[发明专利]用于电机的永磁体及其该永磁体的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种永磁体，特别是一种用于面贴式永磁电机的永磁体及其该永磁体的设计方法。

背景技术

现有的面贴式永磁电机的转子通常采用没有经过削极处理的永磁体，如图1所示，这种电机的永磁体外截面呈圆柱形，由该永磁体产生的气隙磁场谐波含量高，从而导致电机的齿槽转矩大和运行转矩的脉动大，产生较大的振动和噪声，影响整机设备的控制精度和定位精度。

为了减小电机的齿槽转矩和运行转矩脉动，提高设备的控制精度，在现有技术中，已有的申请号为201080013643.X的中国发明专利《永磁体电机和用于电机的永磁体》公开了一种具有永磁体转子的电机以及一种永磁体，在所述电机中永磁体被装配在圆柱形转子的外表面上，形成电机转子磁极的永磁体被定形成使得电机的气隙在磁极的中部基本上是恒定的，并且所述气隙在朝向磁极边缘移动时以基本上直线向前的方式增大，永磁体在中部具有均匀的厚度，并且朝向边缘变细。

上述专利的电机通过改变传统永磁体的形状，其永磁体被定形成使得电机的气隙在磁极的中间区域基本上是恒定的，在从磁极的中间区域向磁极的边缘移动时所述气隙以基本上直线向前的方式增大，并且所述中间区域在转子切线方向上的宽度是磁体宽度的至少一半。该专利的永磁体形状减小了电机的力矩波纹和齿形力矩，但是无法很好的控制电机的平均转矩，这和目前采用正弦函数加工的方法实现永磁体一样，如图2所示，尽管此方法可以减小电机的齿槽转矩和运行转矩脉动，但同时也降低了电机的平均转矩，进而减小电机的转矩密度、运行效率。因此，如何在减小电机的齿槽转矩和运行转矩脉动的前提下，保证电机的平均转矩和运行效率是面贴式永磁电机亟待解决的一个问题，还有待于作出进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种电机的输出效率高且输出转矩脉动小的面贴式永磁电机的永磁体。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种上述面贴式永磁电机用的永磁体的设计方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种用于电机的永磁体，所述的电机包括有电机转子和电机定子，所述电机转子和电机定子之间形成气隙，其特征在于：所述永磁体包括有

基底面，该基底面与所述电机转子的外表面相贴合；

上顶面，该上顶面与所述气隙相对而设，所述上顶面的轮廓线为正弦波和三次谐波函数叠加而成的曲线，该曲线的具体形状由如下公式(I)表示的函数确定：

Δhm(θ)=Δma[sin(pθ)+asin(3pθ)]Δma=18a(1+3a12a)-32---(I)]]>