CN110971031A - 转子及电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电机领域，公开了一种转子及电机。所述转子包括转子铁芯(1)和永磁体(3)，转子铁芯(1)上设置有沿转子铁芯(1)的周向间隔设置的多个安装槽(2)，永磁体(3)设置在安装槽(2)内，每个安装槽(2)均具有靠近转子铁芯(1)外缘的第一边缘、朝向转子铁芯(1)的中心的第二边缘以及连接第一边缘和第二边缘的过渡边缘，过渡边缘为多段结构(6)，多段结构(6)的与第一边缘相连接的部分设置为朝向安装槽(2)的内侧凸出。本发明通过设置多段结构增加了永磁体与转子铁芯外缘之间的距离，降低了磁密度，由此永磁体与转子铁芯外缘之间所形成的磁桥可以保护永磁体免受定子磁场作用，有效提高了永磁体的抗局部退磁能力。
Description
技术领域
本发明涉及电机领域，具体地涉及一种转子及电机。
背景技术
现有技术中针对内置式永磁电机的设计，需要考虑永磁体退磁问题，特别是永磁体在靠近转子铁芯边缘的部分，由于该部分的铁芯较薄，受到定子磁场作用更强，因此非常容易发生局部退磁现象。
而目前为了克服永磁体局部退磁问题，通常采用增加永磁体厚度或者选择更高级别的永磁体的方法，但是这些设计均会增加电机的制造成本。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的转子铁芯容易局部退磁的问题，提供了一种转子，该转子可以保护内部永磁体免受定子磁场作用，有效提高永磁体的抗局部退磁能力。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种转子，包括转子铁芯和永磁体，所述转子铁芯上设置有沿所述转子铁芯的周向间隔设置的多个安装槽，所述永磁体设置在所述安装槽内，每个所述安装槽均具有靠近所述转子铁芯外缘的第一边缘、朝向所述转子铁芯的中心的第二边缘以及连接所述第一边缘和第二边缘的过渡边缘，所述过渡边缘为多段结构，所述多段结构的与所述第一边缘相连接的部分设置为朝向所述安装槽的内侧凸出。
优选地，所述多段结构与所述转子铁芯外缘之间形成阶梯状磁桥。
优选地，所述多段结构包括依次相连的第一段和第二段，所述第二段与所述第一边缘相连，所述第二段沿朝向所述安装槽的内侧凸出且与所述永磁体相接触。
优选地，所述第一边缘与所述第二边缘平行设置，所述永磁体沿平行于轴向方向设置。
优选地，所述转子铁芯的外缘包括多个依次连接的圆弧部，相邻所述圆弧部之间形成凹陷部。
优选地，多个所述安装槽分别与多个所述圆弧部一一对应设置，每个所述安装槽沿连接对应的所述圆弧部的两端的直线方向设置，所述安装槽的多段结构对应所述凹陷部设置。
优选地，每个所述圆弧组包括依次连接的第一弧线、第二弧线和第三弧线，所述第二弧线与所述转子铁芯同心设置，所述第一弧线和所述第三弧线与所述转子铁芯非同心设置。
优选地，每个所述圆弧部的所述第一弧线和所述第三弧线关于所述第二弧线的中心线对称，每个所述圆弧部的第三弧线与相邻所述圆弧部的第一弧线相连并形成所述凹陷部。
优选地，所述转子为径向条形磁瓦结构。
本发明第二方面提供一种电机，包括定子和以上任意方案所述的转子。
通过上述技术方案，本发明的转子将用于安装永磁体的安装槽的端部设置成多段结构，改变了传统的单段结构的形式，从而增加了永磁体与转子铁芯外缘之间的距离，降低了磁密度，由此永磁体与转子铁芯外缘之间所形成的磁桥可以保护永磁体免受定子磁场作用，有效提高了永磁体的抗局部退磁能力。
附图说明
图1是本发明一种实施方式的转子铁芯的结构示意图；
图2是本发明一种实施方式的转子的结构示意图；
图3是图2中的局部放大图。
附图标记说明
1—转子铁芯、2—安装槽、3—永磁体、4—圆弧部、41—第二弧线、42第一弧线、43—第三弧线、5—凹陷部、6—多段结构、61—第一段、62—第二段。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
结合图1、图2，根据本发明的一个方面，提供一种转子，包括转子铁芯1和永磁体3，所述转子铁芯1上设置有沿所述转子铁芯1的周向间隔设置的多个安装槽2，所述永磁体3设置在所述安装槽2内，每个所述安装槽2均具有靠近所述转子铁芯1外缘的第一边缘、朝向所述转子铁芯1的中心的第二边缘以及连接所述第一边缘和第二边缘的过渡边缘，所述过渡边缘为多段结构6，所述多段结构6的与所述第一边缘相连接的部分设置为朝向所述安装槽2的内侧凸出。
由于现有技术中转子的永磁体端部的过渡边缘通常设置为单段结构，也就是说该过渡边缘不存在任何波折设计，因此，过渡边缘与转子铁芯边缘之间的距离是一定的。一般来说，由于此段距离较小，导致过渡边缘距离转子铁芯边缘这部分的铁芯较薄，因此受到定子磁场作用更强，容易发生局部退磁现象。
而本发明通过上述技术方案将转子的安装槽的端部过渡边缘设置成多段结构，改变了传统的单段结构的形式，且由于所述多段结构6的与所述第一边缘相连接的部分设置为朝向所述安装槽2的内侧凸出，因此相对于现有技术来说，本发明的设计方式增加了永磁体与转子铁芯外缘之间的距离，从而降低了磁密度，由此永磁体与转子铁芯外缘之间所形成的磁桥可以保护永磁体免受定子磁场作用，有效提高了永磁体的抗局部退磁能力。上述安装槽2可以为现有技术中的磁钢槽。
其中，所述多段结构6可以设置成任意适宜的形式，比如朝向所述转子铁芯1外缘或朝向所述转子中心进行多次弯折，只要保证相对现有技术中的设计能够增加所述多段结构6与所述转子铁芯1外缘之间的距离即可。
需要说明的是，所述多段结构6的设置形式将直接影响过渡边缘与转子铁芯外缘之间的磁桥形状，在本实施方式中，所述多段结构6与所述转子铁芯1外缘之间形成阶梯状磁桥，增加了永磁体与转子铁芯外缘之间的距离，降低了磁密度，从而保护永磁体3免受定子磁场作用而产生退磁。
具体来说，所述多段结构6可以设置为两段或两段以上，相应的该多段结构6则能够与所述转子铁芯1外缘之间形成多层阶梯状磁桥，从而显著增加永磁体与转子铁芯外缘之间的距离，降低磁密度。在本实施方式中，如图3所示，所述多段结构6包括依次相连的第一段61和第二段62，所述第一段61与所述第二边缘相连，所述第二段62与所述第一边缘相连，所述第二段62沿朝向所述安装槽2的内侧凸出且与所述永磁体3相接触。这里所说的接触可理解为通过该凸出部分将所述永磁体3限制在所述安装槽2中，以防止转子旋转时，所述永磁体3与所述安装槽2发生相对位移，对永磁体3造成损坏。
更进一步地，由于所述安装槽2的两侧均连接有过渡边缘，即两个所述多段结构6中的所述第二段62均沿朝向所述安装槽2的内侧凸出且与所述永磁体3相接触，因此在两侧凸出部分的同时限位作用下，能够将所述永磁体3牢固的卡设在所述安装槽2内，从而有效保证了安装的稳定性。
结合图3，根据上述记载，在所述多段结构6中，所述第一段61与所述转子铁芯1外缘之间的距离较窄，而所述第二段62与所述转子铁芯1外缘之间的距离较宽，以使得所述多段结构6与所述转子铁芯1的外缘之间能够形成阶梯状磁桥。
需要说明的是，该多段结构6的设计特别适用于径向磁场的情况，因此，为产生径向磁场，考虑将所述永磁体3沿平行于转子的轴向方向设置，相应地，由于永磁体3设置在安装槽2中，将所述安装槽2的所述第一边缘与所述第二边缘平行设置。当然，所述安装槽2的第一边缘和第二边缘也不限于上述设计方式，例如，可以同时设置为朝向所述转子中心凸出等，此处不作过多限制。
在本实施方式中，所述转子铁芯1的外缘包括多个依次连接的圆弧部4，相邻所述圆弧部4之间形成凹陷部5。这里需要说明的是，传统转子铁芯外缘通常为圆形结构，不存在凹陷设计，而本发明中在外缘设置凹陷部5的目的主要是改善转子与定子之间的气隙波形，从而能够实现减少工作噪音的目的。
为考虑并适应常规的设计手段，转子结构通常采用对称式设计。具体来说，多个所述安装槽2分别与多个所述圆弧部4一一对应设置，每个所述安装槽2沿连接对应的所述圆弧部4的两端的直线方向设置，所述安装槽2的多段结构6对应所述凹陷部5设置。
进一步地，每个所述圆弧组4包括依次连接的第一弧线42、第二弧线41和第三弧线43，所述第二弧线41与所述转子铁芯1同心设置，所述第一弧线42和所述第三弧线43与所述转子铁芯1非同心设置，以便相邻两个圆弧组4之间能够形成凹陷部5；解释来说，若所述第一弧线42和所述第三弧线43也均设置为与所述转子铁芯1同心，则所述转子铁芯1的外缘将为完整的圆形结构，无法形成凹陷部5，也就无法带来降低工作噪音的效果。
可以理解地，为保证磁场分布均匀，每个所述圆弧部4的所述第一弧线42和所述第三弧线43关于所述第二弧线41的中心线对称，每个所述圆弧部4的第三弧线43与相邻所述圆弧部4的第一弧线42相连并形成所述凹陷部5。每个所述圆弧部4中的所述第二弧线41与其两端的所述第一弧线42和所述第三弧线43的连接处相切设置，以保证能够形成圆滑的弧线结构。
本实施方式中，所述转子为常见的径向条形磁瓦结构，以便适应本申请的设计形成抗退磁的磁桥。
本发明还提供了一种电机，包括定子和以上任意方案所述的转子。该电机具有以上方案中转子的全部优点，能够有效提高转子中永磁体的抗局部退磁能力。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种转子，其特征在于，包括转子铁芯(1)和永磁体(3)，所述转子铁芯(1)上设置有沿所述转子铁芯(1)的周向间隔设置的多个安装槽(2)，所述永磁体(3)设置在所述安装槽(2)内，每个所述安装槽(2)均具有靠近所述转子铁芯(1)外缘的第一边缘、朝向所述转子铁芯(1)的中心的第二边缘以及连接所述第一边缘和第二边缘的过渡边缘，所述过渡边缘为多段结构(6)，所述多段结构(6)的与所述第一边缘相连接的部分设置为朝向所述安装槽(2)的内侧凸出。
2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述多段结构(6)与所述转子铁芯(1)外缘之间形成阶梯状磁桥。
3.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，所述多段结构(6)包括依次相连的第一段(61)和第二段(62)，所述第二段(62)与所述第一边缘相连，所述第二段(62)沿朝向所述安装槽(2)的内侧凸出且与所述永磁体(3)相接触。
4.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，所述第一边缘与所述第二边缘平行设置，所述永磁体(3)沿平行于轴向方向设置。
5.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述转子铁芯(1)的外缘包括多个依次连接的圆弧部(4)，相邻所述圆弧部(4)之间形成凹陷部(5)。
6.根据权利要求5所述的转子，其特征在于，多个所述安装槽(2)分别与多个所述圆弧部(4)一一对应设置，每个所述安装槽(2)沿连接对应的所述圆弧部(4)的两端的直线方向设置，所述安装槽(2)的多段结构(6)对应所述凹陷部(5)设置。
7.根据权利要求6所述的转子，其特征在于，每个所述圆弧组(4)包括依次连接的第一弧线(42)、第二弧线(41)和第三弧线(43)，所述第二弧线(41)与所述转子铁芯(1)同心设置，所述第一弧线(42)和所述第三弧线(43)与所述转子铁芯(1)非同心设置。
8.根据权利要求7所述的转子，其特征在于，每个所述圆弧部(4)的所述第一弧线(42)和所述第三弧线(43)关于所述第二弧线(41)的中心线对称，每个所述圆弧部(4)的第三弧线(43)与相邻所述圆弧部(4)的第一弧线(42)相连并形成所述凹陷部(5)。
9.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述转子为径向条形磁瓦结构。
10.一种电机，其特征在于，包括定子和权利要求1-9中任意一项所述的转子。
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