一种永磁电机转子及永磁电机的制作方法

本实用新型涉及永磁电机技术领域，尤其涉及一种永磁电机转子。本实用新型还涉及一种具有上述永磁电机转子的永磁电机。

背景技术：

永磁电机以永磁体提供励磁，使得电机结构较为简单，降低了加工和装配费用，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电机的效率和功率密度，成为在各个领域中应用越来越广泛的一种电机。

永磁电机工作过程中容易出现磁力线泄漏的问题，因为漏磁导致磁力线没有交链定、转子而自闭合，导致了磁能的损失。如果磁力不够，永磁电机的输出力矩将减小、转速变慢，输出功率减小，进而永磁电机的过载能力不足，永磁电机还会因过载能力不足导致温升问题、退磁问题。

因此，如何减少永磁电机的磁力线泄漏损失，提升永磁电机的力矩输出能力，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的第一个目的是提供永磁电机转子，以减少永磁电机的磁力线泄漏损失，提升永磁电机的力矩输出能力。本实用新型的第二个目的是提供一种具有上述永磁电机转子的永磁电机。

为了实现上述第一个目的，本实用新型提供了一种永磁电机转子，包括转子铁芯，所述转子铁芯的外侧设有外侧永磁体，所述转子铁芯上位于外侧永磁体与转子内孔之间的环形轭部区域，设有多个首尾相对的内侧永磁体，相邻的两个所述内侧永磁体的不同磁极相对，且所述内侧永磁体位于转子磁路上。

优选的，所述内侧永磁体包络在连接定子和转子的单元磁路中。

优选的，所述内侧永磁体产生的磁力线与所述外侧永磁体产生的磁力线方向一致。

优选的，所述转子铁芯上设有多个槽孔，所述内侧永磁体嵌入所述槽孔内。

优选的，所述槽孔为贯通孔或者盲孔，所述贯通孔或者盲孔形状为圆形、方形、条形、扇形或不规则形。

优选的，所述内侧永磁体为铷铁硼体、铁氧体体、铝镍钴体或钐钴体。

本实用新型提供的永磁电机转子，在所述转子铁芯上位于外侧永磁体与转子内孔之间的环形轭部区域，设有多个首尾相对的内侧永磁体，相邻的两个所述内侧永磁体的不同磁极相对，且所述内侧永磁体位于电机的磁力线回路上。

磁力线穿过定子铁芯进入转子铁芯的轭部区域时，设置在轭部区域的内侧永磁体可提升其所在磁力线回路中的磁势，同时，内侧永磁体起到了对磁力线吸引和约束的作用。这样，内侧永磁体既可以对磁力线回路进行补磁，又减少了磁力线泄漏损失。对于永磁电机，补磁后，可提升电机的力矩输出能力，提升电机过载能力，并改善原有结构电机因过载能力不足导致的温升问题、退磁问题，而且永磁电机的负荷范围宽度更宽，运行更加可靠。

为实现上述第二个目的，本实用新型还提供了一种永磁电机，该永磁电机包括上述永磁电机转子。由于上述的永磁电机转子具有上述技术效果，具有该永磁电机转子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申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种实施例提供的永磁电机转子的结构示意图；

图2为图1中永磁电机转子处于0°旋转角度(起始位置)时的工作原理示意图；

图3为图1中永磁电机转子处于60°旋转角度时的工作原理示意图。

其中，图1-图3中：

转子铁芯1、外侧永磁体2、内侧永磁体3、定子铁芯4。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。

请参考图1，图1为本实用新型一种实施例提供的永磁电机转子的结构示意图。

如图1所示，本实用新型提供的永磁电机转子包括转子铁芯1，所述转子铁芯1的外侧设有外侧永磁体2，其特征在于，所述转子铁芯1上位于外侧永磁体2与转子内孔之间的环形轭部区域，设有多个首尾相对的内侧永磁体3，相邻的两个所述内侧永磁体3的不同磁极相对，且所述内侧永磁体3位于转子磁路上。

电机运转时，如图2、图3所示，交链定子铁芯4、转子铁芯1的主磁场也向着电机运转的方向旋转，定子铁芯4上每个位置磁场的大小和方向都是随时间变化的，但不同于定子铁芯4，转子铁芯1上每个位置磁场的大小虽然因电机的运行状态有不同，但其方向性是单一不变的，这就为转子轭部区域插入有固定磁场的内侧永磁体3以补充主磁场提供了可能。

磁力线穿过定子铁芯4进入转子铁芯1的轭部区域时，设置在轭部区域的内侧永磁体3可提升其所在磁力线回路中的磁势，同时，内侧永磁体3起到了对磁力线吸引和约束的作用。这样，内侧永磁体3既可以对磁力线回路进行补磁，又减少了磁力线泄漏损失。对于永磁电机，补磁后，可提升电机的力矩输出能力，提升电机过载能力，并改善原有结构电机因过载能力不足导致的温升问题、退磁问题，而且永磁电机的负荷范围宽度更宽，运行更加可靠。

优选的方案中，所述内侧永磁体3包络在连接定子和转子的单元磁路中。磁力线从转子铁芯1上的一个外侧永磁体2的N极出发，穿过定子铁芯4，返回穿过相邻的外侧永磁体2的S极回到上述的一个外侧永磁的N极的回路，称为单元回路。所述内侧永磁体3包络在所述单元回路中，单元回路中磁力线穿过该内侧永磁体3后会受到内侧永磁体3的牵引吸收，磁力线被紧紧收纳在内侧永磁体3内部，内侧永磁体3可以对单元回路中磁力线约束和补偿，减少漏磁损失。

更优的方案中，所述内侧永磁体3产生的磁力线与所述外侧永磁体2产生的磁力线方向一致。内侧永磁体3可以更好地内侧永磁体3可以对单元回路中磁力线约束和补偿。

具体的方案中，所述转子铁芯1上设有多个槽孔，所述槽孔为贯通孔，所述内侧永磁体3嵌入所述贯通孔内。

本实用新型提供的方案，内侧永磁体3并不局限于上述一种方式安装在转子铁芯1上，所述转子铁芯1上的槽孔还可以是盲孔，所述内侧永磁体3嵌入所述盲孔内。

具体的方案中，本实用新型所提供的方案中，所述内侧永磁体3可以采用铷铁硼体、铁氧体体、铝镍钴体或钐钴体等永磁体，均应在本实用新型的保护范围内。

本实用新型还提供了一种永磁电机，该永磁电机包括上述永磁电机转子。由于上述的永磁电机转子具有上述技术效果，具有该永磁电机转子的永磁电机也应具有相应的技术效果。

一种具体的方案中，本实用新型提供的永磁电机可以通过以下方法加工而成。

首先，永磁电机的定子铁芯、转子铁芯由高速冲床冲剪叠压成型，转子铁芯的轭部区域的槽孔也一并冲剪完成；定子铁芯转入定子制作，定子铁芯打入槽绝缘，两端嵌入绝缘骨架固定；然后机器绕线机逐次在定子磁极上绕制线圈，线圈按电路接触电源端子、进行绑结固定，或浸漆后完成定子制作；转子铁芯经过低温热处理冷却后，分别插入外侧永磁体和内侧永磁体，并注意磁极顺序；通过磁钢端板锁紧固定，电机转子制作完成。同样地，定子转子合套组成非接触式的永磁电机，定子侧经变频控制器接入电源后，通过信号的控制，定子内部建立起交链转子的磁力线，拉动转子进行旋转。

这时，磁力线相对于定子是运动的，相对于转子是静止的，转子轭部区域的内侧永磁体起到了磁力线约束和补磁的作用，能表现出较之于没有补磁结构的永磁电机，更强的过载能力：在同等过载情况下，没有补磁结构的永磁电机出现出力不足导致发热、温升恶化，甚至退磁时，有补磁结构的永磁电机负荷范围宽度更宽，运行更加可靠。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。