CN218124422U - 转子和混合同步磁阻电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种转子和混合同步磁阻电机,其中,转子包括其中心设置的转轴孔和其周向上等份设置的多组磁钢槽组件,每组所述磁钢槽组件均包括用于放置磁性陶瓷的第一磁钢槽;所述第一磁钢槽为以所述磁钢槽组件的中心线为对称中心的对称结构;所述第一磁钢槽包括对称设置在所述中心线两侧的两个第一磁钢子槽和沿所述中心线对称设置的第一通道,所述第一通道分别与两所述第一磁钢子槽连接,以使得两所述第一磁钢子槽之间通过所述第一通道连通,所述第一通道用于隔绝定子传导至两所述第一磁钢子槽的磁力。本申请的技术方案,能够降低电机的生产成本的同时能够提高磁性陶瓷的抗退磁能力,增强电机运行的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及驱动装置技术领域,特别涉及一种转子和混合同步磁阻电机。
背景技术
永磁同步电机的电磁转矩由永磁转矩和磁阻转矩组成,为保证永磁同步电机高转矩、大功率的功能需求,电机的磁钢多使用稀土永磁体钕铁硼材料,然而稀土永磁体的价格高昂,便会提高电机的生产成本,难以满足实际的生产需求。为此,常见的一种永磁同步电机,通过在转子径向分布多层剩磁较低的磁性陶瓷,能够增加直轴电感和交轴电感的差值,提高磁阻转矩占比,以降低电机的生产成本;但由于磁性陶瓷的磁能积较低,若使用同体积的磁性陶瓷永磁体代替稀土永磁体,会导致电机的输出转矩降低、功率密度下降,不能满足电机的高能效要求,而若增加磁性陶瓷永磁体的体积,则会导致电机整体的体积增大,使电机不能适应对于电机体积有限制的使用环境,此外,由于磁性陶瓷矫顽力小就导致电机的抗退磁能力差,在转子转动期间,受到强烈的电枢反应磁场作用,磁性陶瓷靠近中心线的位置存在很大的退磁风险。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种转子和混合同步磁阻电机,旨在保证电机的输出转矩,降低电机的生产成本,提高磁性陶瓷退磁能力。
为实现上述目的,本实用新型提出的一种转子,所述转子包括其中心设置的转轴孔和其周向上等份设置的多组磁钢槽组件,每组所述磁钢槽组件均包括用于放置磁性陶瓷的第一磁钢槽;
所述第一磁钢槽为以所述磁钢槽组件的中心线为对称中心的对称结构;
所述第一磁钢槽包括:对称设置在所述中心线两侧的两个第一磁钢子槽和沿所述中心线对称设置的第一通道,所述第一通道分别与两所述第一磁钢子槽连接,以使得两所述第一磁钢子槽之间通过所述第一通道连通,所述第一通道用于隔绝定子传导至两所述第一磁钢子槽的磁力。
可选的,所述第一通道的长度小于所述第一磁钢槽靠近所述中心线一侧的厚度,以在两个所述第一磁钢子槽之间形成限位件,所述限位件用于限制所述第一磁钢子槽内的磁钢向所述中心线移动。
可选的,所述第一通道设置在所述限位件和所述转子外缘之间。
可选的,所述第一通道远离所述限位件的侧边为弧形。
可选的,靠近所述第一通道的所述磁性陶瓷的厚度大于远离所述第一通道的所述磁性陶瓷的厚度。
可选的,所述磁钢槽组件还包括用于放置永久磁体的第二磁钢槽,所述第二磁钢槽设置在所述第一磁钢槽远离所述转轴孔的一侧。
可选的,所述第二磁钢槽包括:两个第二磁钢子槽和第二通道,两个所述第二磁钢子槽分设于所述磁钢槽组件的中心线两侧,所述第二通道为以所述中心线为对称中心的对称结构;
两个所述第二磁钢子槽之间通过所述第二通道连通,所述第二通道的两端内壁均凸设有磁钢挡肩,以使每一所述第二磁钢子槽内的磁钢抵接于较近的所述磁钢挡肩的一侧。
可选的,所述磁钢槽组件还包括位于所述第一磁钢槽和所述第二磁钢槽之间的第三磁钢槽,所述第三磁钢槽为开口朝向所述转子外缘的弧形结构;
所述第三磁钢槽包括:分别设置于所述中心线两侧的两个第三磁钢子槽,两个所述第三磁钢子槽之间形成有平行磁桥。
可选的,所述磁钢槽组件的外端与所述转子外缘之间形成有隔磁桥,所述隔磁桥的厚度范围为0.6mm~1.2mm。
本实用新型还提出一种混合同步磁阻电机,包括定子和前述任意一项所述的转子,所述转子包括其中心设置的转轴孔和其周向上等份设置的多组磁钢槽组件,每组所述磁钢槽组件均包括用于放置磁性陶瓷的第一磁钢槽;
所述第一磁钢槽为以所述磁钢槽组件的中心线为对称中心的对称结构;
所述第一磁钢槽包括:对称设置在所述中心线两侧的两个第一磁钢子槽和沿所述中心线对称设置的第一通道,所述第一通道分别与两所述第一磁钢子槽连接,以使得两所述第一磁钢子槽之间通过所述第一通道连通,所述第一通道用于隔绝定子传导至两所述第一磁钢子槽的磁力。
本实用新型的技术方案,通过在转子铁芯上设置多个磁钢槽组件,每组所述磁钢槽组件均包括放置磁性陶瓷的第一磁钢槽,其中第一磁钢槽包括:两个第一磁钢子槽和第一通道,第一通道分别与两个第一磁钢子槽连接,以使得两个第一磁钢子槽之间通过第一通道连通,第一通道用于隔绝定子传导至两个第一磁钢子槽的磁力;如此设置,一方面能够减小转子漏磁,从而提高电机的输出转矩和磁钢利用率,另一方面能够提高第一磁钢子槽内磁性陶瓷的抗退磁能力,增强电机运行的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为转子铁芯一实施例的部分结构图;
图2为转子铁芯实施例的部分结构图。
附图标号说明:
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例,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。
需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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。
另外,在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提出一种转子100和应用该转子100的混合同步磁阻电机。
请参照图2,在实用新型转子100的一些实施例中,所述转子100 包括:其中心设置的转轴孔10和其周向上等份设置的多组磁钢槽组件 20,每组所述磁钢槽组件20均包括用于放置磁性陶瓷的第一磁钢槽;
所述第一磁钢槽为以所述磁钢槽组件20的中心线为对称中心的对称结构;
所述第一磁钢槽包括:对称设置在所述中心线两侧的第一磁钢子槽211和沿所述中心线对称设置的第一通道212,所述第一通道212分别与两所述第一磁钢子槽211连接,以使得两所述第一磁钢子槽211 之间通过所述第一通道212连通,所述第一通道212用于隔绝定子传导至两所述第一磁钢子槽211的磁力。
本实施例中,转子100包括:转轴和转子100铁芯,转子100铁芯于其中心设置有转轴孔10,用于套设在转轴上,转子100铁芯于其周向上等分设置有多个磁钢槽组件20,以在转子100上形成多个凸极,其中,每组磁钢槽组件20至少包括第一磁钢槽,第一磁钢槽为以磁钢槽组件20的中心线为对称中心的对称结构,第一磁钢槽用于放置磁性陶瓷。
具体地,第一磁钢槽内收容有第一磁钢40,第一磁钢40可以是但不限于设置为磁性陶瓷等磁体,磁性陶瓷呈弧形设置,以使气隙磁密对应的曲线更近似正弦曲线,用于降低转矩波动和电磁力,其中,磁性陶瓷可以是铁氧体等非钕铁硼永磁体。
在一些实施例中,第一磁钢槽包括:两个第一磁钢子槽211、两个第一磁钢40和第一通道212;两个第一磁钢40分别限位于两个第一磁钢子槽211内,两个第一磁钢子槽211之间通过第一通道212连通,且第一通道212的长度小于第一磁钢子槽211靠近中心线一侧的厚度,同时第一通道212靠近转轴孔10的一端分别与两所述第一磁钢子槽 211远离所述转轴孔10的一侧连接,或第一通道212远离所述转轴孔10 的一端分别与两所述第一磁钢子槽212远离所述转轴孔10的一侧连接;通过在第一磁钢槽的两个第一磁钢子槽211之间设置第一通道212,能够减小转子100漏磁,从而提高混合同步磁阻电机输出转矩和磁钢利用率。同时,由于第一通道212不导磁,可以优化磁力线走向,同时可以隔绝定子传导至两个第一磁钢子槽211的磁力,提高两个第一磁钢子槽211中磁性陶瓷靠近中心线侧位置的退磁能力。可以理解的是,定子传导至两个第一磁钢子槽211的磁力是与第一磁钢子槽211内放置的磁性陶瓷的磁性相反的,如磁性陶瓷长期受到磁性相反的磁感线冲击将会造成消磁,本说明书实施例通过在两个第一磁钢子槽211之间设置第一通道212,可以有效避免磁性陶瓷消磁。
进一步地,第一磁钢槽包括两个第一磁钢子槽211,两个第一磁钢子槽211之间通过第一通道212连通;如此设置,一方面能够减小转子100漏磁,从而提高混合同步磁阻电机的输出转矩和磁钢利用率,另一方面能够减少转子100的用料,从而能够进一步降低混合同步磁阻电机的生产成本。
请参照图1或图2,在实用新型转子100的一些实施例中,所述第一通道212的长度小于所述第一磁钢槽靠近所述中心线一侧的厚度,以在两个所述第一磁钢子槽211之间形成限位件,所述限位件用于限制所述第一磁钢子槽211内的磁钢向所述中心线移动。
具体的,第一通道212的长度为其在中心线上两端之间的距离,所述限位件可以形成在所述第一通道212靠近和/或远离所述转轴孔 10的一侧,所述限位件用于限制所述第一磁钢子槽211内的磁钢向所述中心线移动,所述第一通道212用于隔绝定子传导至两个第一磁钢子槽211之间的磁力,避免两个第一磁钢子槽211内的磁钢消磁。
具体的,限位件可以与第一通道212相邻,且同时位于中心线上,其中,限位件可以有至少一个,当限位件有两个时,限位件可以形成在第一通道212的两侧;当限位件仅设置有一个时,限位件可以形成在第一通道212和转轴孔10之间或第一通道212和转子外缘之间。
本实施例中,第一磁钢槽包括两个第一磁钢子槽211,两个第一磁钢子槽211分设于磁钢槽组件20的中心线两侧,两个第一磁钢子槽 211之间通过第一通道212连通,所述第一通道212的一端形成有限位件,由于限位件遮挡了部分第一通道212的横截面积,便能够使第一磁钢40抵接于限位件的一侧;如此设置,一方面能够通过限位件对第一磁钢40起到限位作用,以便于将第一磁钢40装配在第一磁钢槽内,另一方面能够避免混合同步磁阻电机的转子100高速旋转时第一磁钢 40的位置发生偏移。
在一个可选的实施例中,所述第一通道212设置在所述限位件和所述转子外缘之间。
具体的,限位件可以是如图2所示,设置在第一通道212靠近转轴孔10的一侧,即第一通道212设置在所述限位件和所述转子外缘之间,可以理解的是,与限位件相对的第一通道212设置在远离转轴孔10的一侧,且第一通道212的一端与两个第一磁钢子槽211之间采用圆弧过渡,如此设置的第一通道212能够进一步避免两个第一磁钢子槽211 内磁性陶瓷靠近中心线侧的退磁,进而提高电机稳定性。
可以理解的是,本实施例通过在第一磁钢槽的两个第一磁钢子槽 211之间设置第一通道212,能够减小转子100漏磁,从而提高混合同步磁阻电机输出转矩和磁钢利用率;进一步地,通过设置限位件,限位件能够对设于第一磁钢子槽211内的第一磁钢40起到限位作用,从而能够降低第一磁钢40在离心力的作用下位置偏移而挤压受损的风险,由此可以提高转子100的结构稳定性。
具体的,第一通道212可以包括依次连接的隔磁边、第一连通边、限位边和第二连通边,隔磁边可以设置为第一通道212远离限位件的侧边,第一连通边和第二连通边为连通两个第一磁钢子槽211的边,限位边为与所述限位件共有的边。
在一个可选的实施例中,隔磁边、第一连通边、限位边和第二连通边均可以为直线型,以形成矩形状的第一通道212,为了提高磁路优化,所述第一通道212远离所述限位件的侧边可以为弧形。
具体的,其中,隔磁边可以为弧形,隔磁边的弧形角度可以与定子传导过的磁力线的弧度相同,或与两个第一磁钢子槽211连接的弧形相匹配,为了提高磁路优化通过弧形的隔磁边设置可以优化定子传导至转子的磁路,进而避免两个第一磁钢子槽211内的磁性陶瓷退磁。
本实施例中,第一磁钢槽包括:两个第一磁钢子槽211,两个第一磁钢子槽211分设于磁钢槽组件20的中心线两侧,每一第一磁钢子槽211内各收容有一第一磁钢40。其中,第一磁钢40设置为磁性陶瓷,且第一磁钢子槽211和设于第一磁钢子槽211内的第一磁钢40均呈弧形设置,以便于将第一磁钢40限制于第一磁钢子槽211内;如此设置,有利于使气隙处的磁密曲线更正弦,从而能够降低混合同步磁阻电机的转矩波动和电磁力。
请参照图1或图2,在实用新型转子100的一些实施例中,靠近所述第一通道212的所述磁性陶瓷的厚度大于远离所述第一通道212的所述磁性陶瓷的厚度。
具体的,靠近所述第一通道212的所述磁性陶瓷的厚度大于远离所述第一通道212的所述磁性陶瓷的厚度,便能够使限制于第一磁钢子槽211内的第一磁钢40在垂直于转子100轴线上的横截面的靠近中间的厚度大于靠近两端的厚度,如此设置,有利于提高磁阻转矩占比,并能够降低混合同步磁阻电机的转矩波动,减小混合同步磁阻电机噪音,提高混合同步磁阻电机的NVH表现。
进一步地,两个第一磁钢子槽211分设于磁钢组件的中心线两侧,并自转轴向转子100铁芯的外缘渐扩设置,而对应限位于两个第一磁钢槽内的两个第一磁钢40便可同样地自转轴向转子100铁芯的外缘渐扩设置,从而使两个第一磁钢40形成开口朝向转子100铁芯外缘设置的V形结构;如此设置,有利于提升第一磁钢40的聚磁效应。
具体地,如图2所示,第一磁钢槽的左、右两端点与圆心夹角α3 与转子100一个极的圆心角α4比值范围可以是0.88到0.95中的任一值,也即,第一磁钢槽的左、右两端点与圆心夹角α3与转子100一个极的圆心角α4比值可以是但不限于取值为0.88、0.89、0.9、0.91、0.92、 0.93、0.94、0.95等。
进一步地,所述磁钢槽组件还包括:用于放置永久磁体的第二磁钢槽,所述第二磁钢槽设置在所述第一磁钢槽远离所述转轴孔10的一侧。
具体的,第二磁钢槽内收容有第二磁钢50,第二磁钢50可以是但不限于设置为永久磁体磁钢,其中永久磁体磁钢可以是稀土永磁(钕铁硼)磁钢,稀土永磁磁钢呈规则矩形设置,以便于稀土永磁磁钢切割成型,提高稀土永磁体原料的利用率。在一种可行的实施方式中,稀土永磁磁钢设置在磁性陶瓷远离转轴的外侧,由此能够有效地利用稀土永磁磁体的高矫顽力特性,保障混合同步磁阻电机的抗退磁能力;而通过第一磁钢40和第二磁钢50所形成的双层拓扑结构,则有利于提高磁阻转矩输出能力,增加混合同步磁阻电机的磁阻转矩占比。
请参照图2,在实用新型转子100的一些实施例中,所述第二磁钢槽包括:两个第二磁钢子槽221和第二通道222,两个所述第二磁钢子槽221分设于所述磁钢槽组件20的中心线两侧,所述第二通道222为以所述中心线为对称中心的对称结构;
两个所述第二磁钢子槽221之间通过第二通道222连通,所述第二通道222的两端内壁均凸设有磁钢挡肩223,以使每一所述第二磁钢子槽221内的磁钢抵接于较近的所述磁钢挡肩223的一侧,其中,所述第一磁钢槽和所述第二磁钢槽所放置磁钢的材质不同,即第一磁钢槽用于放置磁性陶瓷,第二磁钢槽用于放置永久磁体。
本实施例中,第二磁钢槽包括两个第二磁钢子槽221,两个第二磁钢子槽221分设于磁钢槽组件20的中心线两侧,并自转轴孔10朝向所述转子100的外缘渐扩设置,从而能够使限位于两个第二磁钢子槽 221内的两个第二磁钢50同样地自转轴向转子100铁芯的外缘渐扩设置,以形成开口朝向转子100外缘设置的V形结构;如此设置,有利于提升第二磁钢50的聚磁效应。
其中,如图2所示,第二磁钢槽的左、右两端点与圆心夹角α1与转子100一个极的圆心角α4比值范围可以是0.44到0.51中的任一值,也即,第一磁钢槽的左、右两端点与圆心夹角α1与转子100一个极的圆心角α4比值可以是但不限于取值为0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、 0.50、0.51等;如此设置,有利于减小混合同步磁阻电机扭矩波动。
进一步地,两个第二磁钢子槽221之间通过第二通道222连通,第二通道222的两端内壁均凸设有磁钢挡肩223,且第二磁钢子槽221内的第二磁钢50抵接于较近的磁钢挡肩223的一侧,由此可以通过磁钢挡肩223限制第二磁钢50向磁钢组件的中心线移动,降低了混合同步磁阻电机的转子100高速旋转时第二磁钢50的位置发生偏移的风险。
其中,磁钢挡肩223可以设置为以磁钢槽组件20的中心线为对称中心的对称结构;如此设置,有利于保证转子100的对称性,并能够优化转子100的磁路,降低混合同步磁阻电机的转矩波动。
需要说明的是,永磁同步电机的电磁转矩由永磁转矩和磁阻转矩组成,为保证永磁同步电机高转矩、大功率的功能需求,电机的磁钢多使用稀土永磁体钕铁硼材料,然而稀土永磁体的价格高昂,便会提高电机的生产成本,难以满足实际的生产需求。为此,常见的一种永磁同步电机,通过在转子100径向分布多层剩磁较低的磁性陶瓷永磁体,能够增加直轴电感和交轴电感差值,提高磁阻转矩占比,以降低电机的生产成本;但由于磁性陶瓷的磁能积较低,若使用同体积的磁性陶瓷永磁体代替稀土永磁体,会导致电机的输出转矩降低、功率密度下降,不能满足电机的高能效要求,而若增加磁性陶瓷永磁体的体积,则会导致电机整体的体积增大,使电机不能适应对于电机体积有限制的使用环境。
因此,可以理解的是,本实用新型的技术方案,通过在混合同步磁阻电机的转子100铁芯上设置多个磁钢槽组件20,每组磁钢槽组件 20包括沿转子100的径向由内向外依次排布的第一磁钢槽和第二磁钢槽,其中,第一磁钢槽用于收容第一磁钢40,第一磁钢40的材质可以是但不限于设置为磁性陶瓷,第二磁钢槽用于收容第二磁钢50,第二磁钢50的材质可以是但不限于设置为永久磁体。如此设置,便可通过低成本的磁性陶瓷减少混合同步磁阻电机的生产成本,并通过高磁能积的稀土永磁磁钢减小混合同步磁阻电机的体积,以保证混合同步磁阻电机的功率密度和输出转矩;此外,磁钢的多层拓扑结构能够增加混合同步磁阻电机的磁阻转矩,由此便可在保证混合同步磁阻电机的输出转矩的前提下相应降低混合同步磁阻电机永磁转矩占比,以减少混合同步磁阻电机的永磁体用量,从而降低混合同步磁阻电机的生产成本。
在一种可行的实施方式中,磁钢槽组件20还包括用于收容第三磁钢60的第三磁钢槽,第三磁钢槽设于第一磁钢槽和第二磁钢槽之间;如此设置,能够利用多层磁钢拓扑结构进一步提升混合同步磁阻电机的转矩输出,同时有利于提升磁钢的抗退磁能力,并且有助于降低直轴电感,从而可以提升混合同步磁阻电机的磁阻转矩输出能力。其中,第三磁钢槽可以是呈弧形设置,且弧形开口朝向所述转子100外缘,设于第三磁钢槽内的第三磁钢60可以是设置为如图1所示的一体设置的C型结构,如此设置,不仅有利于使气隙磁密更正弦,能够降低混合同步磁阻电机的转矩波动和电磁力,还能够使充磁饱和,可以进一步减小转子100磁钢漏磁,从而能够提升混合同步磁阻电机的转矩,并实现缩小混合同步磁阻电机体积的效果;第三磁钢槽也可以是如下实施例中设置为包括分别设置于所述中心线两侧的两个第三磁钢子槽231,两个所述第三磁钢子槽231之间形成有平行磁桥,具体实施方式可以依照实际需求自行设置,在此不做赘述。
请参照图2,所述磁钢槽组件20还包括位于所述第一磁钢槽和所述第二磁钢槽之间的第三磁钢槽,所述第三磁钢槽为开口朝向所述转子外缘的弧形结构;所述第三磁钢槽包括分别设置于所述中心线两侧的两个第三磁钢子槽231,两个所述第三磁钢子槽231之间形成有平行磁桥。
所述第三磁钢槽包括分别设置于所述中心线两侧的两个第三磁钢子槽231,所述第三磁钢槽的弧形开口朝向所述转子100外缘。
本实施例中,磁钢槽组件20包括沿转子100的径向由内向外依次排布的第一磁钢槽、第三磁钢槽和第二磁钢槽,其中,磁钢槽组件20 还包括用于收容第三磁钢60的第三磁钢槽;如此设置,可以在转子100 上形成三层磁钢拓扑结构,从而有利于提升磁钢的抗退磁能力,并有助于降低直轴电感,由此便能够提升混合同步磁阻电机的磁阻转矩输出能力。
具体地,第三磁钢槽由两个第三磁钢子槽231构成,两个第二磁钢子槽221分设于磁钢槽组件20的中心线两侧,并自转轴孔10朝向所述转子100的外缘渐扩设置,以使其所构成的第三磁钢槽的弧形开口朝向所述转子100外缘设置;如此设置,有利于提升第三磁钢60的聚磁效应。
进一步地,两所述第三磁钢子槽231之间形成有平行磁桥232,平行磁桥232为沿磁钢槽组件20的中心线为对称中心的对称结构,如此设置,有利于保证转子100的对称性,并能够优化转子100的磁路,降低混合同步磁阻电机的转矩波动。
其中,如图1或图2所示,前述实施例中所述的第三磁钢槽的左、右两端点与圆心夹角α2与转子100一个极的圆心角α4比值范围可以是 0.61到0.7中的任一值,也即,第一磁钢槽的左、右两端点与圆心夹角α2与转子100一个极的圆心角α4比值可以是但不限于取值为0.61、0.62、 0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.7等;如此设置,有利于减小混合同步磁阻电机扭矩波动。
进一步地,前述实施例中的第三磁钢槽的厚度自磁钢组件的中心线向转子100的外缘逐渐减小,便能够使限位于第三磁钢槽内的第三磁钢60在垂直于转子100轴线上的横截面的靠近中间的厚度大于靠近两端的厚度,如此设置,有利于降低混合同步磁阻电机的转矩波动,减小混合同步磁阻电机噪音,提高混合同步磁阻电机的NVH表现。
请参照图1或图2,在实用新型转子100的一些实施例中,所述第一磁钢槽和所述第三磁钢槽所放置磁钢的材质相同。
本实施例中,第一磁钢槽用于收容第一磁钢40,第三磁钢槽用于收容第三磁钢60,其中,第一磁钢40和第三磁钢60的材质均为磁性陶瓷永磁体;如此设置,相对于将第三磁钢60设置为稀土永磁体,不仅使得第三磁钢60成本相对低廉,降低了混合同步磁阻电机的整体生产成本,还能够进一步增加混合同步磁阻电机的磁阻转矩输出能力,使混合同步磁阻电机具有较好的综合性能。
请参照图1或图2,在实用新型转子100的一些实施例中,所述磁钢槽组件20的外端与所述转子100铁芯的外侧壁面之间形成有隔磁桥 30,所述隔磁桥30厚度范围为0.6mm~1.2mm。
本实施例中,磁钢槽组件20的外端与转子100铁芯的外侧壁面之间形成有隔磁桥30。其中,隔磁桥30的具体取值可以依照混合同步磁阻电机的转速需求自行设置,也即,隔磁桥30厚度可以随着混合同步磁阻电机的转速的升高而增大。
具体地,第一磁钢槽与转子100外表面之间形成有第一隔磁桥,第一隔磁桥的厚度取值范围可以是0.6mm到1.2mm中的任一值,也即,第一隔磁桥的厚度可以是但不限于取值为0.6mm、0.7mm、0.8mm、 0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm等。如此设置,一方面可以使第一隔磁桥的厚度不至于过小,以使转子100的机械强度满足混合同步磁阻电机转速的需求;另一方面可以使第一隔磁桥的厚度不至于因过大而增大转子100漏磁,从而保证了第一磁钢40的利用率,由此可以降低混合同步磁阻电机成本。
同样地,第二磁钢槽与转子100外表面之间形成有第二隔磁桥,第二隔磁桥的厚度取值范围可以是0.6mm到1.2mm中的任一值;第三磁钢槽与转子100外表面之间形成有第三隔磁桥,第三隔磁桥的厚度取值范围可以是0.6mm到1.2mm中的任一值。由于第二隔磁桥和第三隔磁桥的技术方案与前述所有实施例中的第一隔磁桥相同,因此同样具有前述技术方案带来的全部有益效果,在此不做赘述。
因此,可以理解的是,本实用新型的技术方案,通过使磁钢槽组件20的外端与转子100铁芯的外侧壁面之间形成有隔磁桥30,且使隔磁桥30厚度范围限制在0.6mm~1.2mm之间,既能够满足转子100的机械强度,又能够尽可能减少转子100漏磁。
本实用新型还提出一种混合同步磁阻电机,该混合同步磁阻电机包括定子和前述任一实施例中所述的转子100,所述转子100的具体结构参照前述任一实施例。由于本申请提出的混合同步磁阻电机可应用前述所有实施例中的全部技术方案,因此至少具有前述技术方案带来的全部有益效果,在此不一一赘述。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的实用新型构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种转子,其特征在于,所述转子包括其中心设置的转轴孔和其周向上等份设置的多组磁钢槽组件,每组所述磁钢槽组件均包括用于放置磁性陶瓷的第一磁钢槽;
所述第一磁钢槽为以所述磁钢槽组件的中心线为对称中心的对称结构;
所述第一磁钢槽包括:对称设置在所述中心线两侧的两个第一磁钢子槽和沿所述中心线对称设置的第一通道,所述第一通道分别与两所述第一磁钢子槽连接,以使得两所述第一磁钢子槽之间通过所述第一通道连通,所述第一通道用于隔绝定子传导至两所述第一磁钢子槽的磁力。
2.如权利要求1所述的转子,其特征在于,所述第一通道的长度小于所述第一磁钢槽靠近所述中心线一侧的厚度,以在两个所述第一磁钢子槽之间形成限位件,所述限位件用于限制所述第一磁钢子槽内的磁钢向所述中心线移动。
3.如权利要求2所述的转子,其特征在于,所述第一通道设置在所述限位件和所述转子外缘之间。
4.如权利要求3所述的转子,其特征在于,所述第一通道远离所述限位件的侧边为弧形。
5.如权利要求1至4任一项所述的转子,其特征在于,靠近所述第一通道的所述磁性陶瓷的厚度大于远离所述第一通道的所述磁性陶瓷的厚度。
6.如权利要求1至4任一项所述的转子,其特征在于,所述磁钢槽组件还包括:用于放置永久磁体的第二磁钢槽,所述第二磁钢槽设置在所述第一磁钢槽远离所述转轴孔的一侧。
7.如权利要求6所述的转子,其特征在于,所述第二磁钢槽包括:两个第二磁钢子槽和第二通道,两个所述第二磁钢子槽分设于所述磁钢槽组件的中心线两侧,所述第二通道为以所述中心线为对称中心的对称结构;
两个所述第二磁钢子槽之间通过所述第二通道连通,所述第二通道的两端内壁均凸设有磁钢挡肩,以使每一所述第二磁钢子槽内的磁钢抵接于较近的所述磁钢挡肩的一侧。
8.如权利要求7所述的转子,其特征在于,所述磁钢槽组件还包括:位于所述第一磁钢槽和所述第二磁钢槽之间的第三磁钢槽,所述第三磁钢槽为开口朝向所述转子外缘的弧形结构;
所述第三磁钢槽包括分别设置于所述中心线两侧的两个第三磁钢子槽,两个所述第三磁钢子槽之间形成有平行磁桥。
9.如权利要求1所述的转子,其特征在于,所述磁钢槽组件的外端与所述转子外缘之间形成有隔磁桥,所述隔磁桥的厚度范围为0.6mm~1.2mm。
10.一种混合同步磁阻电机,其特征在于,包括定子和如权利要求1至9任意一项所述的转子。
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