一種轉子及永磁電機的製作方法

2023-06-22 05:50:41

本發明涉及電機技術領域，尤其涉及一種轉子以及具有該轉子的永磁電機。

背景技術：

永磁電機是較為常用的一種電動機，轉子是其重要的組成部分。現有的轉子包括轉子鐵芯以及設置於轉子鐵芯中的永磁體，永磁體在磁化方向上的厚度一致。

經過檢測，上述永磁電機在使用的過程中，上述結構的轉子氣隙磁密諧波含量較高，磁阻轉矩較小，進而導致利用率較低。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種轉子及永磁電機，以解決目前轉子存在的氣隙磁密諧波含量較高，磁阻轉矩較小的問題。

為了實現上述目的，一方面，本發明提供如下技術方案：

一種轉子，包括轉子鐵芯以及設置於所述轉子鐵芯的安裝槽中的永磁體，所述永磁體具有遠離所述轉子鐵芯中心軸的第一端以及靠近所述轉子鐵芯中心軸的第二端，自所述第一端向所述第二端，所述永磁體在磁化方向上的厚度不一致。

優選地，自所述第一端向所述第二端，所述永磁體的在磁化方向上的厚度逐漸增大或逐漸減小。

所述永磁體的第一端在磁化方向上的厚度為t1，所述永磁體的第二端在磁化方向上的厚度為t2，t1與t2之間滿足關係：0.9t2>t1>0.3t2。

優選地，所述安裝槽與所述轉子鐵芯中心軸之間的最小距離為d，所述轉子鐵芯的外周緣的最小半徑為r，d與r之間滿足關係：r/3<dt1>0.3t2，能夠使得氣隙磁密波形更加接近正弦波形，從而進一步改善採用其的永磁電機的性能。

另外，上述厚度關係使得永磁體1靠近轉子鐵芯2的中心軸的第二端12的厚度比靠近轉子鐵芯2徑向外側的第一端11的厚度大，因此使得永磁體靠近d軸的一端厚度相比於靠近q軸一端的厚度較大(d軸和q軸如圖1中所示)，d軸磁路上永磁體1的平均厚度要大於q軸磁路上永磁體1的平均厚度，由於永磁體1具有遠大於轉子鐵芯2的磁阻，因此d軸磁路上的磁阻相比於使用兩端等厚永磁體1的磁阻更大，d軸具有更小的電感，此時就會增大q軸與d軸電感差值，從而增加磁阻轉矩。

可見，本發明公開的轉子能解決目前永磁電機轉子存在的氣隙磁密諧波含量較高、磁阻轉矩較小的問題。

進一步地，轉子鐵芯2上設置有安裝槽21，永磁體1設置於安裝槽21內。優選地，安裝槽21與轉子鐵芯2中心軸之間的最小距離為d，例如如圖1中所示，安裝槽21在徑向向內的端點與轉子鐵芯2中心軸之間的距離為d，轉子鐵芯2的外周緣的最小半徑(對於最小半徑後面有詳細解釋)為r，d與r之間滿足關係：r/3<dа>90°，經驗證，該夾角範圍能夠獲得更優的氣隙磁密波形。

本實施例中，永磁體1可以採用汝鐵硼材料製成，可以採用鐵氧體製成，還可以由其他永磁材料製成，本申請對此不作限制。

轉子鐵芯2的橫截面外輪廓可以是正圓，也可以為由多段圓心不在同一位置的圓弧拼接而成，將外輪廓設置為由多段圓心不在同一位置的圓弧拼接而成的形狀能夠進一步為永磁體1提供足夠大的安裝空間且保證形成轉子的轉子衝片的結構強度。當轉子鐵芯2的橫截面外輪廓呈正圓時，前述的轉子鐵芯2的外周緣的最小半徑r即為正圓的半徑；而當轉子鐵芯2的橫截面外輪廓由多段圓心不在同一位置的圓弧拼接而成時，前述的轉子鐵芯2的外周緣的最小半徑r即為外輪廓線的內接圓的半徑。

本發明實施例還提供一種永磁電機，該永磁電機包括上文實施例中所述的轉子，以提高效率及運行可靠性。

以上只通過說明的方式描述了本發明的某些示範性實施例，毋庸置疑，對於本領域的普通技術人員，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，上述附圖和描述在本質上是說明性的，不應理解為對本發明權利要求保護範圍的限制。