專利名稱：一種內嵌式正弦型面永磁電機轉子的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種永磁電機技術領域，尤其是涉及ー種對保證了轉子在高速轉動時永磁體不會脫離，増加了電機的可靠性和壽命的內嵌式正弦型面永磁電機轉子。
背景技術：
傳統(tǒng)的電機轉子結構一般為包括轉子，在轉子表面貼置有永磁體。這種采用表貼式結構的永磁體在高轉速時容易脫落，影響了電機的可靠性和壽命，而且在弱磁提速時提速效果不是很明顯，另外轉子表面一般為圓形或多邊形，這種結構的轉子在轉動過程中存在波動，使得電機運行不夠穩(wěn)定，同時還存在轉動帶來振動噪音的問題。如申請?zhí)枮? 201010575144. 1，名稱為ー種轉子組件的中國發(fā)明申請，其公開的轉子組件包括轉軸、轉子鐵芯，和安裝在轉子鐵芯外側面的若干永磁體。該專利中的永磁體也是采用表貼式結構，就存在上述的缺點永磁體在高轉速時容易脫落，影響了電機的可靠性和壽命，在弱磁提速時提速效果不是很明顯，同時轉子采用一般圓形結構，在轉動過程中存在波動，使得電機運行不穩(wěn)定。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術中傳統(tǒng)電機永磁體一般貼置在轉子外側，在轉子高轉速情況下容易脫落的問題，以及一般形狀的轉子在轉動中存在波動，使得電機運行不穩(wěn)定，并存在振動噪音的問題，提供了一種保證了轉子在高速轉動時永磁體不會脫離，増加了電機的可靠性和壽命，使電機運行更穩(wěn)定的內嵌式正弦型面永磁電機轉子。本發(fā)明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的一種內嵌式正弦型面永磁電機轉子，在轉子表面繞軸設置有若干連續(xù)相接的弧形凸起，使轉子的截面形成花瓣型結構，根據(jù)相鄰凸起相交點與轉子軸心的連線將轉子劃分成若干等分的區(qū)域，在每個區(qū)域內分別設置有兩個呈倒八字形排布的槽體，在槽體內插置有永磁體。本發(fā)明的磁鐵并不是貼置在轉子表面，而是設置在轉子內部的槽體內，這種結構保證了轉子在高速轉動時不會脫離，増加了電機的可靠性和壽命；并且該結構還増加了凸極率，產生較大的凸極轉矩，減小了電機繞組電流，減低了繞組的溫升，提高了效率，延長了電機壽命；另外本發(fā)明該結構還使得電機在弱磁提速時效果更為明顯，并產生更高的轉速，調速范圍遠大于采用表面貼式轉子結構的電機。轉子表面設有凸起，這使得氣隙磁密更接近正弦形，降低了電機運行過程中轉矩波動，使得電機運行更加平穩(wěn)，這樣減少了諧波造成的損耗，同時對電機的振動噪聲也有所改善。作為ー種優(yōu)選方案，所述槽體為長形直槽，每個區(qū)域內的兩個槽體的外端分別設置在靠近凸起的兩端處，兩個槽體的內端相靠攏并設置在靠近轉子軸孔的位置，這樣轉子截面內槽體圍繞轉子軸孔形成一星狀結構。每個區(qū)域內對應設置有兩個槽體，兩個槽體都是對稱設置。該凸起的兩端指凸起與轉子外圓相交的兩個端點，也即該凸起與相鄰兩個凸起相交的端點。在凸起個數(shù)確定后，兩個槽體之間的夾角就確定了。永磁體長度與槽體長度相匹配，可以對永磁體長度進行調節(jié)。作為ー種優(yōu)選方案，所述槽體的前端與凸起邊緣的間距為O. 5mnTlmm，槽體的后端與轉子軸孔邊緣的間距為O. 5mnTlmm,兩個槽體的后端之間的間距為O. 5mnTl. 5mm。該槽體與凸起邊緣及轉子軸孔邊緣的間距設置，保證了轉子鐵芯能承受的強度同時使得電機在高轉速下永磁體不會脫落。作為ー種優(yōu)選方案，所述轉子表面的凸起為偶數(shù)個，所述每個區(qū)域的兩個槽體內的永磁體磁極相同，而相鄰的區(qū)域之間的永磁體磁極相反。凸起為偶數(shù)個，這樣轉子內形成偶數(shù)對磁極對。作為ー種優(yōu)選方案，所述凸起的半徑大于Rsin (a/2)小于R，其中R為轉子外圓半徑，a為區(qū)域內兩槽體前端的外側與轉子軸心連線的夾角。在實際操作中凸起的半徑小于并接近外圓半徑，只是在轉子表面略微凸起，并不是很明顯。a的大小為O. 78*180° /p， P為磁極對數(shù)量。因此，本發(fā)明的優(yōu)點是1.將永磁體設置在轉子內，使得轉子在高轉速轉動時永磁體不會脫離，提高了電機可靠性和壽命；2.永磁體在轉子每個區(qū)域內成倒八字設置，增加了凸極率，產生較大的凸極轉矩，減小了電機繞組電流，減低了繞組的溫升，提高了效率，延長了電機壽命；3.轉子表面設置有弧形突起，使得氣隙磁密更接近正弦形，降低了電機運行過程中轉矩波動，使得電機運行更加平穩(wěn)，這樣減少了諧波造成的損耗，同時對電機的振動噪聲也有所改善。


附圖I是本發(fā)明轉子截面的一種結構示意 附圖2是附圖I中A處的放大結構示意 附圖3是附圖I中B處的放大結構示意圖。I-轉子2-凸起3-區(qū)域4-槽體5-永磁體6_轉子軸孔。
具體實施例方式下面通過實施例，并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進ー步具體的說明。實施例
本實施例一種內嵌式正弦型面永磁電機轉子，如圖I所示，該轉子的表面繞軸并沿軸向設置有若干連續(xù)相接的弧形凸起2，該凸起數(shù)量為偶數(shù)個，凸起大小一致且頭尾相連接，本實施中以6個凸起為例進行說明。根據(jù)相鄰凸起2相交點與轉子軸心的連線將轉子劃分成若干等分的區(qū)域，如圖I中虛線所表示的部分，這樣就將轉子劃分成6個等分的區(qū)域。在每個區(qū)域內分別設置有兩個呈倒八字形排布的槽體4，槽體為長形直槽，每個區(qū)域內的兩個槽體4的外端分別設置在靠近凸起的兩端處，該凸起的兩端即指凸起與轉子外圓相交的兩個端點，兩個槽體的內端相靠攏并設置在靠近轉子軸孔6的位置，兩個槽體是對稱分布的，每個區(qū)域內槽體都是如此設置，這樣轉子截面內槽體圍繞轉子軸孔形成一星狀結構。在槽體內插置有永磁體5，該永磁體與槽體相配合固定，永磁體的長度與槽體基本相一致，也可以對永磁體長度進行調整。如圖2和圖3所示，槽體4的前端與凸起邊緣的間距為O. 5_，槽體4的后端與轉子軸孔6邊緣的間距為O. 5mm，兩個槽體的后端之間的間距即圖2中虛線間距離為1mm。該凸起2為圓弧狀,為圓的一部分,該凸起所在圓的半徑c大小為Rsin (a/2)<c〈R，其中R為轉子外圓半徑，a為區(qū)域內兩槽體前端的外側與轉子軸心連線的夾角，a的大小為O. 78*180° /P，P為磁極對數(shù)量。在實際操作中該凸起的半徑靠近轉子外圓半徑，只是在轉子表面略微凸起。本發(fā)明的凸起不限定為6個，可以是8個、10個等等，在凸起數(shù)量 確定后即可確定兩槽體前端的外側與轉子軸心連線的夾角，也就是兩槽體之間的夾角。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了凸起、轉子、區(qū)域、永磁體、槽體等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權利要求
1.一種內嵌式正弦型面永磁電機轉子，其特征在于在轉子(I)表面繞軸設置有若干連續(xù)相接的弧形凸起(2)，使轉子的截面形成花瓣型結構，根據(jù)相鄰凸起相交點與轉子軸心的連線將轉子劃分成若干等分的區(qū)域(3)，在每個區(qū)域內分別設置有兩個呈倒八字形排布的槽體(4)，在槽體內插置有永磁體(5)。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種內嵌式正弦型面永磁電機轉子，其特征是所述槽體為長形直槽，每個區(qū)域內的兩個槽體(4)的外端分別設置在靠近凸起的兩端處，兩個槽體(4)的內端相靠攏并設置在靠近轉子(I)軸孔的位置，這樣轉子截面內槽體圍繞轉子軸孔形成一星狀結構。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種內嵌式正弦型面永磁電機轉子，其特征是所述槽體(4)的前端與凸起邊緣的間距為0. 5mnTlmm，槽體(4)的后端與轉子軸孔邊緣的間距為0.兩個槽體的后端之間的間距為0. 5mm L 5mm。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種內嵌式正弦型面永磁電機轉子，其特征是所述轉子(I)表面的凸起為偶數(shù)個，所述每個區(qū)域(3)的兩個槽體(4)內的永磁體(5)磁極相同，而相鄰的區(qū)域之間的永磁體磁極相反。
5.根據(jù)權利要求I或2或3或4所述的一種內嵌式正弦型面永磁電機轉子，其特征是所述凸起(2)的半徑大于Rsin (a/2)小于R，其中R為轉子外圓半徑，a為區(qū)域內兩槽體前端的外側與轉子軸心連線的夾角。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內嵌式正弦型面永磁電機轉子。解決了現(xiàn)有技術中傳統(tǒng)電機永磁體一般貼置在轉子外側，在轉子高轉速情況下容易脫落的問題，以及一般形狀的轉子在轉動中存在波動，使得電機運行不穩(wěn)定，并存在振動噪音的問題。在轉子表面繞軸設置有若干連續(xù)相接的弧形凸起，根據(jù)相鄰凸起相交點與轉子軸心的連線將轉子劃分成若干等分的區(qū)域，在每個區(qū)域內分別設置有兩個呈倒八字形排布的槽體，在槽體內插置有永磁體。本發(fā)明的優(yōu)點是使得轉子在高轉速轉動時永磁體不會脫離，提高了電機可靠性和壽命；增加了凸極率，產生較大的凸極轉矩，提高了效率，延長了電機壽命；使得電機運行更加平穩(wěn)，減少了諧波造成的損耗，對電機的振動噪聲也有所改善。
文檔編號H02K1/27GK102857000SQ20121031663
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權日2012年8月31日
發(fā)明者江思敏, 王立強, 李斌斌, 葉鵬, 陳凱, 劉迎 申請人:杭州娃哈哈集團有限公司