CN220628964U - 一种磁钢、转子及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种磁钢、转子及电机，属于电机技术领域。所述磁钢上开设有沿所述磁钢内的磁场方向贯通所述磁钢的分隔槽，所述分隔槽的两侧分别为磁体部，两个所述磁体部之间至少具有两个间距设置的连接部，两个所述磁体部通过所述连接部互相连接。本实用新型中，分隔槽能够降低磁钢中产生的涡流，降低能量损耗，有利于提高电机效率。两个磁体部之间通过连接部互相连接，无需采用胶水等工艺进行粘接，简化了工艺步骤，降低了生产成本。连接部之间间距设置，增加两个磁体部之间的连接强度，使得两个磁体部之间的连接更加均匀、可靠，有利于提高磁钢的整体强度。

Description

一种磁钢、转子及电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别是涉及一种磁钢、转子及电机。

背景技术

永磁同步电动机具有结构简单，体积小、效率高、功率因数高等优点，目前经常应用在冶金、陶瓷、橡胶、石油、纺织以及电动汽车等领域中。对于电动汽车，要求永磁同步电机能输出较高的持续功率，以满足整车高速巡航要求；要求永磁同步电机有较高的工况效率，以满足整车续航要求等等。而这些要求都与永磁同步电机的转子损耗尤其是磁钢涡流损耗的大小密切相关，转子涡流损耗尤其是磁钢的涡流损耗，会带来磁钢温升过快的问题，降低电机的持续性能，同时也会降低电机的效率。因此要解决这些问题，必须降低磁钢涡流损耗。为提高扭矩密度，目前的永磁同步电机的转子中，磁钢一般为内嵌式，因而做成方块形，具有加工损耗小，安装和充磁工艺简单等特点，能带来较大的性能输出，但由于其结构本质上属于一整块导体，产生的涡流损耗大。目前，为降低涡流损耗，有的方案将磁钢完全切开分成多段后重新粘合到一起，由于涡流的流动路径被胶缝阻隔，磁钢的等效电阻增大，降低了涡流损耗。但是，磁钢的胶缝具有一定宽度，因此胶缝所对应部分磁通损失；同时，粘胶生产工艺复杂，工艺成本高，产品一致性较难控制；高温下胶水的机械性能下降，有失效风险。还有的方案有只对磁钢局部开槽，省去了粘胶工艺，导致降低涡流损耗的效果变差。同时，由于省去了粘胶工艺，磁钢的结构强度降低，容易在使用过程中损坏。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种磁钢、转子及电机，用于解决现有技术中磁钢涡流损耗大，粘胶工艺复杂，局部开槽结构强度低等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种磁钢，所述磁钢上开设有沿所述磁钢内的磁场方向贯通所述磁钢的分隔槽，所述分隔槽的两侧分别为磁体部，两个所述磁体部之间至少具有两个间距设置的连接部，两个所述磁体部通过所述连接部互相连接。

可选地，所述分隔槽的延伸轨迹与所述磁钢内的磁场方向垂直，两个所述连接部在所述分隔槽的延伸轨迹上间距设置。

可选地，所述分隔槽为多个，多个所述分隔槽并排设置。

可选地，所述磁钢为具有长度方向、宽度方向及厚度方向的长块形，所述磁钢内的磁场方向垂直于所述磁钢的长度方向及宽度方向。

可选地，所述分隔槽为两组，两组所述分隔槽在所述磁钢的长度方向上分别由所述磁钢的两端朝所述磁钢的中部开设；或者，两组所述分隔槽在所述磁钢的宽度方向上分别由所述磁钢的两侧朝所述磁钢的中部开设。

可选地，所述分隔槽交替沿所述磁钢的长度方向及宽度方向，逐步由所述磁钢的外侧朝向所述磁钢的中心延伸。

可选地，所述分隔槽的内壁上设置有绝缘层。

可选地，所述分隔槽内填充有绝缘隔热胶水。

本实用新型还提供一种转子，包括转子本体，所述转子本体上设置有多个如上任一项所述的磁钢，各个磁钢绕所述转子本体的转动轴线均匀设置。

本实用新型还提供一种电机，包括如上所述的转子以及与所述转子共轴设置的定子，所述定子驱动所述转子转动。

如上所述，本实用新型的一种磁钢、转子及电机，具有以下有益效果：由于磁钢上沿磁钢内的磁场方向开设有分隔槽，分隔槽的两侧分别为磁体部，分隔槽能够降低磁钢中产生的涡流，降低能量损耗，有利于提高电机效率。两个磁体部之间至少具有两个间距设置的连接部，两个磁体部通过连接部互相连接。由于两个磁体部之间通过连接部互相连接，无需采用胶水等工艺进行粘接，简化了工艺步骤，降低了生产成本。连接部之间间距设置，增加两个磁体部之间的连接强度，使得两个磁体部之间的连接更加均匀、可靠，有利于提高磁钢的整体强度。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例中磁钢的立体结构示意图。

图2显示为本实用新型实施例中磁钢上分隔槽的结构示意图其一。

图3显示为本实用新型实施例中磁钢上分隔槽的结构示意图其二。

图4显示为本实用新型实施例中磁钢上分隔槽的结构示意图其三。

图5显示为本实用新型实施例中磁钢上分隔槽的结构示意图其四。

图6显示为本实用新型实施例中磁钢上分隔槽的结构示意图其五。

图7显示为本实用新型实施例中磁钢上分隔槽的结构示意图其六。

图8显示为本实用新型实施例中磁钢上分隔槽的结构示意图其七。

图9显示为本实用新型实施例中磁钢上分隔槽的结构示意图其八。

图10显示为本实用新型实施例中转子的结构示意图。

附图标记说明：转子本体1、安装槽2、磁钢3、连接部4、分隔槽5。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图10。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1～图9，本实施例提供一种磁钢，磁钢上开设有分隔槽5，分隔槽5沿磁钢内的磁场方向贯通磁钢。分隔槽5的两侧分别为磁体部，也即磁钢被分隔槽5划分为两个磁体部。两个磁体部之间至少具有两个间距设置的连接部4，两个磁体部通过连接部4互相连接。分隔槽5可以采用多线切割、内圆切片等机加工的方式切出。本实施例中，连接部4在切割时保留得到。磁钢开设分隔槽5后，涡流流动路径上的横截面积减小，从而降低磁钢中产生的涡流，降低能量损耗，有利于提高电机效率。两个磁体部之间通过连接部4互相连接，无需采用胶水等工艺进行粘接，简化了工艺步骤，降低了生产成本。两个连接部4之间间距设置，使得两个磁体部之间的连接更加均匀、可靠，有利于提高磁钢的整体强度。同时，本实施例中的磁钢，相较于切割分段后再粘胶的磁钢，连接部还可以减少磁钢的体积损失，降低涡流损耗的同时可以提升转子磁通量，以提升了电机整体性能。

本实施例中，由于磁钢仅仅开设分隔槽而并未完全切断，因此磁通损失低于传统的磁钢切割分段后再粘胶连接的磁钢，对电机峰值性能造成的损失更小。同时，由于分隔槽未将磁钢完全切断，因此无论是在常温下还是高温下，本实施例中的磁钢的机械性能高于传统的磁钢切割分段后再粘胶连接的磁钢。

同时，磁钢切割分段后再粘胶连接的工艺相比于本实施例中开设分隔槽的工艺成本更高，因此在成本相同的前提下，本实施例中开设分隔槽的磁钢降低涡流的效果更好。

本实施例中，磁钢为长块形，分别具有长度方向、宽度方向及厚度方向。磁钢内的磁场方向平行于磁钢的厚度方向，也即磁钢内的磁场方向垂直于磁钢的长度方向及宽度方向。磁钢通常采用稀土等永磁材料加工成形后进行充磁后得到。本实施例中，磁钢沿厚度方向进行充磁。

分隔槽5在磁钢上延伸，形成延伸轨迹。在一些实施例中，分隔槽5的延伸方向与磁钢内的磁场方向平行或倾斜相交，在本实施例中，分隔槽5的延伸轨迹与磁钢内的磁场方向垂直。具体的，如图2、图4及图6所示，分隔槽5可以沿长度方向开设，如图3、图5及图7所示，分隔槽5也可以沿长度方向开设。

在一些实施例中，两个连接部4之间可以沿磁钢内的磁场方向两个连接部4在分隔槽5的延伸轨迹上间距设置。设置分隔槽5后，在分隔槽5的延伸轨迹上，磁钢的强度较低，将两个连接部4在分隔槽5的延伸轨迹上间距设置，则可以避免磁体部出现较长的悬臂结构，加强磁钢在分隔槽5的延伸轨迹上的强度，以提升磁钢的整体强度。

连接部4也可以为多个，如3个或更多。连接部4数量增加或者连接部4的尺寸增加，则两个磁体部之间的连接强度更高，分隔槽5减少涡流损耗的效果也相应降低。因此，在实际情况下，连接部4的数量及尺寸可以根据实际需求以及磁钢的抗弯强度等因素进行合理调整。

通过调整分隔槽5的位置、数量及宽度，能进一步提高对涡流的阻隔能力，使涡流损耗更小。

具体的，如图2～7所示，在一些实施例中，分隔槽5为多个，多个分隔槽5并排设置。各个分隔槽5之间，长度、宽度等参数可以相同，也可以不同。如图2～5所示，在一些实施例中，分隔槽5可以为3个。如图1、图6及图7所示，分隔槽5可以为6个。

具体的，如图2及图3所示，多个分隔槽5可以统一由磁钢的一端向磁钢的另一端开设，磁钢上开设多个分隔槽5后，磁钢在厚度方向的投影类似于英文字母E。

如图4及图6所示，多个分隔槽5可以为两组，两组分隔槽5在磁钢的长度方向上分别由磁钢的两端朝磁钢的中部开设。如图5及图7所示，分隔槽5为两组，两组分隔槽5也可以在磁钢的宽度方向上分别由磁钢的两侧朝磁钢的中部开设。

如图4及图5所示，两组分隔槽5之间可以错位设置，磁钢上开设多个分隔槽5后，磁钢在厚度方向的投影类似于英文字母M。如图6及图7所示，两组分隔槽5之间也可以相对设置，磁钢上开设多个分隔槽5后，磁钢在厚度方向的投影类似于英文字母H。

如图8、图9所示，分隔槽5为1个，分隔槽5交替沿磁钢的长度方向及宽度方向，逐步由磁钢的外侧朝向磁钢的中心延伸。具体的，如图8所示，分隔槽5先沿磁钢的长度方向开设，然后沿磁钢的宽度方向开设，然后依次交替，逐步由磁钢的外侧朝向磁钢的中心延伸。如图9所示，分隔槽5也可以先沿磁钢的宽度方向开设，然后沿磁钢的长度方向开设，然后依次交替，逐步由磁钢的外侧朝向磁钢的中心延伸。

在一些实施例中，分隔槽的内壁上设置有绝缘层。具体，绝缘层可以在磁钢上通过涂覆、气相沉积、包胶等工艺得到，绝缘层可以避免分隔槽内电导通，减小磁钢因电导通而导致的涡流损耗。

在一些实施例中，所述分隔槽内填充有绝缘隔热胶水。绝缘隔热胶水在分隔槽内固化后形成导热绝缘体，导热绝缘体对分隔槽两侧的磁体部起到粘接作用，进一步增加磁钢的整体强度。导热绝缘体可以增加分隔槽两侧的磁体部之间的绝缘性能，避免分隔槽内电导通，减小磁钢因电导通而导致的涡流损耗。同时，导热绝缘体还可以提高分隔槽两侧的磁体部之间的导热性能，有利于磁钢的散热。

如图10所示，本实施例还提供一种转子，包括转子本体1，转子本体1上设置有多个如上的磁钢3，各个磁钢3绕转子本体1的转动轴线均匀设置。

具体的，转子本体1上开设有安装槽2，如图10中，A方向即为安装槽2的开口方向，也即磁钢3的安装方向。如图1～9所示，B方向，也即磁钢3的长度方向为磁钢3的插入方向，C方向为磁钢3的充磁方向，也即磁钢3内的磁场方向，也是磁钢3的厚度方向。磁钢3沿其长度方向由安装槽2的开口方向插入安装槽2中后，磁钢3内的磁场方向朝向转子本体1的转轴。

本实施例还提供一种电机，包括如上的转子以及与转子共轴设置的定子，定子驱动转子转动。由于本实施例中磁钢3有效地降低了其中的涡轮损耗，因此本实施例中的电机的持续性能高，装设有本实施例中电机的整车，其续航也能够相应提高。

综上所述，本实施例提供的一种磁钢3、转子及电机，由于磁钢3上沿磁钢3内的磁场方向开设有分隔槽5，分隔槽5的两侧分别为磁体部，分隔槽5能够降低磁钢3中产生的涡流，降低能量损耗，有利于提高电机效率。两个磁体部之间至少具有两个间距设置的连接部4，两个磁体部通过连接部4互相连接。由于两个磁体部之间通过连接部4互相连接，无需采用胶水等工艺进行粘接，简化了工艺步骤，降低了生产成本。连接部4之间间距设置，避免磁体部出现较长的悬臂结构，两个磁体部之间的连接更加均匀、可靠，有利于提高磁钢3的整体强度。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种磁钢，其特征在于：所述磁钢上开设有沿所述磁钢内的磁场方向贯通所述磁钢的分隔槽，所述分隔槽的两侧分别为磁体部，两个所述磁体部之间至少具有两个间距设置的连接部，两个所述磁体部通过所述连接部互相连接。

2.根据权利要求1所述的磁钢，其特征在于：所述分隔槽的延伸轨迹与所述磁钢内的磁场方向垂直，两个所述连接部在所述分隔槽的延伸轨迹上间距设置。

3.根据权利要求1所述的磁钢，其特征在于：所述分隔槽为多个，多个所述分隔槽并排设置。

4.根据权利要求1所述的磁钢，其特征在于：所述磁钢为具有长度方向、宽度方向及厚度方向的长块形，所述磁钢内的磁场方向垂直于所述磁钢的长度方向及宽度方向。

5.根据权利要求4所述的磁钢，其特征在于：所述分隔槽为两组，两组所述分隔槽在所述磁钢的长度方向上分别由所述磁钢的两端朝所述磁钢的中部开设；或者，

两组所述分隔槽在所述磁钢的宽度方向上分别由所述磁钢的两侧朝所述磁钢的中部开设。

6.根据权利要求5所述的磁钢，其特征在于：所述分隔槽交替沿所述磁钢的长度方向及宽度方向，逐步由所述磁钢的外侧朝向所述磁钢的中心延伸。

7.根据权利要求1～6任一项所述的磁钢，其特征在于：所述分隔槽的内壁上设置有绝缘层。

8.根据权利要求1～6任一项所述的磁钢，其特征在于：所述分隔槽内填充有绝缘隔热胶水。

9.一种转子，其特征在于：包括转子本体，所述转子本体上设置有多个如权利要求1～8任一项所述的磁钢，各个磁钢绕所述转子本体的转动轴线均匀设置。

10.一种电机，其特征在于：包括如权利要求9所述的转子以及与所述转子共轴设置的定子，所述定子驱动所述转子转动。