槽体1034的切向尺寸可以不同，还可以地，第一槽体1032和第二槽体1034的径向尺寸和切向尺寸均不同。

此外，对于永磁体槽103而言，可以是，两端中的至少一个贯通端面，例如，两端均贯通，或是其中一端贯通，还可以是，两端均不贯通端面。

此外，第一槽体1032和第二槽体1034之间可存在最窄处宽度小于3mm的第二磁桥间隔，由于第一槽体和第二槽体之间不是连通的，故而在转动过程中，其连接强度较高，运行较为稳定。

可以理解，磁体的体积不同时，其磁能力即会随之发生变化。

而随之而来的，设置在永磁体槽103内的永磁体104也包括两种，具体为第一磁体1042和第二磁体1044，通过在第一槽体1032和第二槽体1034内分别设置磁特性不同的第一磁体1042和第二磁体1044，便于与不同尺寸大小的槽体进行配合，以充分利用转子铁芯102的空间，满足转子结构100的性能需求。

其中，二者的磁特性不同，可以是体积不同，还可以是磁性材料不同，甚至可以为二者的形状不同。

在一个具体的实施例中，对第一槽体1032和第二槽体1034的尺寸进行进一步的限定，可提高与延伸槽106的配合效果，也即延伸槽106可根据第一槽体1032和第二槽体1034的不同，其延伸形状也会发生变化。具体地，第一槽体1032的尺寸较大，而位于第一槽体1032内的第一磁体1042的磁能积较小，可使得第一磁体1042和第二磁体1044的磁效果的差别较小，保证转子结构100在转动时的稳定，也同时保证电机在运行时的功率输出的稳定性。

其中，槽体的尺寸包括但不限于径向尺寸和切向尺寸。

可以理解，磁能积越大，产生同样效果时所需磁材料越少，也即体积较小。

在一个具体的实施例中，第一槽体1032设置在第二槽体1034的径向内侧，也即在转子铁芯102的径向方向上，第一槽体1032靠内设置，使得靠内的磁体的尺寸较大，外侧的磁体的尺寸较小，使得整体重心较为靠内，在转动时可提高稳定性。

当然，由于永磁体槽103的数量一般为多个，而对于每个永磁体槽103而言，均包括一个第一槽体1032和第二槽体1034。

在另一个具体的实施例中，如图13所示，对于每个永磁体槽103而言，均由第一槽体1032、第二槽体1034和第三槽体1036构成，通过在第三槽体内设置磁特性与第一磁体不同的第三磁体，可进一步降低相同性能的转子结构的成本。尺寸较大的第一槽体1032位于中间，沿第一槽体1032的延伸方向的两侧分别设有一个尺寸较小的第二槽体1034和第三槽体1036，对于不同的槽体而言，可与延伸槽106的一端，或连通，或间隔的设置，以实现抑制电机的交轴电枢反应的效果。

在另一个实施例中，第三槽体与第一槽体之间存在第二磁桥间隔，第二磁桥间隔的最小宽度小于3mm，由于第一槽体和第三槽体之间不是连通的，故而在转动过程中，其连接强度较高，运行较为稳定。

实施例五

如图14和图15所示，本实施例提出的一种电机结构200，包括定子202和转子结构100，转子结构100可相对于定子202转动，其中，电机结构200内设有上述任一实施例的转子结构100，故而具有上述任一实施例的有益效果，在此不再赘述。

需要强调的是，由于电机结构200包括上述转子结构100，一方面有效抑制电机的交轴电枢反应、缓解磁饱和程度，提升电机的转矩密度和过载能力；另一方面，还可削弱气隙204中转子的磁场谐波，改善电机的转矩脉动。

实施例六

本申请还提供了一种具体的永磁组合式反凸极转子，永磁体104和转子铁芯102。永磁体104分为两种，永磁体104甲(即第二磁体1044)和永磁体104乙(即第一磁体1042)。永磁体104甲和永磁体104乙具有不同的磁特性，或使用不同的永磁材料。转子铁芯102上设置有永磁体槽103和延伸槽106。永磁体槽103分为两种，永磁体槽103甲(即第二槽体1034)和永磁体槽103乙(即第一槽体1032)。转子铁芯102上的永磁体槽103甲内放置永磁体104甲，转子铁芯102上的永磁体槽103乙内放置永磁体104乙。转子铁芯102上的延伸槽106的两端分别指向电机气隙204(即转子铁芯102的周缘)与永磁体槽103甲或永磁体槽103乙。转子铁芯102由硅钢片叠制，转子铁芯102的冲片1022包括延伸槽106，延伸槽106的一端指向永磁体槽103，另一端指向转子铁芯102的冲片1022外圆。

永磁体槽103甲内嵌放磁能积较高的永磁体104甲，永磁体槽103甲充磁方向(切向方向)较短，径向长度较短；永磁体槽103乙内嵌放磁能积较低的永磁体104乙，永磁体槽103乙充磁方向(切向方向)较长，径向长度较长。

永磁体槽103甲和永磁体槽103乙沿径向方向排列，确保两个槽内的永磁体104的充磁方向均与转子运行方向平行(切向充磁)。

永磁体槽103甲分布在径向外侧，永磁体槽103乙分布在径向内侧。

永磁体槽103与转子铁芯102的旋转方向正交，永磁体104嵌放在永磁体槽103内，转子铁芯102被永磁体槽103分割成电机极数2P个扇形区域。

转子铁芯102的特征在于，永磁体槽103的形状为中心对称的多边形。

根据本实用新型的一个实施例，延伸槽106的一端指向永磁体槽103且延伸方向与永磁体槽103正交或近似正交，另一端指向转子铁芯102的冲片1022外圆且延伸方向与转子运行方向正交或近似正交。其中，此处近似正交指夹角范围在60°～120°之间。

根据本实用新型的一个实施例，每极的永磁体槽103两侧所有延伸槽106与永磁体槽103不连通，转子铁芯102的每个扇形区域径向外侧，至少有一个延伸槽106与气隙204连通；或者每极的永磁体槽103两侧分别至少有一个延伸槽106与永磁体槽103相连通，转子铁芯102的每个扇形区域径向外侧，所有延伸槽106与气隙204不连通。

转子铁芯102上延伸槽106的任意一端若在非连通状态下(不与永磁体槽103和气隙204相连通)，那么该端距离永磁体槽103或转子外圆表面的距离d>0.2mm。

本具体实施例，仅通过在转子铁芯102上设计多层交轴磁障，并使用至少一种相对廉价的永磁材料进行永磁体104组合设计，便可有效提高电机过载能力，降低电机的转矩脉动和成本。

根据本实用新型提供的转子结构和电机结构，通过上述设计可混合不同能力的永磁体，在保证性能的基础上，有效降低成本，提高转子结构以及应用转子结构的电机的性价比。

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，所做的任何修改、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 (20)

1.一种转子结构，其特征在于，包括：

转子铁芯，所述转子铁芯上形成有永磁体槽，所述永磁体槽包括至少两个沿同一径向方向设置的子槽；

永磁体，设于所述永磁体槽内；

延伸槽，设于所述转子铁芯上，且所述延伸槽的两端分别朝向所述永磁体和所述转子铁芯的外缘，

其中，同一径向方向设置的子槽中至少两个所述子槽的切向尺寸和/或径向尺寸不同。

2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述永磁体槽的数量为多个，每个所述永磁体槽沿所述转子铁芯的径向设置。

3.根据权利要求2所述的转子结构，其特征在于，每个所述永磁体的子槽具体包括：

第一槽体；

第二槽体，与所述第一槽体相连通或者所述第二槽体与所述第一槽体之间存在第一磁桥间隔，

其中，所述第一磁桥间隔的最小宽度小于3mm，所述第一槽体的径向尺寸与所述第二槽体的径向尺寸不同，和/或所述第一槽体的切向尺寸与所述第二槽体的切向尺寸不同。

4.根据权利要求3所述的转子结构，其特征在于，包括：

第一磁体，设于所述第一槽体内；

第二磁体，设于所述第二槽体内，

其中，所述第二磁体的磁特性和所述第一磁体的磁特性不同。

5.根据权利要求4所述的转子结构，其特征在于，所述第一槽体的径向尺寸大于所述第二槽体的径向尺寸，所述第一槽体的切向尺寸大于所述第二槽体的切向尺寸，

其中，所述第一磁体的磁能积小于所述第二磁体的磁能积。

6.根据权利要求5所述的转子结构，其特征在于，在所述转子铁芯的径向方向上，所述第一槽体设于所述第二槽体的内侧。

7.根据权利要求6所述的转子结构，其特征在于，还包括：

第三槽体，设于所述第一槽体的径向内侧，且所述第三槽体与所述第一槽体相连通或者所述第三槽体与所述第一槽体之间存在第二磁桥间隔，

其中，所述第二磁桥间隔的最小宽度小于3mm，所述第三槽体内设有第三磁体，所述第三磁体的磁能积与所述第一磁体的磁特性不同。

8.根据权利要求7所述的转子结构，其特征在于，所述第一槽体的径向尺寸大于所述第三槽体的径向尺寸，所述第一槽体的切向尺寸大于所述第三槽体的切向尺寸，

其中，所述第一磁体的磁能积小于所述第三磁体的磁能积。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的转子结构，其特征在于，所述延伸槽具体包括：

第一槽段，所述第一槽段朝向所述永磁体槽延伸；

第二槽段，与所述第一槽段相连通，且所述第二槽段朝向所述转子铁芯的周缘延伸。

10.根据权利要求9所述的转子结构，其特征在于，

所述第一槽段的延伸方向与所述永磁体槽的延伸方向之间的夹角为60°～120°；

所述第二槽段的延伸方向与所述转子铁芯的转动方向之间的夹角为60°～120°。

11.根据权利要求9所述的转子结构，其特征在于，所述第一槽段与所述第二槽段之间平滑过渡连通。

12.根据权利要求9所述的转子结构，其特征在于，所述第一槽段远离所述第二槽段的一端与所述永磁体槽相连通。

13.根据权利要求9所述的转子结构，其特征在于，所述第一槽段远离所述第二槽段的一端与所述永磁体槽之间存在第一间距。

14.根据权利要求13所述的转子结构，其特征在于，所述第一间距大于0.2mm。

15.根据权利要求9所述的转子结构，其特征在于，所述第二槽段远离所述第一槽段的一端与所述转子铁芯的周缘相连通。

16.根据权利要求9所述的转子结构，其特征在于，所述第二槽段远离所述第一槽段的一端与所述转子铁芯的周缘之间存在第二间距。

17.根据权利要求16所述的转子结构，其特征在于，所述第二间距大于0.2mm。

18.根据权利要求1至8中任一项所述的转子结构，其特征在于，所述转子铁芯具体包括：

多个叠层设置的冲片，

其中，每个所述冲片上设有与装配口，多个所述装配口形成所述永磁体槽。

19.根据权利要求1至8中任一项所述的转子结构，其特征在于，所述转子铁芯的横截面呈圆形，所述永磁体槽的数量为偶数个，所述转子铁芯被所述永磁体槽分为偶数个扇形区域，

其中，所述永磁体槽的数量与所述扇形区域的数量相同。

20.一种电机结构，其特征在于，包括：

定子；

如权利要求1至19中任一项所述的转子结构，与所述定子同轴设置，且所述转子结构能够相对于所述定子转动。

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