本發(fā)明涉及電機技術領域，尤其涉及一種電機轉子結構及永磁電機。

背景技術：

現(xiàn)有技術的永磁電機，在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，永磁鐵兩端部出現(xiàn)嚴重減磁，使得轉矩降低，甚至使得電機不能夠正常工作。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種電機轉子結構及永磁電機，每個永磁體槽組包括至少兩段依次連接的永磁體槽，相鄰的兩段永磁體槽之間設置隔磁橋，永磁體槽組的兩端部也均設置有隔磁橋，由于隔磁橋處的磁阻小于永磁體部分的磁阻，退磁磁通將有大部分通過隔磁橋，改變了退磁磁場的磁勢流通方向，作用在永磁體上的退磁磁勢明顯減小，有效提高了電機的抗退磁能力。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

一種電機轉子結構，包括轉子鐵芯，所述轉子鐵芯上設有多個永磁體槽組，多個所述永磁體槽組均勻分布在所述轉子鐵芯的中心軸線周側，每個所述永磁體槽組呈開口朝向所述轉子鐵芯外周圓的U型或V型，每個所述永磁體槽組內(nèi)設置永磁體，每個所述永磁體槽組包括至少兩段依次連接的永磁體槽，相鄰的兩段所述永磁體槽之間設置隔磁橋，所述永磁體槽組的兩端部也均設置有隔磁橋。

在其中一個實施例中，所述永磁體槽組呈開口朝向轉子鐵芯外周圓的U型，每個所述永磁體槽組由三段依次連接的永磁體槽所形成，中間段的永磁體槽為弧形結構，首尾段的永磁體槽均呈方形結構或類方形結構。

在其中一個實施例中，所述中間段的永磁體槽內(nèi)設置弧形永磁體，所述首 尾段的永磁體槽內(nèi)均設置方形永磁體。

在其中一個實施例中，所述首尾段的永磁體槽邊緣處還設置斜切邊，所述斜切邊位于所述永磁體槽組的開口內(nèi)側，且置于所述永磁體槽組的端部，所述首尾段的永磁體槽內(nèi)的方形永磁體也對應設置斜切邊。

在其中一個實施例中，所述斜切邊頂端到永磁體槽中心線轉子外圓處的垂直距離為b，所述永磁體槽組兩端處的隔磁橋的寬度為c，其中，1.5≤b/c≤5。

在其中一個實施例中，所述斜切邊的斜切角度為θ，150°≤θ≤180°-240/2p°，其中，p為轉子極對數(shù)，p≥6，且p為偶數(shù)。

在其中一個實施例中，所述斜切邊頂端到永磁體槽中心線轉子外圓處的垂直距離為b，所述永磁體槽組兩端處的隔磁橋的寬度為c，所述斜切邊的斜切角度為θ，其中，1.5≤b/c≤5，150°≤θ≤180°-240/2p°，p為轉子極對數(shù)，p≥6，且p為偶數(shù)。

在其中一個實施例中，所述首尾段的永磁體槽寬度大于所述中間段的永磁體槽寬度。

在其中一個實施例中，在同一所述永磁體槽組中，相鄰兩段所述永磁體槽之間的隔磁橋寬度為a，所述永磁體槽組兩端處的隔磁橋的寬度為c，其中，1≤a/c≤2.5。

在其中一個實施例中，所述永磁體槽組呈開口朝向所述轉子鐵芯外周圓的V型，每個所述永磁體槽組由兩段依次連接的永磁體槽所形成，兩段所述永磁體槽均呈方形結構或類方形結構，兩段所述永磁體槽內(nèi)均設置方形永磁體。

還涉及一種永磁電機，包括上述任一技術方案所述的電機轉子結構。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的電機轉子結構及永磁電機，每個永磁體槽組包括至少兩段依次連接的永磁體槽，相鄰的兩段永磁體槽之間設置隔磁橋，永磁體槽組的兩端部也均設置有隔磁橋，由于隔磁橋處的磁阻小于永磁體部分的磁阻，退磁磁通將有大部分通過隔磁橋，改變了退磁磁場的磁勢流通方向，作用在永磁體上的退磁磁勢明顯減小，有效提高了電機的抗退磁能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的電機轉子結構實施例一的結構示意圖；

圖2為帶有尺寸標注的圖1所示電機轉子結構示意圖；

圖3為本發(fā)明的電機轉子結構實施例二的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明的電機轉子結構實施例三的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明的電機轉子結構實施例四的結構示意圖；

圖6為現(xiàn)有技術的電機轉子結構與本發(fā)明一實施例的電機轉子結構仿真對比結果圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例對本發(fā)明的電機轉子結構及永磁電機進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參照圖1至圖5，本發(fā)明一實施例的電機轉子結構，包括轉子鐵芯100，轉子鐵芯100上設有多個永磁體槽組，多個永磁體槽組均勻分布在轉子鐵芯100的中心軸線周側，每個永磁體槽組呈開口朝向轉子鐵芯100外周圓的U型或V型，每個永磁體槽組內(nèi)設置永磁體200，各組永磁體200在轉子鐵芯100的圓周方向呈N、S交替排列。圖中轉子鐵芯100上設置六個永磁體槽組。

每個永磁體槽組包括至少兩段依次連接的永磁體槽101，相鄰的兩段永磁體槽101之間設置隔磁橋102，永磁體槽組的兩端部也均設置有隔磁橋102。

由于隔磁橋處的磁阻小于永磁體部分的磁阻，此時，永磁體部分相當于空氣，當電機發(fā)生退磁時，退磁磁通會沿著磁阻最小的路徑通過，退磁磁通將有大部分通過隔磁橋，改變了退磁磁場的磁勢流通方向，作用在永磁體上的退磁磁勢明顯減小，有效提高了電機的抗退磁能力。

實施例一

如圖1和圖2所示，永磁體槽組呈開口朝向轉子鐵芯100外周圓的U型， 每個永磁體槽組由三段依次連接的永磁體槽101所形成，中間段的永磁體槽101為弧形結構，首尾段的永磁體槽101均呈方形結構或類方形結構。

其中，中間段的永磁體槽101內(nèi)設置弧形永磁體200，首尾段的永磁體槽101內(nèi)均設置方形永磁體200。在同一永磁體槽組中，由于中間段的永磁體槽101與首尾段的永磁體槽101之間均具有隔磁橋102，從而弧形永磁體200與方向永磁體200之間由隔磁橋102進行隔離，隔磁橋102作為引導退磁磁路。

優(yōu)選地，在同一永磁體槽組中，兩方形永磁體200相對弧形永磁體200的中心線對稱設置。

作為一種可實施方式，在同一永磁體槽組中，相鄰兩段永磁體槽101之間的隔磁橋102寬度為a，永磁體槽組兩端處的隔磁橋102的寬度為c，其中，1≤a/c≤2.5。

設計1≤a/c≤2.5時，可明顯削弱作用在永磁體磁化上的退磁磁勢，進而降低永磁體退磁到拐點以下的面積，提高永磁體的抗退磁能力。采用本實施例的磁鋼退磁到拐點以下的面積明顯減少，相比于現(xiàn)有技術，本實施例計算出的電機退磁電流提高32％以上。

顯然，在每個永磁體槽組中，可在任一永磁體槽中設置永磁體；或者，也可在任意兩個永磁體槽中設置永磁體。未設置永磁體的永磁體槽101內(nèi)可填充空氣介質或/和非磁性材料。

實施例二

如圖3所示，本實施例與實施例一的區(qū)別在于：在同一永磁體槽組中，首尾段的永磁體槽101邊緣處還設置斜切邊，所述斜切邊位于所述永磁體槽組的開口內(nèi)側，且置于所述永磁體槽組的端部，所述首尾段的永磁體槽101內(nèi)的方形永磁體200也對應設置斜切邊。

優(yōu)選地，首尾段的永磁體槽101的斜切邊相對弧形永磁體200的中心線對稱設置。

設置斜切邊，可以有效引導退磁磁勢朝磁阻較小的轉子鐵芯100外圓部分的隔磁橋102處通過，即引導退磁磁勢朝永磁體槽組兩端部的隔磁橋102處通過。如此進一步提升了電機的抗退磁能力。

較佳地，斜切邊頂端到永磁體槽101中心線轉子外圓處的垂直距離為b，永磁體槽組兩端處的隔磁橋102的寬度為c，其中，1.5≤b/c≤5。此處的永磁體槽101中心線轉子外圓處是指：靠近所述斜切邊的轉子鐵芯101的對稱中心線與靠近所述斜切邊的轉子鐵芯101外周圓的相交處。

其中，斜切邊的斜切角度為θ，150°≤θ≤180°-240/2p°，其中，p為極對數(shù)，p≥6，且p為偶數(shù)。斜切邊的斜切角度是指斜切邊與方向永磁體200短邊(寬度方向上的邊)之間所成鈍角夾角的角度。

本實施例的電機轉子結構，永磁體的退磁面積將會減小，進一步提高永磁體的抗退磁能力。

實施例三

如圖4所示，本實施例與實施例一的區(qū)別在于：在同一永磁體槽組中，首尾段的永磁體槽101寬度大于中間段的永磁體槽101寬度。亦即方形永磁體200的寬度大于弧形永磁體200的寬度。此時，方形永磁體厚度(圖中的寬度)增大，同樣的退磁磁勢作用在永磁體200上，由于永磁體200的面積增加，永磁體的退磁到拐點以下的面積將會減少，同樣能夠進一步提高永磁體的抗退磁能力。

本實施例中，首尾段的永磁體槽101邊緣處也可采用實施例二中的斜切邊設計，首尾段的永磁體槽101內(nèi)的方形永磁體200也對應設置斜切邊。優(yōu)選地，首尾段的永磁體槽101的斜切邊相對弧形永磁體200的中心線對稱設置。

設置斜切邊，可以有效引導退磁磁勢朝磁阻較小的轉子鐵芯100外圓部分的隔磁橋102處通過，即引導退磁磁勢朝永磁體槽組兩端部的隔磁橋102處通過，進一步提升了電機的抗退磁能力。

實施例四

如圖5所示，每個永磁體槽組呈開口朝向轉子鐵芯100外周圓的V型，每個永磁體槽組由兩段依次連接的永磁體槽101所形成，相鄰兩段永磁體槽101之間的隔磁橋102，兩段永磁體槽101均呈方形結構或類方形結構，兩段永磁體 槽101內(nèi)均設置方形永磁體200，兩個方形永磁體200呈V型排列。將永磁體槽組設計成V型，可以減少永磁體數(shù)量，降低工藝復雜程度。

本實施例中，兩段永磁體槽101也均可采用實施例二中的斜切邊設計。兩段永磁體槽101內(nèi)的方形永磁體200也對應設置斜切邊。優(yōu)選地，兩段永磁體槽101的斜切邊相對轉子鐵芯100的徑向中線對稱設置。

當然，兩段永磁體槽101中的任意一段可采用實施例二中的斜切邊設計。采用斜切邊設計的永磁體槽101內(nèi)的方形永磁體200也對應設置斜切邊。

設置斜切邊，永磁體的退磁面積將會減小，進一步提高永磁體的抗退磁能力。

實施例五

本發(fā)明還提供一種永磁電機，包括任一項技術方案所述的電機轉子結構，永磁電機除上述電機轉子結構外均為現(xiàn)有技術，此處不再贅述。永磁電機由于采用上述電機轉子結構，因此也取得了同樣的有益技術效果。

以上各實施例的電機轉子結構及永磁電機，每個永磁體槽組包括至少兩段依次連接的永磁體槽，相鄰的兩段永磁體槽之間設置隔磁橋，永磁體槽組的兩端部也均設置有隔磁橋，由于隔磁橋處的磁阻小于永磁體部分的磁阻，退磁磁通將有大部分通過隔磁橋，改變了退磁磁場的磁勢流通方向，作用在永磁體上的退磁磁勢明顯減小，有效提高了電機的抗退磁能力。本發(fā)明轉子結構相比現(xiàn)有技術可以有效降低作用在永磁體上的退磁磁場，提高電機的退磁電流，實現(xiàn)電機的高抗退磁設計。通過與現(xiàn)有永磁電機對比可知，現(xiàn)有技術電機退磁電流為25A,以上實施例的電機退磁電流可達到33A，相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明永磁電機的退磁電流提高32％以上，電機的抗退磁能力明顯提升。如圖6所示，圖6為現(xiàn)有技術的電機轉子結構與本發(fā)明一實施例的電機轉子結構仿真對比結果圖，其中，圖6中左側仿真圖為現(xiàn)有技術的電機轉子結構仿真圖，圖6中右側仿真圖為本發(fā)明一實施例的電機轉子結構仿真圖。左側仿真圖中的右側兩塊永磁體為已標識的退磁后的永磁體，已標識的退磁后的永磁體最深色位置表示為 退磁到拐點以下的永磁體的面積；右側仿真圖中的右側兩塊永磁體為已標識的退磁后的永磁體，已標識的退磁后的永磁體最深色位置表示為退磁到拐點以下的永磁體的面積。從仿真對比結果圖中可以看出，本發(fā)明一實施例的電機轉子結構的永磁體退磁到拐點以下的面積明顯減少，抗退磁能力顯著提高。

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