[发明专利]电机转子及电机

说明书

本发明提供了一种电机转子及电机，电机转子包括转子磁轭和安装在转子磁轭上的磁极，磁极包括多个磁钢单元，每个磁钢单元包括在转子磁轭的径向方向上层叠的至少两块磁钢，其中，至少两块磁钢中的距离转子磁轭最近的磁钢的磁能积大于距离转子磁轭最远的磁钢的磁能积。根据本发明的电机转子，通过使每个磁钢单元包括在转子磁轭的径向方向上层叠的至少两块磁钢且使距离转子磁轭最近的磁钢的磁能积大于距离转子磁轭最远的磁钢的磁能积，可在确保电机转子不发生退磁的前提下，降低磁钢的稀土用量和电机的成本。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种能够降低稀土用量的电机转子及电机。

背景技术

永磁发电机由于具有转矩密度高、发电效率高和不需要额外的励磁设备的特点而在风力发电机组领域中成为了主力技术机型。永磁发电机中提供气隙磁通的转子永磁体通常采用钕铁硼永磁体。

钕铁硼永磁体按内禀矫顽力从低到高的顺序可以分为M料、H料、SH料、UH料、EH料、AH料等，其中，内禀矫顽力为衡量磁体抗退磁能力的物理量，内禀矫顽力的大小与钕铁硼永磁体的温度稳定性密切相关，内禀矫顽力越高，温度稳定性越好。钕铁硼永磁体按剩磁和磁能积从低到高的顺序可以分为N38、N40、N42、N45、N48、N50、N52等，其中，剩磁(即，剩余磁感应强度)是指磁体经磁化至饱和以后撤去外磁场而在原来外磁场方向上仍能保持一定的磁化强度，磁能积为退磁曲线上任何一点的剩余磁感应强度和磁场强度的乘积且为衡量磁体所储存能量大小的重要参数之一。

在永磁发电机运行过程中，永磁体的稳定性是保证永磁发电机可靠性的关键因素。因此，为了确保稳定性，通常采用内禀矫顽力和最大磁能积均较大的钕铁硼永磁体。然而，在这种情况下，永磁体中的稀土元素用量越大，永磁体的成本也越高。据不完全统计，永磁体的成本占到永磁发电机的30％左右。目前，国家针对风力发电机提出了风火同价的指标，同时针对作为国家战略物资的稀土元素也提出了新的开发模式，因此如何降低风力发电机的成本和减少稀土的使用量成为了永磁发电机发展的关键所在。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种具有新型结构的电机转子，以解决现有的电子转子导致风力发电机的成本高的问题。

根据本发明的一方面，提供一种电机转子，电机转子包括转子磁轭和安装在转子磁轭上的磁极，磁极包括多个磁钢单元，每个磁钢单元包括在转子磁轭的径向方向上层叠的至少两块磁钢，其中，所述至少两块磁钢中的距离转子磁轭最近的磁钢的磁能积大于距离转子磁轭最远的磁钢的磁能积。

优选地，距离转子磁轭越近的磁钢的磁能积可以越大。

优选地，距离转子磁轭越近的磁钢的内禀矫顽力可以越小。

优选地，距离转子磁轭越近的磁钢的剩磁温度系数和/或内禀矫顽力温度系数可以越小。

优选地，所述至少两块磁钢表面可贴装在转子磁轭上。

优选地，所述至少两块磁钢的尺寸可以相同。

优选地，所述至少两块磁钢的厚度可以不同，其中，距离转子磁轭越近的磁钢的厚度可以越大。

优选地，所述至少两块磁钢可包括第一磁钢、第二磁钢和第三磁钢，第一磁钢可安装在转子磁轭上，并且第二磁钢和第三磁钢可顺序层叠在第一磁钢上，其中，第一磁钢可以为N42M号钕铁硼磁钢，第二磁钢可以为N42H号钕铁硼磁钢，并且第三磁钢可以为N38SH号或N38UH号钕铁硼磁钢。

优选地，所述至少两块磁钢可包括第一磁钢和第二磁钢，第一磁钢可安装在转子磁轭上，并且第二磁钢可层叠在第一磁钢上，其中，第一磁钢可以为N42M号钕铁硼磁钢且第二磁钢可以为N38SH号钕铁硼磁钢，或者第一磁钢可以为N42H号钕铁硼磁钢且第二磁钢可以为N38SH号钕铁硼磁钢。

据本发明的另一方面，提供一种，电机包括上述的电机转子。