永磁轉(zhuǎn)子及永磁電機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種永磁轉(zhuǎn)子及永磁電機(jī)，其中，永磁轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯以及位于轉(zhuǎn)子鐵芯中部的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)置有沿著轉(zhuǎn)子鐵芯徑向分布的多個安裝槽，每個安裝槽內(nèi)均安裝有永磁體，轉(zhuǎn)子鐵芯在轉(zhuǎn)軸與永磁體之間的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有多個隔磁槽，每個隔磁槽位于相鄰兩個永磁體之間的位置；轉(zhuǎn)子鐵芯在隔磁槽與相鄰安裝槽靠近轉(zhuǎn)軸的槽底之間的部分形成了隔磁橋。本實(shí)用新型的永磁轉(zhuǎn)子及永磁電機(jī)有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于永磁體靠近轉(zhuǎn)軸的部分無法充磁達(dá)到飽和狀態(tài)，導(dǎo)致出現(xiàn)電機(jī)性能下降、永磁體失磁以及電機(jī)無法運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。
【專利說明】
永磁轉(zhuǎn)子及永磁電機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種永磁轉(zhuǎn)子及永磁電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的永磁電機(jī)(切向磁化永磁體結(jié)構(gòu))由于具有“聚磁”效果，能夠產(chǎn)生更高的氣隙磁密，使得電機(jī)具有較大的轉(zhuǎn)矩/電流比和轉(zhuǎn)矩/體積比，永磁電機(jī)越來越多地應(yīng)用于伺服系統(tǒng)、電力牽引、辦公自動化、家用電器等場合。
[0003]然而現(xiàn)有技術(shù)的永磁電機(jī)(切向磁化永磁體結(jié)構(gòu))中，永磁轉(zhuǎn)子的永磁體為徑向排布，永磁體一端靠近轉(zhuǎn)軸(一端深埋在轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè))，將外部磁場施加在轉(zhuǎn)子上，對轉(zhuǎn)子永磁體進(jìn)行充磁時，充磁磁場很難進(jìn)入轉(zhuǎn)子靠近轉(zhuǎn)軸的部分，永磁體靠近轉(zhuǎn)軸的部分無法充磁達(dá)到飽和狀態(tài)，因此容易導(dǎo)致出現(xiàn)電機(jī)性能下降、永磁體失磁以及電機(jī)無法運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型實(shí)施例中提供一種永磁轉(zhuǎn)子及永磁電機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于永磁體靠近轉(zhuǎn)軸的部分無法充磁達(dá)到飽和狀態(tài)，導(dǎo)致出現(xiàn)電機(jī)性能下降、永磁體失磁以及電機(jī)無法運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種永磁轉(zhuǎn)子，永磁轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯以及位于轉(zhuǎn)子鐵芯中部的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)置有沿著轉(zhuǎn)子鐵芯徑向分布的多個安裝槽，每個安裝槽內(nèi)均安裝有永磁體，轉(zhuǎn)子鐵芯在轉(zhuǎn)軸與永磁體之間的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有多個隔磁槽，每個隔磁槽位于相鄰兩個永磁體之間的位置;轉(zhuǎn)子鐵芯在隔磁槽與相鄰安裝槽靠近轉(zhuǎn)軸的槽底之間的部分形成了隔磁橋。
[0006]進(jìn)一步地，隔磁槽包括兩個獨(dú)立的組合槽，組合槽分別對應(yīng)一個安裝槽，每個組合槽與對應(yīng)安裝槽之間形成隔磁橋。
[0007]進(jìn)一步地，隔磁橋的延伸方向與安裝槽的槽底表面相平行。
[0008]進(jìn)一步的，隔磁槽均位于多個安裝槽底部輪廓線及其延長線閉合組成的區(qū)域以內(nèi)。
[0009]進(jìn)一步地，安裝槽的槽底設(shè)置有與隔磁槽對應(yīng)的斜切面，斜切面與隔磁槽之間形成了隔磁橋，隔磁橋的延伸方向與安裝槽的槽底表面之間具有第一角度，第一角度的范圍在0°至90°之間。
[0010]進(jìn)一步地，隔磁槽的寬度由轉(zhuǎn)子鐵芯的中部向外側(cè)的方向逐漸減小。
[0011 ]進(jìn)一步地，隔磁橋的寬度從永磁體的中部朝永磁體側(cè)邊的方向逐漸變小。
[0012]進(jìn)一步地，隔磁槽橫截面的形狀為以下形狀中的一種:扇形、梯形、菱形、三角形、矩形、橢圓形。
[0013]進(jìn)一步地，隔磁槽內(nèi)填充有非導(dǎo)磁材料。
[0014]進(jìn)一步地，永磁體的數(shù)量為大于或者等于4的偶數(shù)個，相鄰的兩個永磁體相同的極性相對設(shè)置。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個方面，提供了一種永磁電機(jī)，包括永磁轉(zhuǎn)子，永磁轉(zhuǎn)子為上述的永磁轉(zhuǎn)子。
[0016]應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，隔磁槽的位置處于兩相鄰永磁體的極間隔磁位置，這樣可以減少充磁時磁力線通過兩相鄰永磁體的極間隔磁位置形成通路，在永磁體朝向轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)置隔磁橋，增加進(jìn)入永磁體的磁力線，尤其是進(jìn)入永磁體朝向轉(zhuǎn)軸的一端的磁力線，使得永磁體充磁更加飽和，同時可以減少靠近永磁轉(zhuǎn)子的永磁體朝向轉(zhuǎn)軸一端的漏磁現(xiàn)象，提高了電機(jī)的效率，減少了永磁體退磁和失磁的風(fēng)險，并且避免了由于永磁體失磁而導(dǎo)致電機(jī)無法運(yùn)轉(zhuǎn)的問題出現(xiàn)。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型第三實(shí)施例的永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是本實(shí)用新型第四實(shí)施例的永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖5是本實(shí)用新型第五實(shí)施例的永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對本實(shí)用新型的限定。
[0023]參見圖1所示，提供了本實(shí)用新型永磁轉(zhuǎn)子的第一實(shí)施例，用于永磁電機(jī)中，永磁電機(jī)中采用切向磁化永磁體結(jié)構(gòu)，永磁轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯10以及位于轉(zhuǎn)子鐵芯10中部的轉(zhuǎn)軸20，轉(zhuǎn)子鐵芯1上設(shè)置有沿著轉(zhuǎn)子鐵芯10徑向分布的多個安裝槽50，每個安裝槽50內(nèi)均安裝有永磁體30，轉(zhuǎn)子鐵芯10在轉(zhuǎn)軸20與永磁體30之間的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有多個隔磁槽40，每個隔磁槽40位于相鄰兩個永磁體30之間的位置，轉(zhuǎn)子鐵芯10在隔磁槽40與相鄰安裝槽50靠近轉(zhuǎn)軸20的槽底之間的部分形成了隔磁橋60。
[0024]隔磁槽的位置處于兩相鄰永磁體的極間隔磁位置，這樣可以減少充磁時磁力線通過兩相鄰永磁體的極間隔磁位置形成通路，在永磁體朝向轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)置隔磁橋60，增加進(jìn)入永磁體的磁力線，尤其是進(jìn)入永磁體朝向轉(zhuǎn)軸的一端的磁力線，使得永磁體充磁更加飽和，同時可以減少靠近永磁轉(zhuǎn)子的永磁體朝向轉(zhuǎn)軸一端的漏磁現(xiàn)象，提高了電機(jī)的效率，減少了永磁體退磁和失磁的風(fēng)險，并且避免了由于永磁體失磁而導(dǎo)致電機(jī)無法運(yùn)轉(zhuǎn)的問題出現(xiàn)。
[0025]永磁體為切向磁化，永磁體的數(shù)量為大于或者等于4的偶數(shù)個，相鄰的兩個永磁體相同的極性相對設(shè)置。由于一個隔磁槽40對應(yīng)兩個相鄰的安裝槽50，所以轉(zhuǎn)子鐵芯10在隔磁槽40與對應(yīng)的兩個安裝槽50之間的部分形成了兩個隔磁橋60。
[0026]結(jié)合安裝槽50的位置，對隔磁槽40的位置作進(jìn)一步說明，其中，轉(zhuǎn)子鐵芯10在轉(zhuǎn)軸20與永磁體30之間的區(qū)域?yàn)閮蓚€相鄰的安裝槽的槽底輪廓面及其延長面組成的環(huán)形以內(nèi)的部分。隔磁槽40均位于多個安裝槽50底部輪廓線及其延長線閉合組成的區(qū)域以內(nèi)，這樣設(shè)置避免了因?yàn)楦舸挪?0的阻擋，導(dǎo)致永磁體內(nèi)側(cè)端部的部分磁力線無法進(jìn)入定子的問題，從而加大了永磁體在定子繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)磁鏈，提高電機(jī)效率。
[0027]隔磁橋60的延伸方向與安裝槽50的槽底表面相平行。在永磁轉(zhuǎn)子中，用于放置永磁體的安裝槽50朝向轉(zhuǎn)軸的槽底一般為平面，隔磁橋60的延伸方向與安裝槽50的槽底相平齊，也就是說，隔磁槽40朝向安裝槽50的一面為與槽底表面相平行的平面，此時隔磁橋60承受的應(yīng)力為剪切應(yīng)力。
[0028]由圖1中可以看出，本實(shí)施例的永磁轉(zhuǎn)子中隔磁槽40的橫截面具有多種不同的形狀，其中包括扇形、菱形以及橢圓形。這種形狀可以增加隔磁槽的體積，增加隔磁槽的阻擋效果。隔磁槽40內(nèi)填充有非導(dǎo)磁材料，例如空氣或者填充樹脂等。在一些未示出的實(shí)施例中，隔磁槽橫截面的形狀也可以是矩形。
[0029]參見圖2所示，提供了本實(shí)用新型永磁轉(zhuǎn)子的第二實(shí)施例，用于永磁電機(jī)中，永磁電機(jī)中采用切向磁化永磁體結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例的永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例的基本相同，同樣包括轉(zhuǎn)子鐵芯10、轉(zhuǎn)軸20、永磁體30、隔磁槽40、安裝槽50以及隔磁橋60，區(qū)別僅在于隔磁槽40的形狀。在本實(shí)施例中，隔磁槽40的寬度A由轉(zhuǎn)子鐵芯10的中部向外側(cè)的方向逐漸減小。隔磁槽的寬度A從轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)向轉(zhuǎn)子外側(cè)逐漸變窄，可以使得隔磁槽40與安裝槽50形成的隔磁橋60寬度更加均勻，使得隔磁效果更加好，進(jìn)一步減少永磁體端部的漏磁。這種隔磁槽40橫截面的形狀在本實(shí)施例中為三角形。
[0030]參見圖3所示，提供了本實(shí)用新型永磁轉(zhuǎn)子的第三實(shí)施例，用于永磁電機(jī)中，永磁電機(jī)中采用切向磁化永磁體結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例的永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例的基本相同，同樣包括轉(zhuǎn)子鐵芯10、轉(zhuǎn)軸20、永磁體30、隔磁槽40、安裝槽50以及隔磁橋60，區(qū)別僅在于隔磁槽40的形狀。在本實(shí)施例中，隔磁槽40包括兩個獨(dú)立的組合槽41，組合槽41分別對應(yīng)一個安裝槽50，每個組合槽41與對應(yīng)安裝槽50之間形成兩個隔磁橋60中的一個隔磁橋60。隔磁槽40分解成兩個組合槽，這種結(jié)構(gòu)可以減小隔磁橋的應(yīng)力分布，提高永磁轉(zhuǎn)子的機(jī)械強(qiáng)度。
[0031]參見圖4所示，提供了本實(shí)用新型永磁轉(zhuǎn)子的第四實(shí)施例，用于永磁電機(jī)中，永磁電機(jī)中采用切向磁化永磁體結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例的永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例的基本相同，同樣包括轉(zhuǎn)子鐵芯10、轉(zhuǎn)軸20、永磁體30、隔磁槽40、安裝槽50以及隔磁橋60，區(qū)別僅在于隔磁橋的形狀。在本實(shí)施例中，隔磁橋60的寬度從永磁體30的中部朝永磁體30側(cè)邊的方向逐漸變小。由圖4中可以看出，隔磁槽40的橫截面形狀為三角形，同時形成隔磁橋60的寬度變化，這種結(jié)構(gòu)可以使隔磁橋應(yīng)力分布更加均勻，提高了永磁轉(zhuǎn)子的機(jī)械強(qiáng)度。
[0032]參見圖5所示，提供了本實(shí)用新型永磁轉(zhuǎn)子的第五實(shí)施例，用于永磁電機(jī)中，永磁電機(jī)中采用切向磁化永磁體結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例的永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例的基本相同，同樣包括轉(zhuǎn)子鐵芯10、轉(zhuǎn)軸20、永磁體30、隔磁槽40、安裝槽50以及隔磁橋60，區(qū)別僅在于隔磁槽40的形狀。在本實(shí)施例中，隔磁槽40橫截面的形狀為梯形，而且對應(yīng)隔磁槽40的形狀，安裝槽50的槽底設(shè)置有與隔磁槽40對應(yīng)的斜切面51，斜切面51與隔磁槽40之間形成了隔磁橋60，在安裝槽50的槽底部采用斜切方式，使得隔磁橋60的延伸方向與安裝槽50的槽底表面之間具有第一角度，第一角度的范圍在0°至90°之間，也就是隔磁橋60的延伸方向與安裝槽50的槽底表面非平行并且非垂直。這樣設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)在于隔磁橋承受的應(yīng)力由剪切應(yīng)力變成剪切應(yīng)力和拉伸應(yīng)力的混合形式，提高了轉(zhuǎn)子隔磁橋處的機(jī)械強(qiáng)度。
[0033]本實(shí)用新型還提供了一種永磁電機(jī)的實(shí)施例，該永磁電機(jī)包括上述實(shí)施例的永磁轉(zhuǎn)子。
[0034]由于永磁電機(jī)使用了上述實(shí)施例的永磁轉(zhuǎn)子，因此永磁體充磁更加飽和，提高了電機(jī)的效率，減少了永磁體退磁和失磁的風(fēng)險，并且避免了由于永磁體失磁而導(dǎo)致電機(jī)無法運(yùn)轉(zhuǎn)的問題出現(xiàn)。
[0035]當(dāng)然，以上是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型基本原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種永磁轉(zhuǎn)子，所述永磁轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯(10)以及位于所述轉(zhuǎn)子鐵芯(10)中部的轉(zhuǎn)軸(20)，所述轉(zhuǎn)子鐵芯(10)上設(shè)置有沿著所述轉(zhuǎn)子鐵芯(10)徑向分布的多個安裝槽(50)，每個所述安裝槽(50)內(nèi)均安裝有永磁體(30)，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)子鐵芯(10)在所述轉(zhuǎn)軸(20)與所述永磁體(30)之間的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有多個隔磁槽(40)，每個所述隔磁槽(40)位于相鄰兩個永磁體(30)之間的位置； 所述轉(zhuǎn)子鐵芯(10)在所述隔磁槽(40)與相鄰所述安裝槽(50)靠近所述轉(zhuǎn)軸(20)的槽底之間的部分形成了隔磁橋(60)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述隔磁槽(40)包括兩個獨(dú)立的組合槽(41)，所述組合槽(41)分別對應(yīng)一個所述安裝槽(50)，每個組合槽(41)與對應(yīng)所述安裝槽(50)之間形成所述隔磁橋(60)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述隔磁橋(60)的延伸方向與所述安裝槽(50)的槽底表面相平行。4.根據(jù)權(quán)利要求1的所述永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述隔磁槽(40)均位于多個所述安裝槽(50)底部輪廓線及其延長線閉合組成的區(qū)域以內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述安裝槽(50)的槽底設(shè)置有與所述隔磁槽(40)對應(yīng)的斜切面(51)，所述斜切面(51)與所述隔磁槽(40)之間形成了所述隔磁橋(60)，所述隔磁橋(60)的延伸方向與所述安裝槽(50)的槽底表面之間具有第一角度，第一角度的范圍在0°至90°之間。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述隔磁槽(40)的寬度由所述轉(zhuǎn)子鐵芯(1)的中部向外側(cè)的方向逐漸減小。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述隔磁橋(60)的寬度從所述永磁體(30)的中部朝所述永磁體(30)側(cè)邊的方向逐漸變小。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述隔磁槽(40)橫截面的形狀為以下形狀中的一種: 扇形、梯形、菱形、三角形、矩形、橢圓形。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述隔磁槽(40)內(nèi)填充有非導(dǎo)磁材料。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述永磁體(30)的數(shù)量為大于或者等于4的偶數(shù)個，相鄰的兩個所述永磁體(30)相同的極性相對設(shè)置。11.一種永磁電機(jī)，包括永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述永磁轉(zhuǎn)子為上述權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的永磁轉(zhuǎn)子。
【文檔編號】H02K1/27GK205489856SQ201620017922
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月6日
【發(fā)明人】肖勇, 黃輝, 胡余生, 陳彬, 王晶
【申請人】珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術(shù)研究中心有限公司