[實(shí)用新型]一種用于切向式永磁直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及其電機(jī)

有效

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• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN205105071U
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐成文;徐新艷
• 申請（專利權(quán)）人: 南京康尼電子科技有限公司
• 主分類號: H02K29/00
• 分類號: H02K29/00;H02K1/27
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;閆方圓

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及直流無刷電機(jī)部件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于切向式永磁直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及其電機(jī)。

背景技術(shù)

切向式永磁直流無刷電機(jī)由于其具有“聚磁”效果，因此，比徑向式電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更高的氣隙磁密，而且，切向式永磁直流無刷電機(jī)的獨(dú)特凸極效應(yīng)比，能夠產(chǎn)生較大的磁阻扭矩，使得電機(jī)具有較大的轉(zhuǎn)矩/電流比、轉(zhuǎn)矩/體積比和弱磁擴(kuò)速特性，所以得到了廣泛的研究與應(yīng)用。

目前，切向式永磁直流無刷電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)普遍存在較多的局限性，具體如下，（1）漏磁系數(shù)較大，尤其是靠近轉(zhuǎn)軸的內(nèi)側(cè)，造成電機(jī)性能不佳，過載能力低；（2）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，轉(zhuǎn)子、鐵芯更改為拼塊式結(jié)構(gòu)，難以一次成型，并在轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)設(shè)置隔磁環(huán)，裝配復(fù)雜、工藝成本及材料成本較高、機(jī)械強(qiáng)度低，難以用于大功率高速電機(jī)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的向式永磁直流無刷電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)存在的漏磁系數(shù)較大，過載能力低，結(jié)構(gòu)及裝配復(fù)雜的問題。本實(shí)用新型的用于切向式永磁直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及其電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，漏磁系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高，便于生產(chǎn)，制造成本低，具有較高的抗退磁能力和高過載能力，并增加徑向永磁體，使得電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體具有較高的工作點(diǎn)，具有更大的轉(zhuǎn)矩/電流比、轉(zhuǎn)矩/體積比和電機(jī)效率特性，具有良好的應(yīng)用前景。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種用于切向式永磁直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括轉(zhuǎn)子鐵芯、切向永磁體和轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)子鐵芯沿圓周徑向等間隔分布有偶數(shù)個(gè)切向永磁體槽，相鄰的切向永磁體槽內(nèi)設(shè)有極性相對的切向永磁體，所述切向永磁體槽與近氣隙側(cè)連接或斷開，保持轉(zhuǎn)子鐵芯中心對稱，所述切向永磁體槽的近轉(zhuǎn)軸側(cè)與位于其兩側(cè)的隔磁槽相連通，所述隔磁槽的近氣隙側(cè)與對應(yīng)的切向永磁體槽的中心線呈角度α向外延伸，且相鄰的隔磁槽之間形成徑向分布的隔磁橋。

前述的用于切向式永磁直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述角度α的范圍為π/5p≤α≤π/2，p為轉(zhuǎn)子極對數(shù)。

前述的用于切向式永磁直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述隔磁槽的橫截面形狀為平板形狀或弧形形狀，且隔磁槽的最小寬度W大于3倍最小氣隙寬度S。

前述的用于切向式永磁直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述隔磁橋的截面形狀為平板形狀或沿徑向向氣隙側(cè)逐漸縮小形狀，且隔磁橋的最小寬度L的范圍為0.3mm≤L≤3mm。

前述的用于切向式永磁直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述切向永磁體槽的近氣隙側(cè)與位于其兩側(cè)的空氣槽相連通，所述空氣槽的近氣隙側(cè)與對應(yīng)的切向永磁體槽的中心線呈角度β向內(nèi)延伸，且與相鄰空氣槽的夾角為γ。

前述的用于切向式永磁直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述角度β的范圍為π/5p≤β≤π/p，所述夾角γ的范圍為π/2p≤γ≤4π/5p，p為轉(zhuǎn)子極對數(shù)。

前述的用于切向式永磁直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述空氣槽的截面形狀為平板形狀或沿延伸方向逐漸縮小形狀，且空氣槽的最小寬度W2大于最小氣隙寬度S。

前述的用于切向式永磁直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：相鄰的兩個(gè)切向永磁體之間均設(shè)有徑向永磁體，各徑向永磁體近氣隙側(cè)的極性與相鄰切向永磁體一側(cè)的側(cè)極性相同，所述徑向永磁體設(shè)置在徑向方向上單層或兩層結(jié)構(gòu)的徑向永磁體槽內(nèi)。

前述的用于切向式永磁直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述徑向永磁體槽與相鄰切向永磁體槽的最小距離為W1,其范圍為0.3mm≤W1≤3mm。

前述的用于切向式永磁直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述徑向永磁體在中心徑向方向上的厚度為h1，最末端的厚度為h2，且h1≥h2；所述切向永磁體與徑向永磁體的磁能積不一致。

一種切向式永磁直流無刷電機(jī)，包括定子,其特征在于：還包括上述的用于切向式永磁直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型的用于切向式永磁直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及其電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，漏磁系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高，便于生產(chǎn)，制造成本低，具有較高的抗退磁能力和高過載能力，在保持切向式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)較大凸極比情況下，并增加徑向永磁體，使得電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體具有較高的工作點(diǎn)，具有更大的轉(zhuǎn)矩/電流比、轉(zhuǎn)矩/體積比和電機(jī)效率特性，具有良好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的用于切向式永磁直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。