轉(zhuǎn)子及具有其的切向式永磁同步電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)子及具有其的切向式永磁同步電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]永磁體切向磁化結(jié)構(gòu)的電機(jī)由于具有“聚磁”效果，較永磁體徑向磁化電機(jī)能夠產(chǎn)生更高的氣隙磁密，使得電機(jī)具有較大的轉(zhuǎn)矩/電流比和轉(zhuǎn)矩/體積比，越來(lái)越多地被應(yīng)用于伺服系統(tǒng)、電力牽引、辦公自動(dòng)化、家用電器等場(chǎng)合。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的切向永磁電機(jī)由于采用單個(gè)永磁體并聯(lián)的磁路結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子永磁體工作點(diǎn)較徑向永磁電機(jī)低，容易引起電機(jī)效率下降，并且在惡劣環(huán)境下存在退磁的風(fēng)險(xiǎn)，使得電機(jī)無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮镃N200480028815.5的專(zhuān)利文件公開(kāi)了一種具有徑向永磁體和切向永磁體的電機(jī)結(jié)構(gòu)，該電機(jī)運(yùn)行時(shí)，切向永磁體的磁通經(jīng)過(guò)徑向永磁體槽末端的導(dǎo)磁通道時(shí)，會(huì)因?yàn)轱柡蛯?dǎo)致電機(jī)磁鏈下降，從而影響電機(jī)效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種提高電機(jī)效率、提升電機(jī)永磁體抗磁能力的轉(zhuǎn)子及具有其的切向式永磁同步電機(jī)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種轉(zhuǎn)子，包括:轉(zhuǎn)子鐵芯；N個(gè)切向永磁體，沿轉(zhuǎn)子鐵芯的周向設(shè)置于轉(zhuǎn)子鐵芯上并沿轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向方向延伸，其中，每?jī)蓚€(gè)相鄰的切向永磁體之間設(shè)置有徑向永磁體，每?jī)蓚€(gè)相鄰的切向永磁體的相對(duì)的一側(cè)具有相同的極性且與徑向永磁體朝向外側(cè)方向的極性相同，切向永磁體與徑向永磁體之間具有一定的間隔距離以形成導(dǎo)磁通道；其中，徑向永磁體的末端至切向永磁體的距離G大于切向永磁體的寬度H的1/15。
[0007]進(jìn)一步地，N為大于等于4的偶數(shù)。
[0008]進(jìn)一步地，徑向永磁體位于切向永磁體的沿轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向上一半長(zhǎng)度位置的外側(cè)。
[0009]進(jìn)一步地，徑向永磁體的截面形狀為矩形。
[0010]進(jìn)一步地，徑向永磁體的截面形狀為弧形。
[0011]進(jìn)一步地，徑向永磁體的兩個(gè)端部分別距離相鄰的切向永磁體的距離不相等。
[0012]進(jìn)一步地，徑向永磁體的沿旋轉(zhuǎn)方向的前側(cè)端部距離相鄰的切向永磁體的距離為Hl，徑向永磁體的沿旋轉(zhuǎn)方向的后側(cè)端部距離相鄰的切向永磁體的距離為H2，其中，Hl >H2o
[0013]進(jìn)一步地，徑向永磁體的厚度為L(zhǎng)，切向永磁體的厚度為M，其中，L < Mo
[0014]進(jìn)一步地，徑向永磁體矯頑力小于切向永磁體。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，還提供了一種切向式永磁同步電機(jī)，包括:定子，包括定子鐵芯和設(shè)置在定子鐵芯上的多個(gè)定子繞組；轉(zhuǎn)子，位于定子鐵芯中，轉(zhuǎn)子為上述的轉(zhuǎn)子。
[0016]應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案轉(zhuǎn)子，兩個(gè)相鄰的切向永磁體之間設(shè)置有徑向永磁體，徑向永磁體的末端至切向永磁體的距離G大于切向永磁體的寬度H的1/15。可以使得切向永磁體的磁通經(jīng)過(guò)徑向永磁體槽末端的導(dǎo)磁通道時(shí)，不會(huì)因?yàn)轱柡蛯?dǎo)致電機(jī)磁鏈下降，因此，本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子能夠提高電機(jī)效率、提升電機(jī)永磁體抗磁能力。
【附圖說(shuō)明】
[0017]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的切向式永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0021]圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型的導(dǎo)磁通道寬度對(duì)電機(jī)磁鏈影響示意圖。
[0022]其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記:
[0023]10、定子；
[0024]11、定子鐵芯；
[0025]12、定子繞組；
[0026]20、轉(zhuǎn)子；
[0027]21、轉(zhuǎn)子鐵芯；
[0028]22、切向永磁體；
[0029]23、徑向永磁體；
[0030]30、導(dǎo)磁通道。
【具體實(shí)施方式】
[0031]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0032]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)用新型提供了一種轉(zhuǎn)子。
[0033]具體地，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯21、切向永磁體22和徑向永磁體23。
[0034]具體地，N個(gè)切向永磁體22沿轉(zhuǎn)子鐵芯21的周向設(shè)置于轉(zhuǎn)子鐵芯21上，并沿轉(zhuǎn)子鐵芯21的徑向方向延伸。其中，N為大于等于4的偶數(shù)。每?jī)蓚€(gè)相鄰的切向永磁體22的相對(duì)側(cè)具有相同的極性，每?jī)蓚€(gè)相鄰的切向永磁體22之間設(shè)置有徑向永磁體23，通過(guò)在兩個(gè)切向永磁體22中間設(shè)置徑向永磁體23，可以顯著提高切向永磁體22的工作點(diǎn)，提高永磁體在定子繞組上的交鏈磁通，提升電機(jī)單位電流下的輸出轉(zhuǎn)矩，增加電機(jī)效率。每?jī)蓚€(gè)相鄰的切向永磁體22的相對(duì)的一側(cè)具有相同的極性且與徑向永磁體23朝向外側(cè)方向的極性相同，切向永磁體22與徑向永磁體23之間具有一定的間隔距離以形成導(dǎo)磁通道30。其中，徑向永磁體23的末端至切向永磁體22的距離G大于切向永磁體22的寬度H的1/15，由于切向永磁體產(chǎn)生的磁通基本與寬度H成正比，通過(guò)將導(dǎo)磁通道的寬度設(shè)置成大于H的1/15，使得導(dǎo)磁通道的硅鋼片磁密設(shè)置在合理的范圍內(nèi)，磁阻不會(huì)顯著增大，可以使得切向永磁體的磁通經(jīng)過(guò)徑向永磁體槽末端的導(dǎo)磁通道時(shí)，不會(huì)因?yàn)轱柡蛯?dǎo)致電機(jī)磁鏈下降，切向永磁體22工作點(diǎn)的提升，提高了切向永磁體的抗退磁能力。因此，本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子能夠提高電機(jī)效率、提升電機(jī)永磁體抗磁能力。
[0035]研宄發(fā)現(xiàn)，單個(gè)切向永磁體22磁密最低值是在永磁體沿轉(zhuǎn)子徑向一半長(zhǎng)度的位置上，為了更好的通過(guò)徑向永磁體23來(lái)提升切向永磁體22的工作點(diǎn)，將徑向永磁體23放置在切向永磁體22沿轉(zhuǎn)子徑向上一半長(zhǎng)度的外側(cè)，可以取得更好的效果。
[0036]如圖2所示，徑向永磁體