[發(fā)明專利]一種內(nèi)嵌式正弦型面永磁電機轉(zhuǎn)子

有效

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• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN102857000A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設計）人: 江思敏;王立強;李斌斌;葉鵬;陳凱;劉迎
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州娃哈哈集團有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/28
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

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技術領域

本發(fā)明涉及一種永磁電機技術領域，尤其是涉及一種對保證了轉(zhuǎn)子在高速轉(zhuǎn)動時永磁體不會脫離，增加了電機的可靠性和壽命的內(nèi)嵌式正弦型面永磁電機轉(zhuǎn)子。

背景技術

傳統(tǒng)的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)一般為：包括轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子表面貼置有永磁體。這種采用表貼式結(jié)構(gòu)的永磁體在高轉(zhuǎn)速時容易脫落，影響了電機的可靠性和壽命，而且在弱磁提速時提速效果不是很明顯，另外轉(zhuǎn)子表面一般為圓形或多邊形，這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動過程中存在波動，使得電機運行不夠穩(wěn)定，同時還存在轉(zhuǎn)動帶來振動噪音的問題。如申請?zhí)枮?01010575144.1，名稱為一種轉(zhuǎn)子組件的中國發(fā)明申請，其公開的轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵芯，和安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯外側(cè)面的若干永磁體。該專利中的永磁體也是采用表貼式結(jié)構(gòu)，就存在上述的缺點：永磁體在高轉(zhuǎn)速時容易脫落，影響了電機的可靠性和壽命，在弱磁提速時提速效果不是很明顯，同時轉(zhuǎn)子采用一般圓形結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)動過程中存在波動，使得電機運行不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術中傳統(tǒng)電機永磁體一般貼置在轉(zhuǎn)子外側(cè)，在轉(zhuǎn)子高轉(zhuǎn)速情況下容易脫落的問題，以及一般形狀的轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動中存在波動，使得電機運行不穩(wěn)定，并存在振動噪音的問題，提供了一種保證了轉(zhuǎn)子在高速轉(zhuǎn)動時永磁體不會脫離，增加了電機的可靠性和壽命，使電機運行更穩(wěn)定的內(nèi)嵌式正弦型面永磁電機轉(zhuǎn)子。

本發(fā)明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種內(nèi)嵌式正弦型面永磁電機轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子表面繞軸設置有若干連續(xù)相接的弧形凸起，使轉(zhuǎn)子的截面形成花瓣型結(jié)構(gòu)，根據(jù)相鄰凸起相交點與轉(zhuǎn)子軸心的連線將轉(zhuǎn)子劃分成若干等分的區(qū)域，在每個區(qū)域內(nèi)分別設置有兩個呈倒八字形排布的槽體，在槽體內(nèi)插置有永磁體。本發(fā)明的磁鐵并不是貼置在轉(zhuǎn)子表面，而是設置在轉(zhuǎn)子內(nèi)部的槽體內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)保證了轉(zhuǎn)子在高速轉(zhuǎn)動時不會脫離，增加了電機的可靠性和壽命；并且該結(jié)構(gòu)還增加了凸極率，產(chǎn)生較大的凸極轉(zhuǎn)矩，減小了電機繞組電流，減低了繞組的溫升，提高了效率，延長了電機壽命；另外本發(fā)明該結(jié)構(gòu)還使得電機在弱磁提速時效果更為明顯，并產(chǎn)生更高的轉(zhuǎn)速，調(diào)速范圍遠大于采用表面貼式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機。轉(zhuǎn)子表面設有凸起，這使得氣隙磁密更接近正弦形，降低了電機運行過程中轉(zhuǎn)矩波動，使得電機運行更加平穩(wěn)，這樣減少了諧波造成的損耗，同時對電機的振動噪聲也有所改善。

作為一種優(yōu)選方案，所述槽體為長形直槽，每個區(qū)域內(nèi)的兩個槽體的外端分別設置在靠近凸起的兩端處，兩個槽體的內(nèi)端相靠攏并設置在靠近轉(zhuǎn)子軸孔的位置，這樣轉(zhuǎn)子截面內(nèi)槽體圍繞轉(zhuǎn)子軸孔形成一星狀結(jié)構(gòu)。每個區(qū)域內(nèi)對應設置有兩個槽體，兩個槽體都是對稱設置。該凸起的兩端指凸起與轉(zhuǎn)子外圓相交的兩個端點，也即該凸起與相鄰兩個凸起相交的端點。在凸起個數(shù)確定后，兩個槽體之間的夾角就確定了。永磁體長度與槽體長度相匹配，可以對永磁體長度進行調(diào)節(jié)。

作為一種優(yōu)選方案，所述槽體的前端與凸起邊緣的間距為0.5mm~1mm，槽體的后端與轉(zhuǎn)子軸孔邊緣的間距為0.5mm~1mm，兩個槽體的后端之間的間距為0.5mm~1.5mm。該槽體與凸起邊緣及轉(zhuǎn)子軸孔邊緣的間距設置，保證了轉(zhuǎn)子鐵芯能承受的強度同時使得電機在高轉(zhuǎn)速下永磁體不會脫落。

作為一種優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)子表面的凸起為偶數(shù)個，所述每個區(qū)域的兩個槽體內(nèi)的永磁體磁極相同，而相鄰的區(qū)域之間的永磁體磁極相反。凸起為偶數(shù)個，這樣轉(zhuǎn)子內(nèi)形成偶數(shù)對磁極對。

作為一種優(yōu)選方案，所述凸起的半徑大于Rsin（a/2）小于R，其中R為轉(zhuǎn)子外圓半徑，a為區(qū)域內(nèi)兩槽體前端的外側(cè)與轉(zhuǎn)子軸心連線的夾角。在實際操作中凸起的半徑小于并接近外圓半徑，只是在轉(zhuǎn)子表面略微凸起，并不是很明顯。a的大小為0.78*180°/p，p為磁極對數(shù)量。?

因此，本發(fā)明的優(yōu)點是：1.將永磁體設置在轉(zhuǎn)子內(nèi)，使得轉(zhuǎn)子在高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時永磁體不會脫離，提高了電機可靠性和壽命；2.永磁體在轉(zhuǎn)子每個區(qū)域內(nèi)成倒八字設置，增加了凸極率，產(chǎn)生較大的凸極轉(zhuǎn)矩，減小了電機繞組電流，減低了繞組的溫升，提高了效率，延長了電機壽命；3.轉(zhuǎn)子表面設置有弧形突起，使得氣隙磁密更接近正弦形，降低了電機運行過程中轉(zhuǎn)矩波動，使得電機運行更加平穩(wěn)，這樣減少了諧波造成的損耗，同時對電機的振動噪聲也有所改善。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明轉(zhuǎn)子截面的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是附圖1中A處的放大結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3是附圖1中B處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

1-轉(zhuǎn)子??2-凸起??3-區(qū)域??4-槽體??5-永磁體??6-轉(zhuǎn)子軸孔。??