本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)裝置技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，是涉及一種電機(jī)及其轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)：

電機(jī)是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置，電磁式電動(dòng)機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，而轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子鐵芯和永磁體組，具體地，轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)置有永磁體槽，而永磁體嵌入永磁體槽內(nèi)。

專利201020515535.X公開(kāi)了一種切向聚磁結(jié)構(gòu)的直流無(wú)刷方波電機(jī)轉(zhuǎn)子，有兩個(gè)永磁體截面對(duì)氣隙提供每極磁通，提高氣隙磁密。專利文件在矩形槽靠近轉(zhuǎn)軸根部設(shè)置了圓弧形槽，以隔離了永磁體N-S間的漏磁場(chǎng)，減小了切向式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的漏磁。但是專利文件提出的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)仍為傳統(tǒng)的切向式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)，每極的磁通面積為：磁鋼寬度*鐵芯長(zhǎng)度*2，磁鋼寬度小于轉(zhuǎn)子內(nèi)外徑之差，對(duì)于切向式結(jié)構(gòu)電機(jī)，每極磁通受到了轉(zhuǎn)子內(nèi)、外徑的限制。

因此，如何提供一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，解決磁通面積受轉(zhuǎn)子內(nèi)徑和外徑限制的問(wèn)題，以增大磁通面積，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種電機(jī)的轉(zhuǎn)子，以增大磁通面積，本發(fā)明還提供了一種具有該轉(zhuǎn)子的電機(jī)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種電機(jī)的轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵芯和永磁體，所述轉(zhuǎn)子鐵芯沿周向均勻設(shè)置有多個(gè)關(guān)于所述轉(zhuǎn)子鐵芯的圓心對(duì)稱的永磁體槽，所述永磁體嵌入與其適配的所述永磁體槽內(nèi)，其特征在于，

所述永磁體槽包括：兩段方形槽和靠近所述轉(zhuǎn)子鐵芯圓心的弧形槽，兩段所述方形槽和所述弧形槽組合形成U型槽結(jié)構(gòu)，所述永磁體槽的對(duì)稱軸過(guò)所述轉(zhuǎn)子鐵芯的圓心；

所述永磁體包括：設(shè)置在所述弧形槽內(nèi)的弧形磁鋼和設(shè)置在所述方形槽內(nèi)的方形磁鋼，所述弧形磁鋼沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向充磁，并且所述方形磁鋼充磁方向厚度h1小于等于R1/4，所述方形磁鋼沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯徑向的厚度與所述弧形磁鋼中心充磁方向厚度滿足：w1+h2<R1-R2-a，其中w1為方形磁鋼沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯徑向的厚度，h2為弧形磁鋼中心充磁方向厚度，R2為轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)徑，a為弧形磁鋼到所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)圓的最小距離，R1為轉(zhuǎn)子鐵芯外圓半徑。

優(yōu)選地，上述的轉(zhuǎn)子中，所述弧形槽與兩段所述方形槽均連通，所述弧形磁鋼和兩段所述方形磁鋼為一體式結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，上述的轉(zhuǎn)子中，所述方形槽對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子外圈處為直線段，所述直線段與所述方形槽端面平行。

優(yōu)選地，上述的轉(zhuǎn)子中，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外圓與所述方形槽之間設(shè)置有隔磁橋。

優(yōu)選地，上述的轉(zhuǎn)子中，所述隔磁橋沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯徑向的厚度大于0.35mm。

優(yōu)選地，上述的轉(zhuǎn)子中，所述方形槽與所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外圈對(duì)應(yīng)的端面為弧面，所述方形槽的弧面到所述轉(zhuǎn)子鐵芯外圈的距離大于0.35mm。

優(yōu)選地，上述的轉(zhuǎn)子中，所述弧形磁鋼(2)到所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)圓的最小距離a大于等于2mm。

優(yōu)選地，上述的轉(zhuǎn)子中，所述弧形槽為圓弧槽，所述弧形磁鋼(2)為圓弧磁鋼。

一種電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子，其中，所述轉(zhuǎn)子為上述任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子。

經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，本發(fā)明公開(kāi)了一種電機(jī)的轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵芯和永磁體，轉(zhuǎn)子鐵芯沿周向均勻設(shè)置有多個(gè)關(guān)于轉(zhuǎn)子鐵芯的圓心對(duì)稱的永磁體槽，并將永磁體嵌入適配的永磁體槽內(nèi)，其中，永磁體槽包括兩段方形槽和靠近轉(zhuǎn)子鐵芯圓心的弧形槽，這兩段方形槽和弧形槽組合形成U型槽結(jié)構(gòu)，該永磁體槽的對(duì)稱軸過(guò)轉(zhuǎn)子鐵芯的圓心；相應(yīng)的，永磁體包括設(shè)置在弧形槽內(nèi)的弧形磁鋼和設(shè)置在方形槽內(nèi)的方形磁鋼，并且方形磁鋼沿垂直于轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向方向充磁，而弧形磁鋼沿轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向充磁，并將方形磁鋼 充磁方向厚度h1設(shè)置為小于等于R1/4，方形磁鋼沿轉(zhuǎn)子鐵芯徑向的厚度與弧形磁鋼中心充磁方向厚度滿足：w1+h2<R1-R2-a，其中w1為方形磁鋼沿轉(zhuǎn)子鐵芯徑向的厚度，h2為弧形磁鋼中心充磁方向厚度，R2為轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)徑，a為弧形磁鋼到轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)圓的最小距離，R1為轉(zhuǎn)子鐵芯外圓半徑。

通過(guò)對(duì)方形磁鋼的充磁厚度，方形磁鋼沿轉(zhuǎn)子鐵芯徑向的厚度與弧形磁鋼中心充磁方向厚度的關(guān)系限定，增大了每極磁通面積，使轉(zhuǎn)子獲得較大的每極磁通量，提高了電機(jī)效率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的電機(jī)的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心是提供一種電機(jī)的轉(zhuǎn)子，以增大磁通面積，本發(fā)明的另一核心是提供一種具有該轉(zhuǎn)子的電機(jī)。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種電機(jī)的轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵芯和永磁體，轉(zhuǎn)子鐵芯沿周向均勻設(shè)置有多個(gè)關(guān)于轉(zhuǎn)子鐵芯的圓心對(duì)稱的永磁體槽，并將永磁體嵌入適配的永磁體槽內(nèi)，其中，永磁體槽包括兩段方形槽和靠近轉(zhuǎn)子鐵芯圓心的弧形槽，這兩段方形槽和弧形槽組合形成U型槽結(jié)構(gòu)，該永磁體槽的對(duì)稱軸過(guò)轉(zhuǎn)子鐵芯的圓心；相應(yīng)的，永磁體包括設(shè)置在弧形槽內(nèi)的弧形磁鋼2和設(shè)置在方形槽內(nèi)的方形磁鋼1，并且方形磁鋼1沿垂直于轉(zhuǎn)子鐵芯的 徑向方向充磁，而弧形磁鋼2沿轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向充磁，并將方形磁鋼1充磁方向厚度h1設(shè)置為小于等于R1/4，方形磁鋼1沿轉(zhuǎn)子鐵芯徑向的厚度與弧形磁鋼2中心充磁方向厚度滿足：w1+h2<R1-R2-a，其中w1為方形磁鋼1沿轉(zhuǎn)子鐵芯徑向的厚度，h2為弧形磁鋼2中心充磁方向厚度，R2為轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)徑，a為弧形磁鋼2到轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)圓的最小距離，R1為轉(zhuǎn)子鐵芯外圓半徑。

通過(guò)對(duì)方形磁鋼1的充磁厚度，方形磁鋼1沿轉(zhuǎn)子鐵芯徑向的厚度與弧形磁鋼2中心充磁方向厚度的關(guān)系限定，增大了每極磁通面積，使轉(zhuǎn)子獲得較大的每極磁通量，提高了電機(jī)效率。

在一具體實(shí)施例中，將弧形槽與兩段方形槽均連通，以進(jìn)一步增大磁鋼占用的體積，增大電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。相應(yīng)地，將弧形磁鋼2和兩段方形磁鋼1設(shè)置為一體式結(jié)構(gòu)，可進(jìn)一步減小方形磁鋼1端部漏磁的問(wèn)題。

優(yōu)選的實(shí)施例中，將方形槽對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子外圈處設(shè)置為直線段，并將直線段與方形槽端面平行布置。具體地，該直線段為原整圓轉(zhuǎn)子鐵芯的弦，即該轉(zhuǎn)子鐵芯的外圈輪廓為直線段和弧線段交替構(gòu)成。由于方形磁鋼切向放置，氣隙磁密在其端部處出現(xiàn)很大峰值，引起很大的電磁力導(dǎo)致電機(jī)的振動(dòng)噪聲，并且由于該位置氣隙磁密幅值發(fā)生突變，導(dǎo)致鐵損增加。將轉(zhuǎn)子鐵芯外圓對(duì)應(yīng)方形槽的位置設(shè)計(jì)為直線段，使該位置對(duì)應(yīng)的氣隙增大，削弱氣隙磁密的突變，可以降低鐵損，提高效率，并降低電磁力幅值，減小電機(jī)振動(dòng)噪聲。

進(jìn)一步的實(shí)施例中，在轉(zhuǎn)子鐵芯的外緣與方形槽之間設(shè)置有隔磁橋，通過(guò)設(shè)置隔磁橋可降低轉(zhuǎn)子鐵芯漏磁的問(wèn)題，提高電機(jī)的效率。在本申請(qǐng)中將隔磁橋沿轉(zhuǎn)子鐵芯徑向的厚度設(shè)置為大于0.35mm，以提高隔磁橋的強(qiáng)度。

為了增加隔磁橋部位的轉(zhuǎn)子鐵芯的強(qiáng)度，優(yōu)選的實(shí)施例中，用弧線段代替方形槽端部的直線結(jié)構(gòu)，即方形槽靠近轉(zhuǎn)子鐵芯外圓的端面為弧面，結(jié)合上述部分，需要保證弧面到轉(zhuǎn)子的直線段的最小距離大于一片硅鋼片厚度，即大于隔磁橋的厚度，具體的大于0.35mm。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本申請(qǐng)中的弧形磁鋼2到轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)圓的最小距離a大于等于2mm，以保證轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。對(duì)于弧形磁鋼2到轉(zhuǎn)子鐵 芯內(nèi)圓的最小距離a的具體尺寸可根據(jù)不同的需要進(jìn)行設(shè)定且均在保護(hù)范圍內(nèi)。

具體的實(shí)施例中，將弧形槽設(shè)置為圓弧槽，并將內(nèi)部的弧形磁鋼2設(shè)置為圓弧磁鋼，以進(jìn)一步對(duì)弧形磁鋼2的充磁方向進(jìn)行設(shè)定。

此外，本申請(qǐng)還保護(hù)了一種電機(jī)，該電機(jī)具有上述實(shí)施公開(kāi)的轉(zhuǎn)子，因此，具有該轉(zhuǎn)子的電機(jī)也具有上述所有技術(shù)效果，在此不再一一贅述。

本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。