[發明專利]切向式永磁轉子及電機

在審

• 申請號: 201410735813.5
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN105720716A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 倪祖根
• 申請（專利權）人: 萊克電氣股份有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/28
• 代理公司: 蘇州慧通知識產權代理事務所(普通合伙) 32239
• 代理人: 丁秀華

技術領域

本發明屬于電機技術領域，涉及一種切向式永磁轉子及電機。

背景技術

現階段洗衣機主馬達用永磁無刷電機多采用永磁體表貼加鋼套的轉子結構。對應洗滌與脫水兩種工況，電機轉速相差數十倍。由于永磁體表貼式轉子的弱磁擴速能力較弱，電機的轉折轉速通常設計成較高值，這就造成了洗滌時電機效率降低，也就是說洗滌與脫水的效率難以兼顧，需折中設計。

眾所周知，永磁體內置式轉子結構凸極比大，易于弱磁擴速，同時機械強度高，非常適用于洗衣機這種需要高速運轉的場合。內置式轉子結構分為徑向式、切向式以及混合式，在轉子極對數較多的情況下，切向式結構可以提供較大的有效磁通，但在永磁體底部漏磁較多，如圖1所示。

針對這一問題，實用新型專利201220032377.1公布了一種內置切向式永磁轉子，包括轉子軸、軸套、轉子鐵芯，非導磁軸套套設在轉子軸上，轉子鐵芯連接在軸套外圍，轉子鐵芯由多塊鐵芯子塊拼合而成，多塊鐵芯子塊中相鄰的鐵芯子塊彼此間留有間隔槽，在所述間隔槽內設置有磁瓦。實用新型專利201220448338.X公布了一種帶隔磁套的切向磁場無刷直流電機轉子結構，包括轉軸、轉子體和磁鋼，轉子體套裝于轉軸上，在轉子體上沿半徑方向開有矩形槽，所述矩形槽按圓周均勻分布，并在矩形槽中安裝磁鋼，其特征在于：所述轉軸由導磁材料制成，在轉軸與轉子體之間設有隔磁套，該隔磁套由非導磁材料制成。以上兩項實用新型專利均采用隔磁套和鐵心拼裝，結構、工藝復雜，加工難度大，成本較高，限制了其應用范圍。

針對上述缺點，實用新型專利201210005017.7公布了一種旋轉電機的切向式轉子，包括由轉軸和層疊鐵心構成的轉子，層疊鐵心內設置有沿轉軸的軸線旋轉、且相對該軸線沿轉子周向磁化的數個永磁極部，其永磁極部通過永磁體槽埋置于層疊鐵心中，所述永磁體槽近氣隙一側與層疊鐵心連接或斷開，其近轉軸一側相互的間隔之周向寬度為0.1-5毫米。相鄰永磁極部的極性相反。永磁體槽近轉軸一側相互的間隔之周向寬度為0.4-3毫米。實用新型專利201120358011.9公布了一種永磁電機，包括鈑金沖壓成型的轉子沖片及其磁鐵，轉子沖片對應磁鐵設置有一個以上的磁鐵內置槽和灌膠孔，磁鐵插裝在磁鐵內置槽中，且與沖片為一體灌膠設置，共同構成一永磁轉子。以上兩項實用新型專利簡化了切向式轉子結構，但均保留了傳統的“隔磁橋”，所謂“隔磁橋”實際上是給漏磁提供了回路，于隔磁無益，它的存在只是為了保證沖片結構的完整性，因此“隔磁橋”的尺寸受機械強度與隔磁效果雙重制約。例如，上述第一項專利中“隔磁橋”寬度為0.4-3毫米，取0.4毫米則機械強度太差并影響沖模使用壽命，取3毫米則漏磁太嚴重；第二項專利甚至需要灌膠來增加轉子的結構強度。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提出一種切向式永磁轉子及電機，該轉子結構簡單合理，可有效減少漏磁，提高永磁體利用率，同時保證沖片的機械強度。

為達成上述發明目的，本發明提供第一技術方案：一種切向式永磁轉子，其沿鐵心圓周輻射狀均布2N個永磁體槽，永磁體槽近氣隙一側封閉，近轉軸一側與空氣隔磁槽相連通，且每個空氣隔磁槽連通相鄰兩個永磁體槽，此空氣隔磁槽個數等于轉子極對數。

優選地，所述N個空氣隔磁槽將鐵心分隔出一個轉軸配合部分，轉軸配合部分與磁極部分有N處橋接，此橋接數等于轉子極對數。

優選地，所述鐵心兩端由非導磁材料做成的壓板固定在轉軸上，與鐵心端面軸向無間隙。

為達成上述發明目的，本發明提供第二技術方案：一種具有切向式永磁轉子的電機，所述切向式永磁轉子包括鐵心、沿鐵心圓周輻射狀均布2N個永磁體槽、放置在相應永磁體槽并形成極性交替的2N個轉子磁極的永磁體、連通相鄰兩個永磁體槽的N個空氣隔磁槽、以及穿過鐵心中心的轉軸，其中所述永磁體槽近氣隙一側封閉，近轉軸一側與空氣隔磁槽相連通，且空氣隔磁槽個數等于轉子極對數。

優選地，所述N個空氣隔磁槽將鐵心分隔出一個轉軸配合部分和磁極部分，而轉軸配合部分與磁極部分有N處橋接，且此橋接的數目等于轉子極對數，該橋接位于相鄰的兩空氣隔磁槽之間，橋接的寬度優選地至少大于永磁體槽的寬度一半。

優選地，所述鐵心兩端由非導磁材料做成的壓板固定在轉軸上，且壓板與鐵心端面軸向無間隙。

優選地，其為洗衣機電機。

優選地，所述轉軸配合部分的截面積為圓形或方形。

優選地，所述空氣隔磁槽圍繞在轉軸的外側，且長度大于永磁體槽長度的一半并小于永磁體槽長度的全長，而空氣隔磁槽的寬度小于等于永磁體槽的寬度，空氣隔磁槽優選為圓弧形。