[发明专利]具有混合稀土磁体和铁氧体磁体的转子的内置式永磁体电机

说明书

技术领域

本发明大体涉及一种内置式永磁体电机，且更具体地涉及一种用于内置式永磁体电机的转子组件。

背景技术

内置式永磁体（IPM）电机包括转子，该转子具有绕转子的外周边布置的交替极性的多个磁体。该转子可在定子内旋转，该定子包括多个绕组。该转子与定子磁性相互作用以产生转子绕旋转轴线的旋转。IPM电机可以在转子中使用铁氧体磁体或稀土磁体，譬如NdFeB。铁氧体磁体较便宜，但是在用于相同配置的IPM电机时与稀土磁体相比产生较低的性能。

发明内容

一种内置式永磁体电机包括绕线定子和转子芯部。转子芯部包括铁氧体磁极和稀土磁极。铁氧体磁极限定多个第一磁极腔体，且稀土磁极限定多个第二磁极腔体。转子芯部与绕线定子磁性地相互作用以中心绕旋转轴线旋转。内置式永磁体电机还包括多个铁氧体磁体和多个稀土磁体。在铁氧体磁极的第一磁极腔体中的每一个内布置多个铁氧体磁体中的一个，且在稀土磁极的第二磁极腔体中的每一个内布置多个稀土磁体中的一个。

还提供了一种用于内置式永磁体电机的转子组件。转子组件包括绕中心旋转轴线同心地布置的转子芯部。转子组件包括多个铁氧体磁极和多个稀土磁极。多个铁氧体磁极的每一个限定多个第一磁极腔体，且多个稀土磁极的每一个限定多个第二磁极腔体。转子组件还包括多个铁氧体磁体和多个稀土磁体。在铁氧体磁极的第一磁极腔体中的每一个内布置多个铁氧体磁体中的一个，且在稀土磁极的第二磁极腔体中的每一个内布置多个稀土磁体中的一个。所述铁氧体磁极的多个铁氧体磁体被布置为相对于中心旋转轴线从彼此径向地间隔开的多个排。多个第一磁极腔体和铁氧体磁极中的多个铁氧体磁体的每一个包括垂直于中心旋转轴线的横截面，其限定具有弧形中心的弧形形状。铁氧体磁极的多个铁氧体磁体的每一个的弧形中心定位为相对彼此同心。稀土磁极的多个稀土磁体的每一个包括垂直于中心旋转轴线的横截面，其限定矩形形状。稀土磁极的多个稀土磁体布置为多个层。稀土磁极的每一层稀土磁体垂直于中心旋转轴线限定凹形V字形状。

因此，转子组件包括铁氧体磁体和稀土磁体两者，其布置在交替磁极中，其配置被特别设计以最小化稀土磁体的体积，同时保持相当的全稀土磁体转子组件的性能。最小化在转子组件中使用的稀土磁体的体积降低了制造转子组件的成本（与全稀土磁体转子组件相比），而没有显著性能损失。

当结合附图时，从下面的用于执行如所附权利要求限定的本发明的一些最佳方式和其它实施例的具体描述可容易地明白本发明的上述特征和优点，以及其它特征和优点。

附图说明

图1是内置式永磁体电机的示意性横截面视图；

图2是内置式永磁体电机的示意性部分横截面放大视图；

具体实施方式

本领域技术人员将会理解诸如“上方”、“下方”、“上”、“下”、“顶部”、“底部”等术语被用于描述附图，且并不对本发明范围有任何限制，本发明的范围由所附权利要求限定。

参考附图，其中在多个视图中相同的标号指示相同的部件，内置式永磁体电机大体在20处示出。IPM电机20可以包括但并不局限于电动机或其他类似设备。

参考图1，IPM电机20包括绕线定子22和转子组件24。转子组件24与绕线定子22磁性地相互作用以绕中心旋转轴线26相对于绕线定子22旋转。转子组件24包括转子芯部28。中心旋转轴线26被布置在转子芯部28的中心处。转子芯部28包括至少一个铁氧体磁极30和至少一个稀土磁极32。优选地，转子组件24包括多个铁氧体磁极30和多个稀土磁极32。铁氧体磁极30的数量等于稀土磁极32的数量。铁氧体磁极30和稀土磁极32绕中心旋转轴线26以交替关系径向地布置。当转子组件24包括多个铁氧体磁极30和多个稀土磁极32时，每一个铁氧体磁极30被周向地布置在两个稀土磁极32之间，且每一个稀土磁极32被周向地布置在两个稀土磁极30之间。图1示出了具有总共12个磁极的IPM电机，包括6个铁氧体磁极30和6个稀土磁极32。然而，应理解IPM电机20的磁极的总数可以与图1中所示的示例性实施例不同。

参考图2，每一个铁氧体磁极30包括第一磁极轴线34，其从中心旋转轴线26径向地向外延伸穿过每一个相应铁氧体磁极30的中心。每一个铁氧体磁极30限定多个第一磁极腔体36。