本發明涉及電機技術領域，特別是涉及一種永磁同步電機混合磁路轉子結構。

背景技術：

傳統表貼式永磁同步電機由于直、交軸電感相同，不存在磁阻轉矩，因此恒功率運行范圍很小。傳統V型內置式永磁同步電機雖然恒功率運行范圍寬，但是電機漏磁嚴重，而且由于隔磁橋很薄，降低了電機高速運行時的機械可靠性。因此，如何提供一種功率密度高、恒功率運行范圍寬且機械強度高的永磁同步電機的轉子結構，成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種永磁同步電機的混合磁路轉子，具有該混合磁路轉子的永磁同步電機，功率密度高，恒功率運行范圍寬，漏磁系數小，且電機高速運行區域的機械強度較高。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種永磁同步電機的混合磁路轉子，所述混合磁路轉子包括：轉子結構本體、內置式永磁體和表貼式永磁體，在所述轉子結構本體上開設有多個永磁體槽，所述內置式永磁體嵌入所述永磁體槽中，每個所述表貼式永磁體均具有一個正對所述表貼式永磁體的所述永磁體槽，所述表貼式永磁體固定在所述轉子結構本體的外圓周面上，一個所述表貼式永磁體與正對所述一個所述表貼式永磁體的所述永磁體槽中的所述內置式永磁體組成一個磁極，相鄰的所述磁極的極性相反。

可選的，所述表貼式永磁體沿所述轉子結構本體的外圓周面等間距分布。

可選的，所述永磁體槽包括至少一個一字型嵌入部，全部的所述一字型嵌入部共同構成的所述永磁體槽的形狀為一字型、輻條型、V型、U型、W型和型的任意一種結構。

可選的，每個所述一字型嵌入部內置有一個所述內置式永磁體，所述內置式永磁體為矩形永磁體。

可選的，每個所述內置式永磁體包括至少一段矩形永磁體。

可選的，所述混合磁路轉子還包括隔磁橋，所述隔磁橋設置在所述永磁體槽延伸部與所述轉子結構本體外邊緣之間。

可選的，所述隔磁橋的寬度范圍是1-5mm，所述隔磁橋的厚度范圍是0.5-3mm。

根據本發明提供的具體實施例，本發明公開了以下技術效果：

與傳統表貼式永磁同步電機相比，本發明在轉子結構本體上開設有多個永磁體槽，永磁體槽中內嵌有內置式永磁體，由于直交軸磁路不對稱，使得直交軸電感不再相等，直交軸電感之差產生磁阻轉矩。進行弱磁控制時,雖然永磁轉矩部分下降，但因為有磁阻轉矩部分的存在，整體轉矩下降不會很嚴重，因此，電機的恒功率運行范圍寬。

與傳統內置式永磁同步電機相比，本發明由于表貼式永磁體為原來的漏磁通提供了能夠鉸鏈定子繞組的磁路，使得漏磁系數降低，功率因數升高，功率密度升高。由于隔磁橋處漏磁系數小，可以增加隔磁橋寬度和厚度，提高電機高速運行時的機械強度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明V字型永磁體槽的混合磁路轉子結構示意圖；

圖2為本發明一字型永磁體槽的混合磁路轉子的結構示意圖；

圖3為本發明輻條型永磁體槽的混合磁路轉子的結構示意圖；

圖4為本發明W型永磁體槽的混合磁路轉子的結構示意圖；

圖5為本發明U字型永磁體槽的混合磁路轉子的結構示意圖；

圖6為本發明型永磁體槽的混合磁路轉子的結構示意圖。

符號說明：

轉子結構本體 1 內置式永磁體 2 表貼式永磁體 3

永磁體槽 4 隔磁橋 5 第一內置式永磁體 21

第二內置式永磁體 22 第三內置式永磁體23

第四內置式永磁體 24 第一表貼式永磁體31

第二表貼式永磁體 32 第一永磁體槽 41

第二永磁體槽 42。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明的目的是提供一種永磁同步電機的混合磁路轉子，具有該混合磁路轉子的永磁同步電機，功率密度高、恒功率運行范圍寬，可通過增加磁橋寬度來提高電機高速運行區域的機械強度。

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

實施例1：如圖1所示，本發明的混合磁路轉子包括轉子結構本體1、內置式永磁體2、表貼式永磁體3和隔磁橋5。在所述轉子結構本體1上開設有多個永磁體槽4，隔磁橋5設置在永磁體槽4延伸部與轉子結構本體1外邊緣之間，隔磁橋5的寬度范圍是1-5mm，厚度范圍是0.5-3mm。V型結構的永磁體槽4包括2個一字型嵌入部。內置式永磁體3嵌入永磁體槽4中，每個一字型嵌入部內置有一個內置式永磁體2，所述內置式永磁體2為矩形永磁體，表貼式永磁體3正對各永磁體槽4，等間距固定在轉子結構本體1的外圓周面上。各第一表貼式永磁體31分別和與其正對且嵌入在第一永磁體槽41中的第一內置式永磁體21、第二內置式永磁體22組成N極，相鄰的第二表貼式永磁體32和與其正對且嵌入在第二永磁體槽42中的第三內置式永磁體23、第四內置式永磁體24組成S極。

上述實施例中，可以通過優化表貼式永磁體的極弧系數、永磁體偏心距以及V型永磁體槽的開口角度，來提高電機輸出性能，如提高電機的輸出轉矩，降低轉矩波動，提高恒功率運行范圍等。

上述實施例中，由于聚磁效應，表帖式永磁體3為轉子內部磁場提供了引導磁路的作用，使得原來通過隔磁橋5的一部分漏磁通通過氣隙鉸鏈定子繞組，即一部分原來對形成轉矩無用的漏磁鏈變成有用的永磁磁鏈，降低了無用的漏磁磁鏈，增加了有用的永磁磁鏈。由于漏磁系數減小，平均轉矩、功率因數和功率密度增加，電機在高速運行區域的弱磁性能降低。由于漏磁系數小，隔磁橋5的厚度或寬度可以適當增加，通過增加隔磁橋的厚度和寬度，來提高電機在高速運行區域的機械強度。

另外，實施例1中的永磁體槽還可以為由一個一字型嵌入部組成的一字型結構或輻條型結構，其中，永磁體槽為一字型結構的混合磁路轉子結構如圖2所示，永磁體槽為輻條型結構的混合磁路轉子結構如圖3所示。

另外，實施例1中的永磁體槽還可以包括至少2個一字型嵌入部，相鄰兩個一字型嵌入部的一個延伸部相連，形成V型結構，永磁體槽的結構由V型結構延伸形成，如W型，永磁體槽為W型的混合磁路轉子結構如圖4所示。

另外，實施例1中的永磁體槽還可以為由一字型嵌入部組成的U型結構或型結構。其中，永磁體槽為U型結構的混合磁路轉子結構如圖5所示，永磁體槽為型結構的混合磁路轉子結構如圖6所示。

本發明的轉子結構，每個內置式永磁體包括至少一段矩形永磁體，該混合磁路轉子結構能在有限的轉子空間內安裝較多的內置式永磁體，增加電機磁負荷，進一步提高電機功率密度。具有該結構的永磁同步電機兼具傳統表貼式永磁同步電機功率密度高、功率因數高，以及傳統內置式永磁同步電機調速范圍寬的優點。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。