[发明专利]内嵌式永磁电机用的转子铁芯及其设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种转子铁芯，特别是一种用于内嵌式永磁电机的转子铁芯及其该转子铁芯的设计方法。

背景技术

内嵌式永磁电机的永磁体是直接嵌入电机的转子中，现有技术中如已有的专利号为ZL201320336256.0的中国实用新型专利《一种内嵌式永磁电机的转子》就公开了这样一种内嵌式永磁电机的转子，其包括片状叠压结构的转子铁芯，嵌入转子铁芯中的永磁体；永磁体与转子铁芯之间有空隙，通过对空隙中灌胶固定永磁体。由于片状叠压结构的转子铁芯会阻碍灌封胶的流动，因此在所述空隙中插入灌胶圆管，以辅助灌胶；灌胶圆管的内外表面都很光滑，在侧壁上设有六个通孔，沿灌胶圆管长度方向设置在两侧。

上述专利中的转子铁芯没有经过削极处理，转子铁芯和电机定子之间产生的气隙磁场谐波含量高，从而导致电机的齿槽转矩、运行转矩脉动大。为了减小电机的齿槽转矩和运行转矩脉动，如图2所示的内嵌式永磁电机，该电机的永磁体3”嵌设在转子铁芯2”中，可以对转子铁芯2”和电子定子1”之间的气隙4”长度进行反余弦削极处理，尽管此方法可以减小电机的齿槽转矩和运行转矩脉动，但同时也降低了电机的平均转矩，从而减小了电机的转矩密度、运行效率。因此，还有待于作出进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种电机的输出效率高且输出转矩脉动小的内嵌式永磁电机的转子铁芯。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种内嵌式永磁电机用的转子铁芯，所述的转子铁芯沿周向均布嵌设有多个永磁体，其特征在于：对应每一个永磁体的所述转子铁芯的外缘包括有

基底面，该基底面与内嵌式永磁体的表面相贴合；

上顶面，该上顶面与所述电机的定子铁芯相对而设并形成气隙，所述气隙与所述转子铁芯的上顶面交界处的轮廓线为反余弦波和三次谐波函数叠加而成的曲线，该曲线的具体形状由如下公式(I)表示的函数确定：

Lg(θ)=3Lgd2(cos(πτpθ)-acos(3πτpθ))---(I)]]>

上述公式(I)采用极坐标系，其中，上述公式(1)中的L_g(θ)为所述气隙与转子铁芯的上顶面交界处的轮廓线上任一点M的极径，θ为所述气隙与转子铁芯的上顶面交界处的轮廓线上任一点M的极角；τ_p为极距；a为注入三次谐波的幅值；L_g为最小气隙距离；L_gd为极距。

作为进一步优选，当a＝1/6时，所述公式(I)的曲线函数如下：