本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種電機(jī)轉(zhuǎn)子及具有其的電機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，通常將電機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)為U型結(jié)構(gòu)或V型結(jié)構(gòu)，以提高永磁電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩能力。但是永磁鐵的兩端部附近磁阻小，在永磁鐵兩端部上容易集中定子的線圈作用的反磁場，而永磁鐵兩端部出現(xiàn)嚴(yán)重減磁，從而使得永磁電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩降低，甚至使得電機(jī)不能夠正常工作。

并且在現(xiàn)有技術(shù)中，退磁磁場的磁勢垂直于磁鋼槽邊界作用于磁鋼，退磁磁勢就會正對磁鋼的磁化方向，因此退磁磁場將全部作用于磁鋼，導(dǎo)致強(qiáng)烈的退磁。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種能夠提高抗退磁能力的電機(jī)轉(zhuǎn)子。

一種電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵芯和多個永磁體組；在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)部以所述轉(zhuǎn)子鐵芯的軸心為圓心的圓周方向上均勻設(shè)置有多個永磁體槽，且所述永磁體槽的數(shù)量與所述永磁體組的數(shù)量相同；

一個所述永磁體組設(shè)置在一個所述永磁體槽中，且每個所述永磁體組包括設(shè)置在對應(yīng)的所述永磁體槽的兩端的方塊形結(jié)構(gòu)的端部永磁體，且所述端部永磁體的磁化方向與所述端部永磁體的靠近所述轉(zhuǎn)子鐵芯上的磁通通道的側(cè)面的法線之間具有第一夾角α。

在其中一個實(shí)施例中，所述端部永磁體傾斜設(shè)置在所述永磁體槽中，所述端部永磁體靠近所述磁通通道的側(cè)面與所述永磁體槽靠近所述磁通通道的側(cè)壁之間具有第二夾角β。

在其中一個實(shí)施例中，所述第二夾角β的取值范圍為：3°≤β≤(120/6p)°；

其中，p為所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的極對數(shù)。

在其中一個實(shí)施例中，所述永磁體槽為U型結(jié)構(gòu)，所述永磁體槽包括依次排布的第一分槽、第二分槽和第三分槽，所述第一分槽的結(jié)構(gòu)和所述第三分槽的結(jié)構(gòu)相同；

所述永磁體組包括設(shè)置在所述第一分槽中的第一永磁體、設(shè)置在所述第二分槽中的第二永磁體和設(shè)置在所述第三分槽中的第三永磁體；

所述第一永磁體和所述第三永磁體均為端部永磁體。

在其中一個實(shí)施例中，所述第一分槽和所述第三分槽均為D型結(jié)構(gòu)，且所述第一分槽的第一圓弧結(jié)構(gòu)部分與所述第二分槽的第二圓弧結(jié)構(gòu)部分均朝向所述磁通通道。

在其中一個實(shí)施例中，所述第一分槽的第一圓弧結(jié)構(gòu)部分的弧頂?shù)剿龅谝粓A弧結(jié)構(gòu)部分的兩端點(diǎn)之間構(gòu)成的連線的垂直距離為第一長度m，相鄰兩個所述永磁體槽之間的距離為第二長度n；

所述第一長度m和所述第二長度n之間滿足如下關(guān)系：0.6<m/n<1.2。

在其中一個實(shí)施例中，所述第一分槽包括靠近所述轉(zhuǎn)子鐵芯的軸心的第一分段和與所述第一分段連接的第二分段；

所述第一分段為方形結(jié)構(gòu)，所述第二分段的垂直于所述轉(zhuǎn)子鐵芯徑向的方向上的寬度沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向朝向圓外的方向逐漸變大，且所述第一分段遠(yuǎn)離所述磁通通道的側(cè)壁和所述第二分段遠(yuǎn)離所述磁通通道的側(cè)壁位于同一平面上。

在其中一個實(shí)施例中，所述永磁體槽為V型結(jié)構(gòu)，所述永磁體槽包括第四分槽和第五分槽，所述永磁體組包括設(shè)置在所述第四分槽中的第四永磁體和設(shè)置在所述第五分槽中的第五永磁體。

在其中一個實(shí)施例中，所述永磁體槽還包括第六分槽，所述第六分槽的兩端分別與所述第四分槽靠近所述轉(zhuǎn)子鐵芯軸心的一端和所述第五分槽靠近所述轉(zhuǎn)子鐵芯軸心的一端連接。

在其中一個實(shí)施例中，所述第一夾角α的取值范圍為：10°≤α≤(180/2p)°；

其中，p為所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的極對數(shù)。

本發(fā)明還提出一種電機(jī)，包括上述的電機(jī)轉(zhuǎn)子。

上述電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵芯和多個永磁體組，轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)部以轉(zhuǎn)子鐵芯的軸心為圓心的圓周方向上均勻設(shè)置有用于放置永磁體組的永磁體槽，每個永磁體組的設(shè)置在永磁體槽的兩端的方塊形結(jié)構(gòu)的端部永磁體的磁化方向與該端部永磁體的靠近磁通通道的側(cè)面的法線具有第一夾角α，從而使得引起該端部永磁體退磁的磁勢僅為退磁磁場磁勢的一個分量，從而提高了抗退磁能力。上述電機(jī)包括上述電機(jī)轉(zhuǎn)子，因此能夠提高抗退磁能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子在實(shí)施例一中的一個永磁體組裝配到永磁體槽中的示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)電機(jī)轉(zhuǎn)子的退磁磁密分布圖；

圖4為本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子的退磁磁密分布圖；

圖5為本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)施例六的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子及具有其的電機(jī)的具體實(shí)施方式進(jìn)行說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參見圖1和圖2，一個實(shí)施例中，本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯100和多個永磁體組200。在轉(zhuǎn)子鐵芯100的內(nèi)部以轉(zhuǎn)子鐵芯100的軸心為圓心的圓周方向上均勻設(shè)置有多個永磁體槽110。永磁體槽110的數(shù)量與永磁體組200的數(shù)量相同。一個永磁體組200設(shè)置在一個永磁體槽110中。每個永磁體組200包括設(shè)置在對應(yīng)的永磁體槽110的兩端的方塊形結(jié)構(gòu)的端部永磁體。且該端部永磁體 的磁化方向與該端部永磁體的靠近磁通通道300的側(cè)面的法線具有第一夾角α。其中，圖1中的箭頭所示方向即為該端部永磁體的磁化方向。

可以理解的，當(dāng)磁感應(yīng)線由鐵磁質(zhì)進(jìn)入非鐵磁質(zhì)，或由非鐵磁質(zhì)進(jìn)入鐵磁質(zhì)時，無論磁感應(yīng)線在鐵磁質(zhì)中與分界面的法線成什么角度，它在緊挨著分界面的非鐵磁質(zhì)中都可以認(rèn)為是與分界面相垂直的。因此，本發(fā)明的電機(jī)轉(zhuǎn)子將退磁磁場的磁勢與該端部永磁體的磁化方向設(shè)置有第一夾角，從而使得引起該端部永磁體退磁的磁勢僅為退磁磁場磁勢的一個分量，相當(dāng)于引起該端部永磁體退磁需要相對更大的退磁磁場，從而提高了電機(jī)轉(zhuǎn)子的抗退磁能力。

參見圖3和圖4，且以圖3和圖4所示方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，該端部永磁體的左上角和右下角位置處的黑色區(qū)域?yàn)橥舜懦潭容^大的區(qū)域。采用本發(fā)明的電機(jī)轉(zhuǎn)子后，該端部永磁體的左上角和右下角的退磁程度較大的區(qū)域明顯減少。經(jīng)試驗(yàn)測定，未采用本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子的電機(jī)的退磁電流為25A，采用本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子的電機(jī)的退磁電流提高到32A，退磁電流提高了28％。

參見圖1和圖2，實(shí)施例一中，永磁體槽110為U型結(jié)構(gòu)，包括依次排布的第一分槽111、第二分槽112和第三分槽113。其中，第一分槽111的結(jié)構(gòu)和第三分槽113的結(jié)構(gòu)相同，均為方形結(jié)構(gòu)；第二分槽112為弧狀結(jié)構(gòu)。依次排布的第一分槽111、第二分槽112和第三分槽113構(gòu)成一個U型結(jié)構(gòu)。該U型結(jié)構(gòu)的開口朝向轉(zhuǎn)子鐵芯100的外側(cè)。

對應(yīng)的永磁體組200包括第一永磁體210、第二永磁體220和第三永磁體230。第一永磁體210設(shè)置在第一分槽111中，第二永磁體220設(shè)置在第二分槽112中，第三永磁體230設(shè)置在第三分槽113中。可以理解的，第一永磁體210的結(jié)構(gòu)為與第一分槽111的結(jié)構(gòu)相匹配的方塊形結(jié)構(gòu)，第三永磁體230的結(jié)構(gòu)為與第三分槽113的結(jié)構(gòu)相匹配的方塊形結(jié)構(gòu)，且第一永磁體210的結(jié)構(gòu)和第三永磁體230的結(jié)構(gòu)相同，均為端部永磁體。第二永磁體220的結(jié)構(gòu)為與第二分槽112相匹配的方塊形結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，第一永磁體210、第二永磁體220和第三永磁體230相互獨(dú)立。上述永磁體槽110的結(jié)構(gòu)和永磁體組200的結(jié)構(gòu)，便于降低制作工藝的復(fù)雜度，且便于電機(jī)轉(zhuǎn)子的組裝。

第一永磁體210的磁化方向與第一永磁體210靠近磁通通道300的側(cè)面的 法線之間具有第一夾角α。同理，第三永磁體230的磁化方向與第三永磁體230靠近磁通通道300的側(cè)面的法線之間具有第一夾角α。

參見圖5，實(shí)施例二中，第一永磁體210傾斜設(shè)置在第一分槽111中，且第一永磁體210靠近磁通通道300的側(cè)面與第一分槽111靠近磁通通道300的側(cè)壁之間具有第二夾角β。優(yōu)選的，第二夾角β的取值范圍可以為：3°≤β≤(120/6p)°，其中p為本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子的極對數(shù)。第一分槽111中可以設(shè)置有臺階狀結(jié)構(gòu)，通過將第一永磁體210的一端放置在該臺階狀結(jié)構(gòu)上，使得第一永磁體210傾斜設(shè)置在第一分槽111中。

同理，第三永磁體230還可以傾斜設(shè)置在第三分槽113中，且第三永磁體230靠近磁通通道300的側(cè)面與第三分槽113靠近磁通通道300的側(cè)壁之間具有第二夾角β。優(yōu)選的，第二夾角β的取值范圍可以為：3°≤β≤(120/6p)°，其中p為本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子的極對數(shù)。第三分槽113中可以設(shè)置有臺階狀結(jié)構(gòu)，通過將第三永磁體230的一端放置在該臺階狀結(jié)構(gòu)上，使得第三永磁體230傾斜設(shè)置在第三分槽113中。

將第一永磁體210傾斜設(shè)置在第一分槽111中，將第三永磁體230傾斜設(shè)置在第三分槽113中，這樣可以不改變現(xiàn)有技術(shù)中的磁化方向，即可提高本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子的抗退磁能力。在第二角度β的取值范圍，本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子的抗退磁效果更佳。

參見圖6，實(shí)施例三中，第一分槽111為D型結(jié)構(gòu)，包括第一圓弧結(jié)構(gòu)部分111a和第一方形部分111b。第一分槽111的第一圓弧結(jié)構(gòu)部分111a朝向磁通通道300。第三分槽113還可以為D型結(jié)構(gòu)，包括第二圓弧結(jié)構(gòu)部分113a和第二方形部分113b。第三分槽113的第二圓弧結(jié)構(gòu)部分113a朝向磁通通道300。且第一分槽111的結(jié)構(gòu)和第三分槽113的結(jié)構(gòu)相同。將第一分槽111和第三分槽113設(shè)置為D型結(jié)構(gòu)，能夠使得本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子的抗退磁效果較佳。

其中，第一分槽111的第一圓弧結(jié)構(gòu)部分111a的弧頂?shù)降谝粓A弧結(jié)構(gòu)部分111a的兩端點(diǎn)之間構(gòu)成的連線的垂直距離為第一長度m，相鄰的兩個永磁體槽110之間的距離為第二長度n，如圖6所示。優(yōu)選的，第一長度m和第二長度n之間滿足如下關(guān)系：0.6<m/n<1.2。在第一長度m和第二長度n滿足該關(guān)系式 的情況下，本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子的第一永磁體111和第三永磁體113上的退磁程度較大的退磁面積將會進(jìn)一步減小。

可以理解的，第三分槽113的第二圓弧結(jié)構(gòu)部分113a的弧頂?shù)降诙A弧結(jié)構(gòu)部分113a的兩端點(diǎn)之間構(gòu)成的連線的垂直距離也為第一長度m。

參見圖7，在實(shí)施例四中，第一分槽111包括靠近轉(zhuǎn)子鐵芯100的軸心的第一分段111d和與第一分段111d連接的第二分段111c。第一分段111d為方形結(jié)構(gòu)。第二分段111c的垂直于轉(zhuǎn)子鐵芯100徑向的方向上的寬度沿轉(zhuǎn)子鐵芯100的徑向朝向圓外的方向逐漸變大。且第一分段111d遠(yuǎn)離磁通通道300的側(cè)壁和第二分段111c遠(yuǎn)離磁通通道300的側(cè)壁位于同一平面上。

同理，第三分槽113包括靠近轉(zhuǎn)子鐵芯100的軸心的第三分段113d和與第三分段113d連接的第四分段113c。第三分段113d為方形結(jié)構(gòu)。第四分段113c的垂直于轉(zhuǎn)子鐵芯100徑向的方向上的寬度沿轉(zhuǎn)子鐵芯100的徑向朝向圓外的方向逐漸變大。且第三分段113d遠(yuǎn)離磁通通道300的側(cè)壁和第四分段113c遠(yuǎn)離磁通通道300的側(cè)壁位于同一平面上。

可以理解的，電機(jī)轉(zhuǎn)子中，永磁體組200的磁阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于非永磁體部分的磁阻。因此，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生退磁時，退磁磁通會沿著磁阻最小的路徑通過，從而導(dǎo)致永磁體組200靠近轉(zhuǎn)子鐵芯100外圓的部分退磁較為嚴(yán)重。本實(shí)施例中，永磁體組200靠近轉(zhuǎn)子鐵芯100外圓的部分為第一永磁體210和第三永磁體230。而第二分段111c能夠削弱第一永磁體210所承受的最大退磁磁勢的磁場，第四分段113c能夠削弱第三永磁體230所承受的最大退磁磁勢的磁場，從而提高本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子的抗退磁能力。

參見圖8，在實(shí)施例五中，永磁體槽110還可以為V型結(jié)構(gòu)。永磁體槽110包括第四分槽114和第五分槽115。對應(yīng)的，永磁體組200包括設(shè)置在第四分槽114中的第四永磁體240和設(shè)置在第五分槽115中的第五永磁體250。第四永磁體240和第五永磁體250均為方塊形結(jié)構(gòu)。將永磁體槽110設(shè)置成V型結(jié)構(gòu)，能夠減少永磁體的用量，降低制作工藝的復(fù)雜度，從而降低制作成本。

參見圖9，在實(shí)施例六中，該V型結(jié)構(gòu)的永磁體槽110還可以包括第六分槽116。第六分槽116的兩端分別與第四分槽114靠近轉(zhuǎn)子鐵芯100的軸心的一 端和第五分槽115靠近轉(zhuǎn)子鐵芯100的軸心的一端連接。

上述各個實(shí)施例中，第一夾角α的取值范圍可以為：10°≤α≤(180/2p)°，其中p為本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子的極對數(shù)。將第一夾角α的取值范圍設(shè)置在上述范圍內(nèi)，能夠明顯削弱作用在第一永磁體210和第三永磁體230磁化方向上的退磁磁勢，進(jìn)而降低第一永磁體210和第三永磁體230上退磁程度較大的退磁面積，提高電機(jī)轉(zhuǎn)子的抗退磁能力。

上述電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵芯100和多個永磁體組200，轉(zhuǎn)子鐵芯100內(nèi)部的圓周方向上均勻設(shè)置有用于放置永磁體組200的永磁體槽110，每個永磁體組200的設(shè)置在永磁體槽110的兩端的端部永磁體的磁化方向與該端部永磁體的靠近磁通通道300的側(cè)面的法線具有第一夾角α，從而使得引起該端部永磁體退磁的磁勢僅為退磁磁場磁勢的一個分量，提高了電機(jī)轉(zhuǎn)子的抗退磁能力。

另外，本發(fā)明還提出一種電機(jī)，包括上述電機(jī)轉(zhuǎn)子，且具有上述電機(jī)轉(zhuǎn)子所具有的所有優(yōu)點(diǎn)。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。