[實用新型]一種轉子及永磁同步電機

有效

• 申請號: 202023080266.1
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN214314774U
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 陳益輝;蔣大千;黃文祥;戴欣
• 申請（專利權）人: 聯合汽車電子有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K21/02
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

本實用新型公開了一種轉子及永磁同步電機，涉及電機技術領域。所述轉子包括：永磁體和鐵芯，所述鐵芯內部以所述轉子中心為圓心成對設置多個磁鋼槽，所述磁鋼槽內設置有所述永磁體，所述永磁體包括多段磁鋼，所述多段磁鋼的徑向厚度由外向內依次減小。所述永磁同步電機采用所述轉子。將所述永磁體分割為多段磁鋼，在中心位置選用整體矯頑力較低但剩磁大的磁鋼，在邊角處的部分磁鋼選用整體矯頑力較高或晶界擴散工藝制成的厚片磁鋼，在降低或維持磁鋼成本不變的條件下，降低了磁鋼的退磁風險。

技術領域

本實用新型涉及電機技術領域，尤其是涉及一種轉子及永磁同步電機。

背景技術

永磁電機通常采用剩磁較高的超強永磁體燒結釹鐵硼作為勵磁源，具有高轉矩密度、高功率密度、高效率區廣等優勢，是混合動力、純電動和燃料電池等新能源汽車用驅動電機的首選。

然而隨著永磁同步電機在新能源汽車上應用的不斷展開和深入，以往工業上對永磁同步電機的傳統研究方法和側重方面的不足逐漸暴露出來。比如應用在乘用車上時，出于乘客對整車舒適性的要求，需要盡量減小電機的轉矩波動從而優化振動噪聲(NVH)。為達到改善轉矩波動的目的，現有的內置式永磁同步電機設計主要側重于對氣隙磁阻的調制來改善轉矩波動，比如轉子表面開槽、改變磁鋼槽位置以增大交軸同步電感、增大氣隙長度以及斜極斜槽等等。但是，對于轉子的拓撲優化會帶來一些問題，如高速下轉子風摩損耗過大，而增大氣隙長度或斜極斜槽也會犧牲電機的峰值轉矩和功率等等。

另一方面，燒結釹鐵硼是一種對溫度變化非常敏感的功能性材料，隨著溫度升高其矯頑力逐漸降低。當轉子工作在較高溫度時，若運行中的電機繞組突然短路，短路電流產生的直軸電樞磁動勢會對磁鋼產生不可逆退磁。磁鋼內部渦流分布不同、損耗分布不同，因而溫度分布也不均勻，同時電樞磁動勢在磁鋼上的分布也是隨時間和位置變化的，通常在邊角處場強較大，因而磁鋼各位置的退磁比例存在差異。對于磁鋼發生不可逆退磁的防護，現有的設計方法主要采用整體提升磁鋼的矯頑力或者采用多層磁鋼布局的方式。這些方法能有效降低退磁風險，但也增加了磁鋼的成本，后者還增加了裝配的難度，并降低了轉子沖片的機械強度。

因此，隨著永磁同步電機在新能源汽車的進一步廣泛應用，如何在降低或維持磁鋼成本不變的條件下，減小電機的轉矩波動，降低磁鋼的退磁風險成為亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種轉子及永磁同步電機，在降低或維持磁鋼成本不變的條件下，降低磁鋼的退磁風險。

為了達到上述目的，本實用新型提供了一種轉子，所述轉子包括：永磁體和鐵芯，所述鐵芯內部以所述轉子中心為圓心成對設置多個磁鋼槽，所述磁鋼槽內設置有所述永磁體，所述永磁體包括多段磁鋼，所述多段磁鋼的徑向厚度由外向內依次減小。

可選的，所述永磁體由多段所述磁鋼粘接形成。

可選的，所述磁鋼槽數量為M對，M為大于等于2的正整數。

可選的，多段所述磁鋼遠離所述鐵芯的中心一端到所述鐵芯的中心的距離均相等。

可選的，所述永磁體至少包括3段所述磁鋼。

可選的，所述多段磁鋼為2n-1段磁鋼，包括第1段磁鋼，以所述第1段磁鋼為中心由內向外，依次排列在所述第1段磁鋼一側的第2段磁鋼至第2n-2段磁鋼，以及依次排列在所述第1段磁鋼另一側的第3段磁鋼至第2n-1段磁鋼，從所述第2n-2段磁鋼、所述第2段磁鋼至所述第1段磁鋼的厚度逐漸減小，從所述第2n-1段磁鋼、所述第3段磁鋼至所述第1段磁鋼的厚度逐漸減小，其中n為大于1的正整數。

可選的，所述第2n-1段磁鋼和所述第2n-2段磁鋼尺寸規格相同，其中n為大于1的正整數。