一種電機轉子及永磁同步電機的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種電機轉子，包括轉子鐵芯和轉軸，轉子鐵芯上均勻設置有第一極永磁體槽和第二極永磁體槽，第一極永磁體槽內嵌有第一永磁體，第二極永磁體槽內嵌有第二永磁體，第一極永磁體槽內設置有用于調整第一永磁體相對第一極永磁體槽的位置和角度的第一楔塊；第二極永磁體槽內設置有用于調整第二永磁體相對第二極永磁體槽的位置和角度的第二楔塊。上述電機轉子可以對氣隙磁密波形進行優化，降低了電機轉子氣隙磁密諧波的含量，使其更接近正弦，從而實現可以減小轉矩脈動和損耗。另外，本發明還公開了一種永磁同步電機。
【專利說明】
一種電機轉子及永磁同步電機
技術領域
[0001]本發明涉及同步電機技術領域，尤其涉及一種電機轉子及永磁同步電機。
【背景技術】
[0002]同步電機，和感應電機一樣是一種常用的交流電機。同步電機是電力系統的心臟，它是一種集旋轉與靜止、電磁變化與機械運動于一體，實現電能與機械能變換的元件，其動態性能十分復雜，而且其動態性能又對全電力系統的動態性能有極大影響。早先同步電機采用的是傳統的電激磁磁極;永磁材料發展及技術成熟后，普遍采用永磁體替代電激磁磁極，簡化了結構，消除了轉子的滑環、電刷，實現了無刷結構，縮小了轉子體積;省去了激磁直流電源，消除了激磁損耗和發熱。當今中小功率的同步電動機絕大多數已采用永磁式結構。
[0003]而現有的永磁同步電機結構存在如下缺點:當高速電機采用轉子2極結構時，若采用表貼永磁體的方式，永磁體極易在高轉速下脫落;而采用內嵌永磁體的方式，永磁體的形狀在高轉速約束下，難以對永磁體形狀進行優化，造成氣隙磁密諧波含量增多，電機的轉動脈矩增大，損耗增加。
[0004]綜上所述，如何降低電機轉子氣隙磁密諧波的含量的問題，已成為本領域技術人員亟待解決的技術難題。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是提供一種電機轉子及具有該電機轉子的永磁同步電機，以降低電機轉子氣隙磁密諧波含量。
[0006]為了實現上述目的，本發明提供了一種電機轉子，包括轉子鐵芯和轉軸，所述轉子鐵芯上均勻設置有第一極永磁體槽和第二極永磁體槽，所述第一極永磁體槽內嵌有第一永磁體，所述第二極永磁體槽內嵌有第二永磁體，所述第一極永磁體槽內設置有用于調整所述第一永磁體相對所述第一極永磁體槽的位置和角度的第一楔塊;所述第二極永磁體槽內設置有用于調整所述第二永磁體相對所述第二極永磁體槽的位置和角度的第二楔塊。
[0007]優選地，所述第一極永磁體槽的數量和所述第二極永磁體槽的數量均為4個。
[0008]優選地，所述第一極永磁體槽的內側設置有第一定位槽;所述第二極永磁體槽的內側設置有第二定位槽。
[0009]優選地，所述第一極永磁體槽和所述第二極永磁體槽的應力集中位置均設置有圓角。
[0010]優選地，所述轉軸為導磁軸。
[0011 ]在上述技術方案中，電機轉子包括轉子鐵芯和轉軸，轉子鐵芯上均勻設置有第一極永磁體槽和第二極永磁體槽，第一極永磁體槽內嵌有第一永磁體，第二極永磁體槽內嵌有第二永磁體，第一極永磁體槽內設置有用于調整第一永磁體相對第一極永磁體槽的位置和角度的第一楔塊;第二極永磁體槽內設置有用于調整第二永磁體相對第二極永磁體槽的位置和角度的第二楔塊。相比于【背景技術】中所介紹的內容，上述電機轉子通過第一極永磁體槽配合第一楔塊對第一永磁體進行固定及角度和位置的調整;通過第二極永磁體槽配合第二楔塊對第二永磁體進行固定及角度和位置的調整，進而可以對氣隙磁密波形進行優化，降低了電機轉子氣隙磁密諧波的含量，使其更接近正弦，從而實現可以減小轉矩脈動和損耗的目的。另外，提高了轉子的可靠性，安裝于第一極永磁體槽的第一永磁體和安裝于第二極永磁體槽的第二永磁體分別由第一楔塊和第二楔塊擠緊，保證了第一永磁體和第二永磁體在電機轉子在高速旋轉工況下的位置的固定，防止由于永磁體由于位置反復移動造成的疲勞損壞。
[0012]本發明還提供了一種永磁同步電機，包括電機轉子，所述電機轉子為如上述任一方案所描述的電機轉子。由于該電機轉子具有上述技術效果，因此具有該電機轉子的永磁同步電機也應具有相應的技術效果，在此不再贅述。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明實施例提供的電機轉子結構示意圖。
[0014]上圖1中，
[0015]轉子鐵芯1、轉軸2、第一極永磁體槽3、第一永磁體4、第一楔塊5、第二極永磁體槽
6、第二永磁體7、第二楔塊8。
【具體實施方式】
[0016]本發明的核心是提供一種電機轉子及具有該電機轉子的永磁同步電機，以降低電機轉子氣隙磁密諧波含量。
[0017]為了使本領域的技術人員更好地理解本發明提供的技術方案，下面將結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
[0018]如圖1所示，本發明實施例提供的電機轉子，包括轉子鐵芯I和轉軸2，轉子鐵芯I上均勻設置有第一極永磁體槽3和第二極永磁體槽6，第一極永磁體槽3內嵌有第一永磁體4，第二極永磁體槽6內嵌有第二永磁體7，第一極永磁體槽3內設置有用于調整第一永磁體4相對第一極永磁體槽3的位置和角度的第一楔塊5 ；第二極永磁體槽6內設置有用于調整第二永磁體7相對第二極永磁體槽6的位置和角度的第二楔塊8。
[0019]相比于【背景技術】中所介紹的內容，上述電機轉子通過第一極永磁體槽配合第一楔塊對第一永磁體進行固定及角度和位置的調整;通過第二極永磁體槽配合第二楔塊對第二永磁體進行固定及角度和位置的調整，進而可以對氣隙磁密波形進行優化，降低了電機轉子氣隙磁密諧波的含量，使其更接近正弦，從而實現可以減小轉矩脈動和損耗的目的。另夕卜，提高了轉子的可靠性，安裝于第一極永磁體槽的第一永磁體和安裝于第二極永磁體槽的第二永磁體分別由第一楔塊和第二楔塊擠緊，保證了第一永磁體和第二永磁體在電機轉子在高速旋轉工況下的位置的固定，防止由于永磁體由于位置反復移動造成的疲勞損壞。
[0020]進一步地，上述第一極永磁體槽3的數量和第二極永磁體槽6的數量均為4個。當然可以理解的是，上述僅僅是本發明實施例對第一極永磁體槽的數量和第二極永磁體槽的數量的一種優選的舉例而已，還可以是其他數量。
[0021 ]進一步地，上述第一極永磁體槽3的內側設置有第一定位槽;第二極永磁體槽6的內側設置有第二定位槽。通過設置第一定位槽和第二定位槽使得第一永磁體和第二永磁體的安裝時定位更加方便，提高了裝配效率。
[0022]進一步地，上述第一極永磁體槽3和第二極永磁體槽6的應力集中位置均設置有圓角。通過設置圓角，使得轉子鐵芯在高速旋轉過程中，避免了應力的集中。
[0023]進一步地，上述轉軸2為導磁軸。通過將轉軸設計成導磁軸，使得轉軸可以作為轉子的共用磁路。
[0024]本發明還提供了一種永磁同步電機，包括電機轉子，所述電機轉子為如上述任一方案所描述的電機轉子。由于該電機轉子具有上述技術效果，因此具有該電機轉子的永磁同步電機也應具有相應的技術效果，在此不再贅述。
[0025]以上對本發明所提供的電機轉子及永磁同步電機進行了詳細介紹。需要說明的是，本說明書中的各個實施例均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的部分互相參見即可。
[0026]還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0027]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。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1.一種電機轉子，包括轉子鐵芯(I)和轉軸(2)，所述轉子鐵芯(I)上均勻設置有第一極永磁體槽(3)和第二極永磁體槽(6)，所述第一極永磁體槽(3)內嵌有第一永磁體(4)，所述第二極永磁體槽(6)內嵌有第二永磁體(7)，其特征在于，所述第一極永磁體槽(3)內設置有用于調整所述第一永磁體(4)相對所述第一極永磁體槽(3)的位置和角度的第一楔塊(5);所述第二極永磁體槽(6)內設置有用于調整所述第二永磁體(7)相對所述第二極永磁體槽(6)的位置和角度的第二楔塊(8)。2.如權利要求1所述的電機轉子，其特征在于，所述第一極永磁體槽(3)的數量和所述第二極永磁體槽(6)的數量均為4個。3.如權利要求1所述的電機轉子，其特征在于，所述第一極永磁體槽(3)的內側設置有第一定位槽;所述第二極永磁體槽(6)的內側設置有第二定位槽。4.如權利要求1所述的電機轉子，其特征在于，所述第一極永磁體槽(3)和所述第二極永磁體槽(6)的應力集中位置均設置有圓角。5.如權利要求1所述的電機轉子，其特征在于，所述轉軸(2)為導磁軸。6.—種永磁同步電機，包括電機轉子，其特征在于，所述電機轉子為如權利要求1-5任一項所述的電機轉子。
【文檔編號】H02K1/27GK106059150SQ201610648262
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月9日 公開號201610648262.8, CN 106059150 A, CN 106059150A, CN 201610648262, CN-A-106059150, CN106059150 A, CN106059150A, CN201610648262, CN201610648262.8
【發明人】于冰, 黃鵬程, 周黎民, 李德金, 尤磊, 王偉, 王虎, 董江東
【申請人】中車株洲電機有限公司