專利名稱：一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種永磁電機(jī)領(lǐng)域，特別是涉及一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
目前電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)技術(shù)日趨成熟，逐步向市場(chǎng)化邁進(jìn)，而電動(dòng)轎車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)由于功率密度、換能效率要求較高，所以一般采用無(wú)需外電源勵(lì)磁的永磁同步電機(jī)。永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子一般由釹鐵硼磁鋼鑲嵌在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)部或粘貼在其外部構(gòu)成，而釹鐵硼大部分由極其昂貴的釹等金屬燒結(jié)而成，所以轉(zhuǎn)子成本很高?，F(xiàn)在常用的永磁同步電機(jī)，其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，按磁極放置方式，可分為表貼式結(jié)構(gòu)、半嵌入式結(jié)構(gòu)和內(nèi)置式結(jié)構(gòu)。對(duì)于這三種結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，磁鋼均是左右對(duì)稱放置，這樣的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，再加上對(duì)稱的三相定子結(jié)構(gòu)，使得電機(jī)正、 反向轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩特性基本一致。對(duì)于電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，其驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)用特性在于，正向前進(jìn)方向要求有足夠的正向轉(zhuǎn)矩，以滿足其啟動(dòng)性能、加速性能和爬坡性能，而反向倒退方向則不需要太大的轉(zhuǎn)矩；并且其前進(jìn)方向的使用頻率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其后退方向的使用頻率。因此，現(xiàn)在的永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)，其正反向最大轉(zhuǎn)矩均一致的特性，造成了反向轉(zhuǎn)矩沒(méi)有充分利用，而正向轉(zhuǎn)矩則可能不足的情況。目前，市場(chǎng)上仍未發(fā)現(xiàn)，能夠克服上述缺點(diǎn)，節(jié)約磁鋼成本且正向轉(zhuǎn)矩性能很高的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，經(jīng)檢索未發(fā)現(xiàn)相關(guān)專利和文獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種節(jié)約磁鋼成本并且正向轉(zhuǎn)矩性能很高的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子。本發(fā)明的技術(shù)方案在于，永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子包括鐵芯1、多個(gè)磁鋼2，所述磁鋼2沿徑向鑲嵌于所述鐵芯1內(nèi)部，所述磁鋼2沿旋轉(zhuǎn)方向的正向端向所述鐵芯1外部傳遞的磁場(chǎng)強(qiáng)度大于反向端的磁場(chǎng)強(qiáng)度。所述磁鋼2本身的正向端可以向所述鐵芯1旋轉(zhuǎn)的方向傾斜，在所述鐵芯1邊緣內(nèi)沿徑向布置，所述磁鋼2經(jīng)所述鐵芯1向所述鐵芯1外部導(dǎo)出的磁場(chǎng)是不均勻的，尤其是沿電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)方向的磁場(chǎng)較強(qiáng)，由此正向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩得到了很大提升。并且所述磁鋼 2本身的正向端還可以大于反向端，也就是說(shuō)所述磁鋼2的反向端的體積可以減小，起到了節(jié)約磁鋼材料的作用。所述磁鋼2的端部外側(cè)可以設(shè)置有氣隙3。優(yōu)選地，所述磁鋼2的正向端、反向端外側(cè)都設(shè)置有所述氣隙3。所述氣隙3內(nèi)的空氣的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)低于所述鐵芯1的磁導(dǎo)率，可以使所述磁鐵的磁場(chǎng)盡可能地導(dǎo)向所述鐵芯1外部，提高了所述磁鋼2的磁場(chǎng)利用率。所述磁鋼2的端部外側(cè)可以設(shè)置有氣隙3。優(yōu)選地，所述磁鋼2的正向端、反向端外側(cè)都設(shè)置有所述氣隙3。所述氣隙3內(nèi)的空氣的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)低于所述鐵芯1的磁導(dǎo)率，可以使所述磁鐵的磁場(chǎng)盡可能地導(dǎo)向所述鐵芯1外部，提高了所述磁鋼2的磁場(chǎng)利用率。
在上述技術(shù)方案中，在達(dá)到同樣轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的技術(shù)要求時(shí)，電機(jī)可以設(shè)計(jì)得更小， 提高了電機(jī)的功率密度，其各種機(jī)械、電磁的能量損失也較小，所以能量的轉(zhuǎn)化效率得以提升。本發(fā)明顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是1.轉(zhuǎn)子正向旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)矩高。2.節(jié)約磁鋼成本。3.電機(jī)功率密度進(jìn)一步得到了提升。4.能量轉(zhuǎn)化效率也得到了一些提升。


圖1是現(xiàn)有的磁鋼2徑向布置技術(shù)的原理圖。圖2是本發(fā)明磁鋼2傾斜放置情況下的實(shí)施例原理圖。圖3是本發(fā)明磁鋼2本身不對(duì)稱情況下的實(shí)施例原理圖。圖4是本發(fā)明磁鋼2傾斜放置情況下設(shè)有氣隙3的實(shí)施例原理圖。圖5是本發(fā)明磁鋼2本身不對(duì)稱情況下設(shè)有氣隙3的實(shí)施例原理圖。圖1-5中鐵芯1、磁鋼2、氣隙3。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中，所述磁鋼2在所述鐵芯1邊緣內(nèi)沿徑向均勻布置，所述磁鋼2經(jīng)所述鐵芯1向所述鐵芯1外部導(dǎo)出的磁場(chǎng)相對(duì)來(lái)說(shuō)是均勻的。圖2是本發(fā)明的第一種實(shí)施例，永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子包括鐵芯1、多個(gè)磁場(chǎng)，所述磁鋼2沿旋轉(zhuǎn)方向的正向端向所述鐵芯1外部的磁場(chǎng)強(qiáng)度大于反向端的磁場(chǎng)強(qiáng)度。所述磁鋼2本身的正向端向所述鐵芯1旋轉(zhuǎn)的方向傾斜，在所述鐵芯1邊緣內(nèi)沿徑向布置，所述磁鋼2經(jīng)所述鐵芯1向所述鐵芯1外部導(dǎo)出的磁場(chǎng)是不均勻的，尤其是沿電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)方向的磁場(chǎng)較強(qiáng)，由此正向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩得到了很大提升。并且所述磁鋼2的反向端的體積可以減小，起到了節(jié)約磁鋼材料的作用。圖3是本發(fā)明的第二種實(shí)施例，所述磁鋼2本身的正向端還可以大于反向端，在所述鐵芯1邊緣內(nèi)沿徑向布置，所述磁鋼2經(jīng)所述鐵芯1向所述鐵芯1外部導(dǎo)出的磁場(chǎng)是不均勻的，尤其是沿電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)方向的磁場(chǎng)較強(qiáng)。圖4和圖5是本發(fā)明的第三、四種實(shí)施例， 所述磁鋼2的端部外側(cè)可以設(shè)置有氣隙3。優(yōu)選地，所述磁鋼2的正向端、反向端外側(cè)都設(shè)置有所述氣隙3。所述氣隙3內(nèi)的空氣的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)低于所述鐵芯1的磁導(dǎo)率，可以使所述磁鋼2的磁場(chǎng)盡可能地導(dǎo)向所述鐵芯1外部，提高了所述磁鋼2的磁場(chǎng)利用率。并且，在圖4 的第三種實(shí)施例中，所述磁鋼2本身的正向端向所述鐵芯1旋轉(zhuǎn)的方向傾斜；在圖5的第四種實(shí)施例中，，所述磁鋼2本身的正向端向所述鐵芯1旋轉(zhuǎn)的方向傾斜，并且所述磁鋼2本身的正向端向所述鐵芯1旋轉(zhuǎn)的方向傾斜。
權(quán)利要求
1.一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括鐵芯(1)、多個(gè)磁鋼O)，所述磁鋼(2)沿所述鐵芯(1)的徑向鑲嵌于所述鐵芯(1)內(nèi)部，其特征在于，所述磁鋼(2)沿旋轉(zhuǎn)方向的正向端向所述鐵芯 (1)外部傳遞的磁場(chǎng)強(qiáng)度大于反向端的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述磁鋼(2)本身的正向端向所述鐵芯(1)旋轉(zhuǎn)的方向傾斜布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述磁鋼(2)本身的正向端還可以大于反向端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述磁鋼( 的端部外側(cè)可以設(shè)置有氣隙(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，優(yōu)選地，所述磁鋼(2)的正向端、 反向端外側(cè)都設(shè)置有所述氣隙(3)。
全文摘要
一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，涉及永磁電機(jī)領(lǐng)域，旨在解決所用稀土材料成本過(guò)高、電機(jī)單方向轉(zhuǎn)矩需要提高的問(wèn)題。包括鐵芯(1)、多個(gè)磁鋼(2)、氣隙(3)；所述磁鋼(2)沿轉(zhuǎn)子的徑向向所述鐵芯(1)旋轉(zhuǎn)方向傾斜布置在所述鐵芯(1)內(nèi)部，自身也可以不對(duì)稱。由此，所述磁鋼(2)的磁場(chǎng)在與電機(jī)旋轉(zhuǎn)同方向的一端得到了加強(qiáng)，電機(jī)向該方向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩得到了增加，雖然反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩有所降低，但是在反轉(zhuǎn)情況很少使用的情況下整體轉(zhuǎn)矩性能還是得到了提升，節(jié)約了磁鋼(2)成本。尤其是對(duì)于大多數(shù)時(shí)候向前行駛或負(fù)重爬坡的電動(dòng)汽車永磁電機(jī)來(lái)說(shuō)，有益效果就更加明顯。本發(fā)明主要用于永磁電機(jī)，尤其是電動(dòng)汽車上的永磁電機(jī)。
文檔編號(hào)H02K1/27GK102306963SQ201110268889
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者余國(guó)權(quán) 申請(qǐng)人:天津市松正電動(dòng)汽車技術(shù)股份有限公司