[实用新型]永磁直流电机及其转子

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机领域，具体涉及一种永磁直流电机及其转子。

背景技术

诸如永磁直流微电机的永磁直流电机广泛应用于汽车等领域。图1为现有的永磁直流电机的简化示意性结构图。如图所示，永磁直流电机包括转子11和定子12。定子12由在圆周上均匀分布的若干永磁体构成。转子11由可绕轴旋转、在圆周上均匀分布的、且由诸如钢等导磁材料制成的若干齿13构成，相邻齿13之间有齿槽14。齿槽14内安装有线圈15。相邻齿13的外缘之间形成有槽口（slot opening）16。一定宽度的槽口16对于线圈15的安装是必要的。出于工艺水平及加工成本方面的考虑，槽口16的宽度也应有一定大小。此外，为保证转子11转动中正常的换向（commutating）过程，避免或减轻换向火花的出现，也需要存在一定的槽口16宽度。

然而，槽口16的存在却会造成转子圆周表面或气隙的磁通密度的变化，从而在转子11转动过程中与定子12永磁体之间的磁感应强度的变化，从而产生齿槽转矩/扭矩/力矩（cogging torque），也称定位转矩/扭矩/力矩（dent torque或no-current torque），进而造成电机运转过程中的震动和噪音。

因此，本领域中需要一种有效、简单和低成本的防止和减轻永磁直流电机的齿槽转矩的解决方案。

实用新型内容

为此，在本实用新型的一个方面，提出了一种永磁直流电机转子，其特征在于：在转子的槽口之中安装有槽楔，每个所述槽楔上具有至少两个纵向缝隙，所述两个纵向缝隙相互不贯通且不贯穿槽楔的端部。

在本实用新型的另一方面，还提出了一种永磁直流电机，其特征在于，包括如上所述的永磁直流电机转子。

本实用新型的优点包括以下各项中的一项或多项：

1）槽楔可以减少齿槽转矩，改善电机的震动和噪音。这是因为槽楔可以减少转子表面或气隙的磁通密度的脉冲振幅。也就是说，减小的槽口宽度导致了减弱的齿槽效应，第二谐波增加，而基谐波减少。

2）槽楔上的至少两个缝隙可以确保正常的换向过程，并且不会增加换向火花。同时，相比于槽楔上只有一个缝隙，槽楔上具有至少两个缝隙可以增加槽楔强度。

3）槽楔可以减少转子的脉冲损失，并改善电机的效率。

附图说明

图1为现有的永磁直流电机的简化示意性结构图；

图2为根据本实用新型的实施例的电机转子的简化示意图；

图3为根据本实用新型的实施例的槽楔的形状示意图。

具体实施方式

现参照图2和图3描述本实用新型的实施例，其中，图2示出了根据本实用新型的实施例的电机转子的简化示意图，图3为根据本实用新型的实施例的槽楔的形状示意图。

如图所示，在本实用新型的一个方面，提出了一种永磁直流电机转子11，其特征在于：在转子11的槽口16之中安装有槽楔20，每个所述槽楔20上具有至少两个纵向缝隙21，所述至少两个纵向缝隙21相互不贯通且不贯穿槽楔20的端部。

优选地，每个所述槽楔20上具有两个缝隙21；当然，每个所述槽楔20也可以具有三个或三个以上缝隙21。优选地，两个缝隙21的尺寸相同。此外，优选地，所述缝隙21可以是矩形的，且可以位于槽楔20的中间位置。

槽楔20的主要作用使齿槽转矩降低，降低电机的振动和噪音。但槽楔20会影响到电机的换向，而槽楔20上的缝隙21可以使电机的换向不会变差。换向电压决定换向火花。由换向电动势公式E=BLV可知，在转速V和绕线长度L一定的情况下，换向电压主要取决于磁感应强度B。增加槽楔一定程度上使B增大，但是足够大的缝隙宽度可以使换向保持在允许的范围内。

与槽楔20上只有一个缝隙21相比，槽楔20上具有两个或更多个缝隙21可以使槽楔20的强度加强，因为两个缝隙21之间的筋具有加强筋的作用，且可使磁通流过。

根据本实用新型的实施例，所述槽楔20与所述槽口16为过盈配合。当然，也可以考虑以其他方式将所述槽楔20固定在所述槽口16中。

根据本实用新型的实施例，所述槽楔20与所述槽口16是形状配合的。

根据本实用新型的实施例，所述槽楔20为长方体。当然，也可以考虑槽楔20具有与槽口16配合的其他形状。

根据本实用新型的实施例，所述槽口16的宽度约为0.6－1mm。当然，槽口16的宽度为0.6-1mm的范围之外也是有可能的。如本领域的技术人员可知的，为实现槽楔20与槽口16的过盈配合，槽楔20的宽度应略大于槽口16的宽度。