[发明专利]电动机转子及具有其的电动机

说明书

技术领域

本发明涉及电动机领域，更具体地，涉及一种电动机转子及具有其的电动机。

背景技术

永磁同步电动机(IPM)是一种在转子内侧放置一层永磁体、主要利用永磁转矩、磁阻转矩为辅助的电动机。

磁阻转矩与永磁转矩的合成公式如下：T＝mp(L_q-L_d)i_di_q+mpψ_PMi_q。

其中，T为电动机输出转矩，提高T的值，可以提高电动机性能；T后等式中的第一项为磁阻转矩，第二项为永磁转矩；Ψ_PM为电动机永磁体产生的定转子耦合磁通的最大值，m为定子导体的相数，P为电机极对数，L_d、L_q分别为d轴和q轴电感，其中d轴指与主磁极轴线重合的轴，q轴指与主磁极轴线垂直的轴，其中的垂直指的是电角度；i_d、i_q分别是电枢电流在d轴、q轴方向上的分量。由上述合成公式可知，通过增加第二项的永磁转矩以及通过提高电动机d轴和q轴的电感差值都可以实现电动机输出转矩T的提高。

现有技术中主要通过提高永磁体的性能来提高电动机性能，即通过提高永磁转矩的做法来提高合成转矩的值，进而提高电动机效率，常见的做法就是内置稀土类永磁体。但是，由于稀土是不可再生资源，且价格昂贵，因此该种电动机更广泛的应用受到了限制。而采用非稀土材料的永磁体作为永磁转矩的来源，则面临着永磁体发生不可逆退磁的问题。

另外，由于受转子体积的限制，同时考虑到磁阻转矩的利用，转子每极下的永磁体的占有率存在极限值，这同样限制了电动机效率的提高。

发明内容

本发明目的在于提供一种通过优化永磁体形状来提高永磁体占有率，从而提高电动机转子性能的电动机转子及具有其的电动机。

根据本发明的一个方面，提供了一种电动机转子，包括铁心和设于铁心内部的永磁体，铁心上沿铁心的周向方向上设置有多组安装槽，每组安装槽包括两个或者两个以上在铁心的径向方向上间断设置的安装槽；永磁体为多组，每组永磁体中的各个永磁体对应地嵌入每组安装槽的各个安装槽中；永磁体在垂直于转子的轴线上的横截面的中间厚度大于其两端厚度。

进一步地，永磁体在沿其对称线的方向上的厚度为T，永磁体的最末端的厚度为A，其中：25≤AT≤1.]]>

进一步地，安装槽的边缘与转子外周之间形成隔磁桥，隔磁桥的宽度为0.5mm至1.0mm。

进一步地，安装槽的与铁心的轴向方向垂直的截面上包括外圆弧段，安装槽的外圆弧段的圆心都分布在转子的对称轴线上。

进一步地，安装槽的与铁心的轴向方向垂直的截面上还包括内圆弧段，安装槽的内圆弧段的圆心分布在转子的对称轴线上。

进一步地，安装槽的与铁心的轴向方向垂直的截面上还包括与外圆弧段的两端分别相连接的第一外直线段a和第二外直线段c，第一外直线段a与第二外直线段c之间的夹角为β，则：其中P为电动机转子的转子极数。

进一步地，安装槽的垂直于铁心的轴向的截面还包括与外圆弧段的一端相连接的第一外直线段a以及与内圆弧段的一端相连接的与第一外直线段a位于同一侧的第一内直线段b，第一外直线段a与第一内直线段b之间的夹角为α，其中，α为锐角。

进一步地，各个安装槽的与铁心的轴向方向垂直的截面上均包括圆弧段，每组安装槽的沿从铁心的轴心起到铁心的外周方向上由近及远依次分布的各个圆弧段的圆心在此方向上由近及远依次分布。

进一步地，各个永磁体的两端与其嵌入的安装槽的两端之间具有空隙。

进一步地，永磁体的两端与安装槽的两端之间的空隙中填充非导磁介质。

根据本发明的一个方面，还提供了一种电动机，包括前述的电动机转子。

采用本发明的电动机转子及具有其的电动机，优化了永磁体的形状，永磁体在垂直于转子的轴线上的横截面的中间厚度大于其两端厚度，在面积一定的转子中可以排布更多的永磁体，提高了转子每极下的永磁体的占有率，从而提高了电动机的效率。

附图说明