[發明專利]電機轉子和永磁電機

在審

• 申請號: 201711388521.9
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN107968501A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 董明珠;胡余生;陳彬;王敏;周博;肖勇
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所11522
• 代理人: 梁永芳

技術領域

本發明屬于電機技術領域，具體涉及一種電機轉子和永磁電機。

背景技術

傳統永磁電機依靠永磁體提供磁通，但永磁體提供磁場固定，電機內部磁場難以調節，使永磁電機難以兼顧高頻和低頻時的效率。且在供電電源電壓固定的情況下，限制了電機的最高運行頻率。目前，大多永磁電機只能通過弱磁控制擴大運行范圍，但是弱磁控制存在增加電機銅損、降低電機效率、調速范圍有限等問題。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于提供一種電機轉子和永磁電機，能夠有效降低充退磁難度，增加電機調磁范圍，提高電機效率。

為了解決上述問題，本發明提供一種電機轉子，包括轉子鐵芯和設置在轉子鐵芯內的第一永磁體和第二永磁體，第一永磁體位于該第一永磁體所在磁極的磁極中心位置，第一永磁體的兩側設置有第二永磁體，第一永磁體的矯頑力低于第二永磁體的矯頑力。

優選地，第一永磁體呈一字型排布，且第一永磁體垂直于該第一永磁體所在磁極的d軸。

優選地，轉子鐵芯內還設置有第三永磁體，第三永磁體位于第二永磁體遠離第一永磁體的一側，第一永磁體的矯頑力低于第三永磁體的矯頑力。

優選地，第二永磁體和第三永磁體呈V型排布，并相對于d軸對稱設置在第一永磁體的兩側。

優選地，每一磁極的第一永磁體的寬厚比為1.9～4.6；和/或，第二永磁體的寬厚比為1.8～4；和/或，第三永磁體的寬厚比為2.8～5.5。

優選地，轉子鐵芯設置有第一安裝槽，第一永磁體安裝在第一安裝槽內，第一安裝槽的內側壁與電機轉子的中心軸線之間的最小距離L為0.65～0.85R，其中R為轉子外圓半徑。

優選地，第一永磁體與第二永磁體之間的夾角θ1為75°+π/(6*p)～75°+π/(2*p)；和/或，第二永磁體與第三永磁體之間的夾角θ2為30°+π/(6*p)～30°+π/(2*p)；p為電機極對數。

優選地，轉子鐵芯設置有第一安裝槽，第一永磁體安裝在第一安裝槽內，第一安裝槽的遠離轉子中心的兩個外頂點與轉子中心的連線之間的夾角θ3為0.10*π/p～0.35*π/p；p為電機極對數。

優選地，轉子鐵芯設置有第二安裝槽和第三安裝槽，第二永磁體設置在第二安裝槽內，第三永磁體設置在第三安裝槽內，第二安裝槽與第三安裝槽形成V型槽，每一磁極下，位于第一永磁體第一側的第二安裝槽與第三安裝槽的交點為第一交點，位于第一永磁體第二側的第二安裝槽與第三安裝槽的交點為第二交點，第一交點與轉子中心的連線和第二交點與轉子中心的連線之間的夾角θ4為0.4*π/p～0.7*π/p；和/或，第一交點與轉子中心之間的距離S為0.4*R～0.8*R；p為電機極對數，R為轉子外圓半徑。

優選地，轉子鐵芯設置有第一安裝槽和第二安裝槽，第一永磁體安裝在第一安裝槽內，第二永磁體安裝在第二安裝槽內，第一安裝槽和第二安裝槽之間的最小距離d為0～2*δ，其中δ為電機單邊氣隙。

優選地，在相鄰的兩個磁極間，相鄰的兩個第三永磁體之間的距離為δ的0.65～1.5倍，其中δ為電機單邊氣隙。

優選地，轉子鐵芯設置有第三安裝槽，第三永磁體設置在第三安裝槽內，在相鄰的兩個磁極間，相鄰的兩個第三安裝槽之間設置有連接筋。

根據本發明的另一方面，提供了一種永磁電機，包括電機轉子，該電機轉子為上述的電機轉子。

本發明提供的電機轉子，包括轉子鐵芯和設置在所述轉子鐵芯內的第一永磁體和第二永磁體，所述第一永磁體位于該第一永磁體所在磁極的磁極中心位置，所述第一永磁體的兩側設置有所述第二永磁體，所述第一永磁體的矯頑力低于所述第二永磁體的矯頑力。該電機轉子在電機低頻運行時，低矯頑力永磁體正向增磁，能提高電機反電勢，提高電機低頻效率；電機高頻運行時，低矯頑力永磁體反向弱磁，降低電機反電勢，增加電機高頻運行范圍。且可以通過控制充退磁電流大小，使低矯頑力永磁體達到不同的充磁狀態，實現多級調磁，在不同轉速下實現不同程度的調磁，增加電機調磁范圍，使電機能在較寬的頻率上運行在最佳效率點。由于矯頑力較低的第一永磁體位于該第一永磁體所在磁極的磁極中心位置，因此能夠降低電機的充退磁難度，大幅度減小矯頑力較低永磁體充退磁電流大小。

附圖說明

圖1為本發明實施例的電機轉子的一個磁極的結構圖；

圖2為本發明實施例的電機轉子的一個磁極的各永磁體的結構關系圖；

圖3為本發明實施例的電機轉子去除永磁體后的結構示意圖。

附圖標記表示為：