[实用新型]一种永磁电机转子结构及永磁电机

说明书

技术领域

本实用新型属于永磁电机技术领域，更具体地，涉及一种永磁电机转子结构及永磁电机。

背景技术

传统的永磁无刷直流或同步电机转子结构多采用表贴式磁钢结构，采用内置式磁钢结构的电机由于能够利用磁阻转矩来进一步增大输出转矩而颇受关注。尤其是切向充磁结构可以实现相邻两块磁钢并联提供磁通，明显提高了气隙磁通，使电机额定输出转矩、输出功率增加，但在实际应用中存在转子冲片机械强度与漏磁之间的矛盾，为减小磁钢的漏磁隔磁桥要尽可能窄，过窄的磁桥又会导致冲片不易加工，转子机械强度差，生产成本增加，而隔磁桥的存在为漏磁通提供通路，不宜太宽，否则电机性能降低会很显著。

一般的内置切向充磁转子铁芯冲片中，如图1所示，中心轴孔11外侧为转子轭部21，用于安装磁钢的凹槽31均匀分布在冲片上，凹槽31靠近转子轭部的底部由三段折线构成，开口处两侧导磁块上凸出挡钩51，导磁块的外侧轮廓是由圆弧线61构成，圆弧线61以中心轴孔11的中心为圆心，该结构利用凹槽中的槽口挡钩和槽底部折线对磁钢进行定位，槽底部的空气槽起到一定的隔磁作用，但存在转子铁芯漏磁大，转矩脉动较高等问题。专利CN201601540U和CN104037965A公开了一种采用在转子铁芯冲片上开若干空气隔磁槽/沟来减小漏磁的方法，但磁钢靠近气隙的部分漏磁依然很明显，而且对轭部漏磁的抑制作用也很有限。专利CN103730969A公开了一种利用不导磁的支撑架来减小漏磁的方法，并提供了相关的安装方法，但采用拼块式转子冲片会导致燕尾槽口冲片最窄处应力集中，转子冲片加工难度增加。专利CN202221930U和CN203387314U公开了一种利用凹槽内凸出的导磁块来减小磁钢漏磁的转子结构，但依照给出的实施方案漏磁仍然比较明显，而且安放磁钢的凹槽开口处的挡钩也需要进行强度校核。专利CN204559270U公开了一种利用非磁性材料将磁钢压装在凹槽内的方法，但转子外侧衬套的使用增大了电机气隙会导致电机性能的损失。专利CN205453334U公开了一种应用于无刷直流电机的转子结构，采用了类似凸出导磁块的方法减小转子轭部漏磁，并且采用注塑填充的方式提高转子强度，但凹槽开口部分的漏磁仍没有得到很好的解决。

现有的技术主要是从磁桥入手，采用减小磁桥宽度或是增加空气隔磁槽的方法减小漏磁，但很难达到很好的机械强度使得转子冲片变得易碎，加工很困难；凹槽开口处的挡钩虽然可以起到固定磁钢的作用，但会增加漏磁，而且高速运行时机械强度也很难保证，可能会引起磁钢的甩出等各种问题。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种结构简单，加工方便，漏磁少，强度高且能提高电机转矩和功率密度的梯形磁钢内置式切向充磁的永磁电机转子结构及具有该转子结构的电机。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种永磁电机转子结构，包括铁芯和永磁体，铁芯包括设置有中心轴孔的环形圈，所述环形圈外侧凸出形成若干块导磁块，在相邻所述导磁块之间形成用于安装磁钢的凹槽，在相邻所述导磁块之间的所述环形圈的外沿设置凸台使得所述磁钢被安装后被所述凸台支撑，并且所述磁钢的形状为沿径向方向呈梯形，靠近所述环形圈方向的长度一端大于另外一端。

进一步地，所述导磁块的外沿为圆弧型。

进一步地，所述导磁块与所述环形圈之间为一圆周切向方向宽度不超过1mm的隔磁桥。

进一步地，所述环形圈的径向宽度不超过1mm。

进一步地，所述导磁块的外侧圆弧线为以偏移轴中心一定距离H的点为圆心的圆弧线。

本实用新型还公开了一种永磁电机，其特征在于，其包括定子与转子，其中该转子结构为上述的转子结构。

进一步地，所述电机为内转子式永磁电机。

进一步地，所述电机定子绕组采用分数槽集中绕组。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)转子冲片采用梯形的磁钢结构，去掉了凹槽口的挡钩，有效降低了电机漏磁，提高了磁钢利用率，提高了转子冲片机械强度，增大了电机极弧，提高了电机性能。

(2)转子轭部设有凸台实现磁钢的定位，凸台与磁桥间的空气槽在不损失机械强度的前提下有效限制了漏磁。

(3)转子冲片加工、装配简单，可以较经济的实现批量化生产。

附图说明

图1是按照现有技术实现的电机结构示意图；

图2是按照本实用新型实现的电机结构示意图；

图3是按照本实用新型实现的铁芯结构的示意图；