永磁电机及其转子分段斜极的制作方法

本发明涉及电机制造技术领域，更具体地说，涉及一种永磁电机及其转子分段斜极。

背景技术：

永磁电机以其控制精度高的优点在工业领域获得了越来越广泛的应用，其能大大提高电机的功率密度和效率。然而由于齿槽效应和磁场的非正弦性的影响，永磁电机往往伴随有较大的齿谐波电势、齿槽转矩，大大影响了电机的控制精度。为了提高电机的控制精度，很多永磁电机采用定子斜槽和转子斜极，其中转子斜极分为连续斜极和分段斜极，转子分段斜极成本低适合大量生产。

现有技术中的分段斜极的结构都比较复杂，而且很多分段斜极都存在轴向漏磁的情况，影响了电机的稳定性。

综上所述，如何有效地解决转子分段斜极结构复杂且轴向漏磁的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种转子分段斜极，该转子分段斜极的结构设计可以有效地解决转子分段斜极结构复杂且轴向漏磁的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述转子分段斜极的永磁电机。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种转子分段斜极，包括沿着该转子分段斜极的轴向依次同轴设置的第一转轴端件、多个永磁体以及第二转轴端件，多个所述永磁体均为实心圆柱状且相邻的两个所述永磁体之间设置有隔磁挡板，多个所述永磁体周向相对固定且相邻的两个所述永磁体的磁极中心线之间的磁极夹角为θ；

还包括套设在所述第一转轴端件、多个永磁体以及第二转轴端件外侧并与第一转轴端件、多个永磁体以及第二转轴端件均固定连接的护套。

优选地，上述转子分段斜极中，所述磁极夹角θ＝2π/LCM(Z，2p)*(N-1)/N，其中Z为定子槽数，p为极对数，N为永磁体的个数，LCM(Z，2p)表示Z和2p的最小公倍数。

优选地，上述转子分段斜极中，所述永磁体的与所述隔磁挡板的配合端面上设置有沿着其径向设置的条形凹槽，且所述隔磁挡板的两侧均设置有与所述条形凹槽配合的凸筋。

优选地，上述转子分段斜极中，所述隔磁挡板两侧的凸筋相错θ角设置，且所述永磁体上的条形凹槽与其充磁方向垂直设置。

优选地，上述转子分段斜极中，所述永磁体的数量为两个且分别为第一永磁体和第二永磁体。

优选地，上述转子分段斜极中，所述护套与第一转轴端件、多个永磁体以及第二转轴端件均为过盈配合。

优选地，上述转子分段斜极中，所述护套与所述隔磁挡板之间为过盈配合。

优选地，上述转子分段斜极中，所述护套采用镍基合金、钛合金或者碳纤维材料制作形成。

优选地，上述转子分段斜极中，所述永磁体采用钕铁硼材料作形成。

一种永磁电机，包括如上述中任一项所述的转子分段斜极。

本发明提供的转子分段斜极包括第一转轴端件、多个永磁体、第二转轴端件、隔磁挡板以及护套。其中，第一转轴端件、多个永磁体和第二转轴端件沿着该转子分段斜极的轴向依次设置，并且第一转轴端件、多个永磁体和第二转轴端件同轴设置，即该转子分段斜极两端分别为第一转轴端件和第二转轴端件，第一转轴端件和第二转轴端件的一端与永磁体接触，另一端可以与其它部件连接，以此实现该转子分段斜极与其它部件的连接。

多个永磁体均为实心圆柱状，并且相邻的两个永磁体之间均设置有隔磁挡板，多个永磁体均周向相对固定，即多个永磁体之间不能够相对转动。另 外，相邻的两个永磁体的磁极中心线之间的磁极夹角为θ，永磁体为平行充磁，其充磁方向垂直于永磁体的轴向即该转子分段斜极的轴向。护套设置在第一转轴端件、多个永磁体以及第二转轴端件外侧，并且护套与第一转轴端件、多个永磁体以及第二转轴端件均固定连接，以此实现了该转子分段斜极的多个部件的相对固定。

本发明提供的转子分段斜极的结构中，其多个永磁体以及两个转轴端件通过均与护套的固定连接实现转子分段斜极的多个部件的相对固定，如此进行装配时仅仅将护套与第一转轴端件、多个永磁体以及第二转轴端件均固定连接即可，操作简单便捷，结构简单。另外，相邻的两个永磁体之间均设置有隔磁挡板，隔磁挡板可以隔断相邻的永磁体之间的磁力线，如此可以隔断永磁体之间的磁场传导，达到很好的轴向隔磁效果，避免了轴向漏磁的情况。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种永磁电机，该永磁电机包括上述任一种转子分段斜极。由于上述的转子分段斜极具有上述技术效果，具有该转子分段斜极的永磁电机也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的转子分段斜极的爆炸图；

图2为本发明实施例提供的转子分段斜极的剖视图；

图3为本发明实施例提供的永磁体与隔磁挡板的爆炸图；

图4为本发明实施例提供的永磁体的侧视图。

在图1-4中：

1-第一转轴端件、2-第一永磁体、3-隔磁挡板、4-第二永磁体、5-第二转轴端件、6-护套、a-凹槽、b-凸筋。

具体实施方式

本发明的第一个目的在于提供一种转子分段斜极，该转子分段斜极的结构设计可以有效地解决转子分段斜极结构复杂且轴向漏磁的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述转子分段斜极的永磁电机。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4，本发明实施例提供的转子分段斜极包括第一转轴端件1、多个永磁体、第二转轴端件5、隔磁挡板3以及护套6。其中，第一转轴端件1、多个永磁体和第二转轴端件5沿着该转子分段斜极的轴向依次设置，并且第一转轴端件1、多个永磁体和第二转轴端件5同轴设置，即该转子分段斜极两端分别为第一转轴端件1和第二转轴端件5，第一转轴端件1和第二转轴端件5的一端与永磁体接触，另一端可以与其它部件连接，以此实现该转子分段斜极与其它部件的连接，第一转轴端件1和第二转轴端件5与永磁体之间应该为平面接触，且第一转轴端件1和第二转轴端件5均采用非导磁材料制作形成。

多个永磁体均为实心圆柱状，并且相邻的两个永磁体之间均设置有隔磁挡板3，多个永磁体均周向相对固定，即多个永磁体之间不能够相对转动。另外，相邻的两个永磁体的磁极中心线之间的磁极夹角为θ，永磁体为平行充磁，其充磁方向垂直于永磁体的轴向即该转子分段斜极的轴向。护套6设置在第一转轴端件1、多个永磁体以及第二转轴端件5外侧，并且护套6与第一转轴端件1、多个永磁体以及第二转轴端件5均固定连接，以此实现了该转子分段斜极的多个部件的相对固定。其中第一转轴端件1和第二转轴端件5可以仅局部位于护套6中并与护套6固定连接，第一转轴端件1和第二转轴端的另外一部分外露于护套6且能够与其它部件连接。

本发明实施例提供的转子分段斜极的结构中，其多个永磁体以及两个转轴端件通过均与护套6的固定连接实现转子分段斜极的多个部件的相对固定， 如此进行装配时仅仅将护套6与第一转轴端件1、多个永磁体以及第二转轴端件5均固定连接即可，操作简单便捷，结构简单。另外，相邻的两个永磁体之间均设置有隔磁挡板3，隔磁挡板3可以隔断相邻的永磁体之间的磁力线，如此可以隔断永磁体之间的磁场传导，达到很好的轴向隔磁效果，避免了轴向漏磁的情况。

其中，相邻的两个永磁体的磁极中心线之间的磁极夹角θ＝2π/LCM(Z，2p)*(N-1)/N，其中Z为定子槽数，p为极对数，N为永磁体的个数，LCM(Z，2p)表示Z和2p的最小公倍数。当然，相邻的两个永磁体的磁极中心线之间的磁极夹角θ也可以设定为预设角度，在此不作限定。

为了保证多个永磁体之间的周向相对固定，其中可以在永磁体的与隔磁挡板3的配合端面上设置有沿着其径向设置的条形凹槽a，即条形凹槽a位于永磁体的与隔磁挡板3接触的面上，并且条形凹槽a沿着永磁体的径向设置，同时隔磁挡板3的两侧均设置有与条形凹槽a凹凸配合的凸筋b，装配完毕后凸筋b卡设在条形凹槽a内，以此实现隔磁挡板3与其两侧的永磁体的周向固定，进而保证了多个永磁体的周向固定。

进一步地，隔磁挡板3两侧的凸筋b相错θ角设置，即两个条形凸筋b之间的夹角为θ，并且永磁体上的条形凹槽a与其充磁方向垂直设置。如此可以利用永磁体上的条形凹槽a进行定位，防止充磁方向偏离。

当然，也可以在隔磁挡板3上开设条形凹槽a，在永磁体上设置与条形凹槽a配合的凸筋b，在此不作限定。或者，隔磁挡板3两侧的凸起为方形，同时在永磁体上设置方形凹槽，在此不作限定。

为了降低生产成本，简化结构，如图3所示，该转子分段斜极的永磁体的数量可以为两个，且两个永磁体分别为第一永磁体2和第二永磁体4。如此，第一转轴端件1、第一永磁体2、隔磁挡板3、第二永磁体4和第二转轴端件5沿着该转子分段斜极的轴向依次同轴设置。当然，永磁体的数量也可以为更多个，比如三个、四个等，在此不作限定。

为了进一步简化结构，其中护套6与第一转轴端件1、多个永磁体以及第二转轴端件5可以均为过盈配合，如此更加便于装配。当然，护套6与第一转 轴端件1、多个永磁体以及第二转轴端件5也可以均为卡接或者螺纹连接，在此不作限定。

进一步地，为了提高该转子分段斜极的强度，护套6与隔磁挡板3之间也可以为过盈配合。

其中，护套6可以采用镍基合金、钛合金或者碳纤维材料制作形成。如此可以保证护套6的强度，使其可以保护该转子分段斜极的安全高速运行。

永磁体可以采用钕铁硼材料作形成，当然永磁体也可以有其它材料制作形成，比如铝镍钴合金，在此不作限定。

基于上述实施例中提供的转子分段斜极，本发明还提供了一种永磁电机，该永磁电机包括上述实施例中任意一种转子分段斜极。由于该永磁电机采用了上述实施例中的转子分段斜极，所以该永磁电机的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。