[实用新型]一种用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及直流无刷电机部件技术领域，具体涉及一种用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机。

背景技术

切向式永磁直流无刷电机由于其具有“聚磁”效果，因此，比径向式电机转子结构产生更高的气隙磁密，而且，切向式永磁直流无刷电机的独特凸极效应比，能够产生较大的磁阻扭矩，使得电机具有较大的转矩/电流比、转矩/体积比和弱磁扩速特性，所以得到了广泛的研究与应用。

目前，切向式永磁直流无刷电机内的转子结构普遍存在较多的局限性，具体如下，（1）漏磁系数较大，尤其是靠近转轴的内侧，造成电机性能不佳，过载能力低；（2）结构复杂，转子、铁芯更改为拼块式结构，难以一次成型，并在转子内侧设置隔磁环，装配复杂、工艺成本及材料成本较高、机械强度低，难以用于大功率高速电机。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是现有的向式永磁直流无刷电机内的转子结构存在的漏磁系数较大，过载能力低，结构及装配复杂的问题。本实用新型的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机，结构简单紧凑，漏磁系数小，机械强度高，便于生产，制造成本低，具有较高的抗退磁能力和高过载能力，并增加径向永磁体，使得电机转子永磁体具有较高的工作点，具有更大的转矩/电流比、转矩/体积比和电机效率特性，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：包括转子铁芯、切向永磁体和转轴，所述转子铁芯沿圆周径向等间隔分布有偶数个切向永磁体槽，相邻的切向永磁体槽内设有极性相对的切向永磁体，所述切向永磁体槽与近气隙侧连接或断开，保持转子铁芯中心对称，所述切向永磁体槽的近转轴侧与位于其两侧的隔磁槽相连通，所述隔磁槽的近气隙侧与对应的切向永磁体槽的中心线呈角度α向外延伸，且相邻的隔磁槽之间形成径向分布的隔磁桥。

前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述角度α的范围为π/5p≤α≤π/2，p为转子极对数。

前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述隔磁槽的横截面形状为平板形状或弧形形状，且隔磁槽的最小宽度W大于3倍最小气隙宽度S。

前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述隔磁桥的截面形状为平板形状或沿径向向气隙侧逐渐缩小形状，且隔磁桥的最小宽度L的范围为0.3mm≤L≤3mm。

前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述切向永磁体槽的近气隙侧与位于其两侧的空气槽相连通，所述空气槽的近气隙侧与对应的切向永磁体槽的中心线呈角度β向内延伸，且与相邻空气槽的夹角为γ。

前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述角度β的范围为π/5p≤β≤π/p，所述夹角γ的范围为π/2p≤γ≤4π/5p，p为转子极对数。

前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述空气槽的截面形状为平板形状或沿延伸方向逐渐缩小形状，且空气槽的最小宽度W2大于最小气隙宽度S。

前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：相邻的两个切向永磁体之间均设有径向永磁体，各径向永磁体近气隙侧的极性与相邻切向永磁体一侧的侧极性相同，所述径向永磁体设置在径向方向上单层或两层结构的径向永磁体槽内。

前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述径向永磁体槽与相邻切向永磁体槽的最小距离为W1,其范围为0.3mm≤W1≤3mm。

前述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构，其特征在于：所述径向永磁体在中心径向方向上的厚度为h1，最末端的厚度为h2，且h1≥h2；所述切向永磁体与径向永磁体的磁能积不一致。

一种切向式永磁直流无刷电机，包括定子,其特征在于：还包括上述的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构及其电机，结构简单紧凑，漏磁系数小，机械强度高，便于生产，制造成本低，具有较高的抗退磁能力和高过载能力，在保持切向式转子结构较大凸极比情况下，并增加径向永磁体，使得电机转子永磁体具有较高的工作点，具有更大的转矩/电流比、转矩/体积比和电机效率特性，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的用于切向式永磁直流无刷电机的转子结构的第一实施例结构示意图。