[发明专利]一种拼接轮辐式永磁电机的转子结构

说明书

本发明公开了一种拼装轮辐式双层偏置“V”型永磁同步电机转子结构，包括转子铁心、永磁体、极靴和转轴。所述转子铁心沿圆周间隔布置有多组双层偏置“V”型通槽。所述永磁单元包括双层偏置“V”型铁氧体永磁组，其中，所述永磁体布置在转子铁心且开口均朝气隙的径向的双层偏置“V”型通槽中，且每层的两个直侧翼永磁块长度和宽度均不相等，构成非对称偏置结构。所述极靴使用不导磁的铍铜材料制成的铆钉固定与转子铁心分离的转子块。本发明降低了电机成本，同时有效避免了漏磁，从而增加了功率密度，提升了电机的转矩输出能力和弱磁性能，在低速大转矩直驱系统具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及转子电机技术领域，特别涉及一种拼接轮辐式永磁电机。

背景技术

随着电动汽车行业的快速发展，电动汽车提供动力的驱动电机成为研究热点。其中，内置式“V”型永磁同步电机因其高效率、高转矩密度和高功率密度等优点在混合动力汽车和电动汽车领域得到广泛研究和应用。内置式永磁同步电机与表贴式和内嵌式结构有着显著区别，内置式结构通过将永磁固定在转子铁心内部来避免其与气隙直接接触，削弱了定子磁动势对磁铁的退磁作用。转子内部的磁铁槽起到固定永磁的作用，同时，由于转子内部永磁的存在，使得电机交、直轴的磁路磁阻不相等，满足产生磁阻转矩的条件。

与表贴式结构相比，内置式结构较为复杂，内置式结构中的导磁桥会导致漏磁，导磁桥在机械方面的作用是连接和固定转子的各部分，出于电机在高速运行时的安全考虑，磁桥的宽度不能过小，从而保证必要的机械强度。但是当磁桥的宽度太宽时，漏磁现象又会随之增加，这就需要使用更多的永磁体来提高转矩和功率密度。此外，为减少漏磁，提高电机效率，内置式结构电机中大量地使用稀土永磁体，造成其成本相对较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拼接轮辐式永磁电机的转子结构，通过双层偏置“V”型的永磁体内置结构，从而增加了功率密度，改善电机的转矩输出能力和弱磁性能，同时消除了导磁桥结构，大大减少了漏磁，进一步提高电机效率。

本发明通过以下技术方案实现：

一种拼接轮辐式永磁电机的转子结构，包括转子铁心、永磁体、转轴和极靴，转子铁心上开有沿圆周间隔且等距分布的若干组双层“V”型偏置通槽，永磁体固定嵌在所述双层“V”型偏置通槽中，每组双层“V”型偏置通槽中的永磁体之间通过极靴连接，极靴由不导磁的铍铜材料制成的铆钉连接在铁心上。

进一步的：双层“V”型偏置通槽包括开口均指向径向外侧的内层“V”型偏置通槽和外层“V”型偏置通槽，所述内层“V”型偏置通槽和外层“V”型偏置通槽的两个直侧翼呈非对称偏置结构；外层“V”型偏置通槽和内层“V”型偏置通槽中同侧的直侧翼平行布置，各直侧翼径向最外端与转子外径的距离相等。

进一步的：外层偏“V”型永磁组每块永磁体在沿其内部放置的永磁体长度方向的两端延伸有磁隔并固定嵌满在内层“V”型偏置通槽内，内层偏置“V”型永磁组仅在靠近转轴一侧布置磁隔。

进一步的：所述单组永磁单元中偏V型磁钢组的每层的两直侧翼永磁块的长度与宽度各不相等，构成非对称偏置结构，且内层偏“V”型永磁组与外层偏“V”型永磁组的两直侧翼永磁块端面均平行分布。

进一步的：所述每组永磁单元的外层偏“V”型永磁组的直侧翼与相邻的外层偏“V”型永磁组相互平行。

进一步的：直侧翼永磁体均沿着与该永磁块长度垂直的方向相对充磁。

进一步的：所述转子中的极靴不与转子铁心连接，通过不导磁的铍铜材料的铆钉固定分离的极靴。

进一步的：所述永磁单元中的永磁体均采用铁氧体材料。

本发明和现有技术相比有以下优点：