[發(fā)明專利]一種內(nèi)置式永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110233191.6
• 申請(qǐng)日: 2021-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN113162270A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李爽;林井福;王必生;烏唯杰;徐俊杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波安信數(shù)控技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02K1/27
• 分類號(hào): H02K1/27
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 夏慧

本發(fā)明公開了一種內(nèi)置式永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯的中心開設(shè)有中心孔，轉(zhuǎn)子鐵芯的外邊緣繞中心孔圓周均勻開設(shè)有多個(gè)磁鋼槽，磁鋼槽的中心與中心孔的中心構(gòu)成一中軸線，磁鋼槽的外邊緣或內(nèi)邊緣具有一向中心孔方向彎曲的弧形部，弧形部關(guān)于中軸線對(duì)稱分布；優(yōu)點(diǎn)是能夠優(yōu)化氣隙磁密波形，使其更加正弦化，進(jìn)而減小轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，降低振動(dòng)噪聲，減小損耗，最終使電機(jī)性能得到提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及永磁電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)置式永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

內(nèi)置式永磁電機(jī)也簡(jiǎn)稱IPM電機(jī)，由于其交直軸磁路不對(duì)稱，因此存在磁阻扭矩，使其具有在相同體積下出力更大，功率密度高的突出特點(diǎn)，另外永磁體內(nèi)置于鐵芯內(nèi)部，因此轉(zhuǎn)速可以做高，氣隙可以適當(dāng)做小，但是IPM電機(jī)不如表貼式永磁電機(jī)那樣，更容易通過(guò)優(yōu)化永磁體外型等手段使氣隙磁密正弦化。

傳統(tǒng)內(nèi)置式永磁電機(jī)中永磁體及其對(duì)應(yīng)嵌插的永磁體槽中均為矩形，隨空間排布位置的不同一般常見的有一字型和V字型等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。例如有公開號(hào)為CN105099026A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種內(nèi)嵌式永磁電機(jī)的虛槽轉(zhuǎn)子，其提出了一種轉(zhuǎn)子表面開凹槽削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，其轉(zhuǎn)子沖片上均勻分布有偶數(shù)個(gè)軸向貫通的磁鋼槽，各磁鋼槽內(nèi)分別嵌裝有磁鋼，各磁鋼按N極S極間隔設(shè)置，轉(zhuǎn)子鐵芯每個(gè)轉(zhuǎn)子極在沖片外圓部位分別設(shè)有至少兩個(gè)凹槽，其起到了改變齒槽轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的作用，但是，其不能有效削弱氣隙磁通密度中的低次諧波，且定子諧波損耗依舊較大。

其它現(xiàn)有技術(shù)中的幾種方案：如定子內(nèi)圓、轉(zhuǎn)子外圓偏心等優(yōu)化內(nèi)外圓形狀，開輔助槽（凹口），優(yōu)化隔磁橋，減小漏磁等諸多正弦化手段，雖然各有千秋，但還是存在一定局限性和不足，例如材料利用率低，效果不顯著，機(jī)械應(yīng)力集中等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種內(nèi)置式永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其能夠優(yōu)化氣隙磁密波形，使其更加正弦化，進(jìn)而減小轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，降低振動(dòng)噪聲，減小損耗，最終使電機(jī)性能得到提升。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種內(nèi)置式永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)子鐵芯，所述的轉(zhuǎn)子鐵芯的中心開設(shè)有中心孔，所述的轉(zhuǎn)子鐵芯的外邊緣繞所述的中心孔圓周均勻開設(shè)有多個(gè)磁鋼槽，所述的磁鋼槽的中心與所述的中心孔的中心構(gòu)成一中軸線，所述的磁鋼槽的外邊緣或內(nèi)邊緣具有一向所述的中心孔方向彎曲的弧形部，所述的弧形部關(guān)于所述的中軸線對(duì)稱分布。

所述的磁鋼槽由用于容納永磁體的放置區(qū)域和設(shè)置在所述的放置區(qū)域兩端的隔磁區(qū)域組成，兩個(gè)所述的隔磁區(qū)域關(guān)于所述的中軸線對(duì)稱分布，且分別與所述的放置區(qū)域相連通。該結(jié)構(gòu)中，放置區(qū)域用于放置永磁體，隔磁區(qū)域一方面利于灌膠固定，另一方面能打斷了永磁體內(nèi)側(cè)的漏磁回路，大幅降低漏磁，大幅提高了永磁體的利用率。

所述的放置區(qū)域具有所述的弧形部、第一直線部和兩個(gè)隔擋部，所述的弧形部位于所述的放置區(qū)域的外邊緣，所述的第一直線部位于所述的放置區(qū)域的內(nèi)邊緣，且所述的第一直線部關(guān)于所述的中軸線對(duì)稱分布，兩個(gè)所述的隔擋部的一端分別垂直連接在所述的第一直線部的兩端，兩個(gè)所述的隔擋部的另一端分別與所述的隔磁區(qū)域相連接，所述的弧形部的兩端也分別與對(duì)應(yīng)所述的隔磁區(qū)域相連接，每個(gè)所述的隔擋部與對(duì)應(yīng)所述的弧形部的端部之間構(gòu)成隔擋軸線，所述的弧形部、兩條所述的隔擋軸線和所述的第一直線部之間圍設(shè)成所述的放置區(qū)域。該結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)隔擋部與第一直線部之間為垂直設(shè)置，兩者之間形成永磁體擋臺(tái)，用于永磁體定位，同時(shí)在安裝完成后也能防止永磁體移位，隔擋部與對(duì)應(yīng)弧形部的端部之間構(gòu)成一隔擋軸線，該隔擋軸線為直線設(shè)置，且與永磁體的外輪廓相適配，便于永磁體安裝。

所述的第一直線部與所述的隔擋部之間通過(guò)偏心弧部相連接，所述的偏心弧部朝遠(yuǎn)離所述的中心孔方向彎曲。由于轉(zhuǎn)子鐵芯由多片沖片疊加而成，在組裝的過(guò)程中，沖片與沖片之前可能會(huì)發(fā)生稍許錯(cuò)位的現(xiàn)象，偏心弧部的設(shè)置則為永磁體的裝配留有余量，便于永磁體安裝到放置區(qū)域中。