[發(fā)明專利]內(nèi)置式永磁電機的轉子和使用其的內(nèi)置式永磁電機

有效

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• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN103138442A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 林巖;劉萬振;姚麗;王震宇
• 申請（專利權）人: 丹佛斯（天津）有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K21/14
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳敬蓮

技術領域

本發(fā)明涉及永磁電機領域，尤其涉及內(nèi)置式永磁電機的轉子配置和使用上述的轉子的內(nèi)置式永磁電機。?

背景技術

通常，諸如無刷DC電機的永磁電機具有安裝在轉子芯部上的永磁體以產(chǎn)生旋轉驅動力。基于永磁體如何安裝到轉子芯部上，永磁電機被分類為表面安裝式永磁電機和內(nèi)置式永磁電機。?

典型地，內(nèi)置式永磁電機具有安裝在轉子芯部中的多個永磁體。圖1顯示了傳統(tǒng)的內(nèi)置式永磁電機10的橫截面視圖。該內(nèi)置式永磁電機10包括：定子1、纏繞在所述定子1上的線圈(未在圖1中示出)以及轉子4，所述轉子4可旋轉地設置在定子1中。?

定子1包括：通過疊置多個硅鋼片所形成的圓筒形定子鐵芯2；形成在定子鐵芯2中且沿其徑向方向向內(nèi)延伸的定子齒9、在所述多個定子齒之間分布的定子槽3；以及纏繞定子齒9的線圈(未顯示)。?

轉子4包括：通過疊置多個硅鋼片所形成的轉子鐵芯5，轉子鐵芯5設置在定子1的圓柱形腔體中，同時以預定的距離與定子1的圓柱形腔體分開；形成在轉子鐵芯5中的多個永磁體孔6；以及多個永磁體7，所述永磁體7分別插入到永磁體孔6中。通常，在永磁體7被插入到永磁體孔6中之后，在永磁體7的端部上形成永磁體孔間隙61。旋轉軸8被插入到形成在轉子4的中心的圓柱形腔體中，并由此與轉子鐵芯5一起旋轉。?

當電流被供給到纏繞在具有上述結構的傳統(tǒng)永磁電機10的定子齒9上的線圈時，線圈的極性被順序改變，在定子1與轉子4之間產(chǎn)生旋轉磁場，轉子4的磁場跟隨該旋轉磁場旋轉，并產(chǎn)生旋轉驅動力。因此，使轉子鐵芯5與旋轉軸8一起旋轉。?

在內(nèi)置式永磁電機10中，由于定子1的內(nèi)圓周和轉子4的外圓周之間?的間隙d1的長度是均勻的，因此內(nèi)置到轉子4中的永磁體7通常會在間隙d1上產(chǎn)生非正弦的氣隙磁密，對于正弦波電流供電的永磁電機而言會增大轉矩波動。結果，在轉子4旋轉時會產(chǎn)生振動，使噪音增加。結果，所述內(nèi)置式永磁電機10的效率降低。?

在現(xiàn)有技術中，為了產(chǎn)生正弦氣隙磁場，轉子4通常采用非規(guī)則圓形，以在定子的內(nèi)圓周與轉子的外圓周之間獲得不均勻的氣隙。這樣，會在一定程度上增加永磁電機加工的難度且在永磁電機裝配過程中，很難保證定子和轉子是同心的。?

鑒于上述，確有需要提供一種新型的內(nèi)置式永磁電機的轉子，其能夠改變內(nèi)置式永磁電機的氣隙磁場分布，又避免了采用非規(guī)則圓形轉子，降低了裝配時保證定子和轉子的同心的難度。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題和缺陷的至少一個方面。?

相應地，本發(fā)明的目的之一是提供改善內(nèi)置式永磁電機的氣隙磁場分布或改變磁通路徑的內(nèi)置式永磁電機轉子。?

本發(fā)明的另一目的是提供能夠避免采用非規(guī)則圓形轉子的內(nèi)置式永磁電機轉子。?

本發(fā)明的還一目的是提供降低裝配時定子和轉子的同心的難度的內(nèi)置式永磁電機轉子。?

本發(fā)明的又一目的是提供使用上述的轉子的內(nèi)置式永磁電機。?

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于內(nèi)置式永磁電機的轉子，包括：轉子鐵芯；多個永磁體，所述多個永磁體被間隔地設置在所述轉子鐵芯的內(nèi)部；多個空氣槽，設置在相鄰永磁體的端部且靠近所述轉子外圓周的位置，用以在所述轉子的外圓周與所述內(nèi)置式永磁電機的定子內(nèi)圓周之間產(chǎn)生近似正弦形氣隙磁密。?

具體地，所述空氣槽包括在所述永磁體的每一末端處設置的永磁體槽空隙和設置在所述永磁體槽空隙附近的狹槽。?

在一個實施例中，所述永磁體槽空隙為不規(guī)則或規(guī)則的多邊形形?狀。?

此外，在所述永磁體槽空隙的每一端處設置有兩個相對交錯開的狹槽，且所述狹槽相對于所述永磁體是傾斜的長條形或桿狀的狹槽。?

另外，所述轉子為規(guī)則圓柱形。?

進一步地，所述轉子還包括設置在其中的多個永磁體槽，所述永磁體被嵌入到所述永磁體槽內(nèi)。?

具體地，所述多個永磁體為四個具有相等尺寸的長方體形的永磁體，且所述多個永磁體一起形成正方體形形狀。?

通常，所述轉子鐵芯呈現(xiàn)圓筒形，且由多個層疊放置的硅鋼片制造。?

在一個實施例中，所述轉子鐵芯還包括設置在其中心處的轉軸。?

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種內(nèi)置式永磁電機，所述內(nèi)置式永磁電機包括：定子，和根據(jù)上述的轉子，所述轉子可旋轉地設置在所述定子中，且與所述定子間隔開一距離。?