[发明专利]内置式永磁电机的转子和使用其的内置式永磁电机

说明书

技术领域

本发明涉及永磁电机领域，尤其涉及内置式永磁电机的转子配置和使用上述的转子的内置式永磁电机。 

背景技术

通常，诸如无刷DC电机的永磁电机具有安装在转子芯部上的永磁体以产生旋转驱动力。基于永磁体如何安装到转子芯部上，永磁电机被分类为表面安装式永磁电机和内置式永磁电机。 

典型地，内置式永磁电机具有安装在转子芯部中的多个永磁体。图1显示了传统的内置式永磁电机10的横截面视图。该内置式永磁电机10包括：定子1、缠绕在所述定子1上的线圈(未在图1中示出)以及转子4，所述转子4可旋转地设置在定子1中。 

定子1包括：通过叠置多个硅钢片所形成的圆筒形定子铁芯2；形成在定子铁芯2中且沿其径向方向向内延伸的定子齿9、在所述多个定子齿之间分布的定子槽3；以及缠绕定子齿9的线圈(未显示)。 

转子4包括：通过叠置多个硅钢片所形成的转子铁芯5，转子铁芯5设置在定子1的圆柱形腔体中，同时以预定的距离与定子1的圆柱形腔体分开；形成在转子铁芯5中的多个永磁体孔6；以及多个永磁体7，所述永磁体7分别插入到永磁体孔6中。通常，在永磁体7被插入到永磁体孔6中之后，在永磁体7的端部上形成永磁体孔间隙61。旋转轴8被插入到形成在转子4的中心的圆柱形腔体中，并由此与转子铁芯5一起旋转。 

当电流被供给到缠绕在具有上述结构的传统永磁电机10的定子齿9上的线圈时，线圈的极性被顺序改变，在定子1与转子4之间产生旋转磁场，转子4的磁场跟随该旋转磁场旋转，并产生旋转驱动力。因此，使转子铁芯5与旋转轴8一起旋转。 

在内置式永磁电机10中，由于定子1的内圆周和转子4的外圆周之间 的间隙d1的长度是均匀的，因此内置到转子4中的永磁体7通常会在间隙d1上产生非正弦的气隙磁密，对于正弦波电流供电的永磁电机而言会增大转矩波动。结果，在转子4旋转时会产生振动，使噪音增加。结果，所述内置式永磁电机10的效率降低。 

在现有技术中，为了产生正弦气隙磁场，转子4通常采用非规则圆形，以在定子的内圆周与转子的外圆周之间获得不均匀的气隙。这样，会在一定程度上增加永磁电机加工的难度且在永磁电机装配过程中，很难保证定子和转子是同心的。 

鉴于上述，确有需要提供一种新型的内置式永磁电机的转子，其能够改变内置式永磁电机的气隙磁场分布，又避免了采用非规则圆形转子，降低了装配时保证定子和转子的同心的难度。 

发明内容

本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。 

相应地，本发明的目的之一是提供改善内置式永磁电机的气隙磁场分布或改变磁通路径的内置式永磁电机转子。 

本发明的另一目的是提供能够避免采用非规则圆形转子的内置式永磁电机转子。 

本发明的还一目的是提供降低装配时定子和转子的同心的难度的内置式永磁电机转子。 

本发明的又一目的是提供使用上述的转子的内置式永磁电机。 

根据本发明的一个方面，提供了一种用于内置式永磁电机的转子，包括：转子铁芯；多个永磁体，所述多个永磁体被间隔地设置在所述转子铁芯的内部；多个空气槽，设置在相邻永磁体的端部且靠近所述转子外圆周的位置，用以在所述转子的外圆周与所述内置式永磁电机的定子内圆周之间产生近似正弦形气隙磁密。 

具体地，所述空气槽包括在所述永磁体的每一末端处设置的永磁体槽空隙和设置在所述永磁体槽空隙附近的狭槽。 

在一个实施例中，所述永磁体槽空隙为不规则或规则的多边形形 状。 

此外，在所述永磁体槽空隙的每一端处设置有两个相对交错开的狭槽，且所述狭槽相对于所述永磁体是倾斜的长条形或杆状的狭槽。 

另外，所述转子为规则圆柱形。 

进一步地，所述转子还包括设置在其中的多个永磁体槽，所述永磁体被嵌入到所述永磁体槽内。 

具体地，所述多个永磁体为四个具有相等尺寸的长方体形的永磁体，且所述多个永磁体一起形成正方体形形状。 

通常，所述转子铁芯呈现圆筒形，且由多个层叠放置的硅钢片制造。 

在一个实施例中，所述转子铁芯还包括设置在其中心处的转轴。 

根据本发明的另一方面，提供一种内置式永磁电机，所述内置式永磁电机包括：定子，和根据上述的转子，所述转子可旋转地设置在所述定子中，且与所述定子间隔开一距离。