0062]在图4、图5和图8所示的本发明的永磁体内嵌式转子的实施例中，转子冲片30为一体冲裁成型，磁极对数P=2，设置有4个永磁体槽2,和8个分布在永磁体槽2两端的隔磁槽20。相邻两隔磁槽20之间的边界距离F为0.5-3mm,隔磁槽20的边界与转子冲片30外圆弧边界之间的距离G为0.5-3_。本发明通过控制局部的磁密饱和，实现控制每个磁极的漏磁系数，使得转子每极的表磁增加，永磁体的利用率得以提高。在上述实施例中，永磁体I采用截面为梯形的条状永磁体，永磁体槽2为与永磁体I梯形截面对应的多段直线围成的梯形空间。然而，在本发明另外的实施例中，永磁体I采用弧形永磁体，对应的永磁体槽2设计为与永磁体I弧形截面一致的弧形空间。
[0063]虽然在图4、图5和图8所示的实施例中，磁极对数p=2，对应的永磁体I的对数为2对，本发明的永磁体内嵌式转子的技术方案同样也可以用于其他不同磁极对数P的直流无刷电机，例如，对应I或3、4、5对磁极的电机，采用I或3、4、5对永磁体I。
[0064]本发明通过采用合理的转子布局和两端倾斜的永磁体，使转子内部永磁体的磁密流向较现有技术有所改变，明显改善局部磁密流向，消除磁密突变现象，使得转子表磁曲线大为改善。本发明的永磁体内嵌式转子的表磁分布图如图12所示，与图11所示的现有技术方案的表磁曲线相比较，可以看出，表磁曲线上的两个凸波(图11中的t所示)得到有效的抑制，从而极大地改善了电机换相时出现的霍尔信号抖动现象，避免了驱动电路输出波形的畸变，减少了电机输出转矩波动，使电机运转平顺，提高电机运转的效率。
[0065]比较图12和图11还可以看出，在同样采用表磁为200mT永磁体的条件下，采用了本发明的直流无刷电机用永磁体内嵌式转子的改进结构后，转子每磁极对应的表磁平均值为140mT (见图12右侧的标尺)，而现有技术方案每磁极对应的表磁平均值为90mT (见图11右侧的标尺)，因此，本发明可使转子每磁极对应的表磁平均值较现有技术增加50%以上。同时，比较图11中的表磁波形m0和图12中的表磁波形m，可以看出，本发明使得每磁极对应的表磁波形的马鞍形得到明显改善，从而提高了电机的整体性能、功率密度也得到明显增加。
[0066]此外，本发明中的转子冲片30叠压后，各隔磁槽20在转子中形成通风散热通道，使转子具有散热效果好、节省材料的优点，而且较其他凸极转子或V槽转子，在电机高速运转条件下电机有更好的动平衡效果、更少的风噪，进一步达到降低成本和提高性能的目的。
[0067]本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的技术方案，而并非用作为对本发明的限定，任何基于本发明的实质精神对以上所述实施例所作的变化、变型，都将落在本发明的权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种直流无刷电机磁路结构，包括定子铁芯(5)，由转子冲片(30)叠压而成的转子铁芯(3)，嵌装在转子铁芯(3)内部的永磁体(1)，以及用于检测转子磁场变化实现换向控制的磁敏传感器(4);所述转子铁芯(3)的长度与定子铁芯(5)的长度一致；其特征在于: 所述永磁体(I)的长度大于转子铁芯(3 )的长度，所述的永磁体(I)至少有一端伸出转子铁芯(3)的端面，形成永磁体(I)的伸出部； 所述的磁敏传感器(4)设置在转子铁芯(3)—端，位于靠近永磁体(I)的伸出部、远离定子磁场干扰的位置；所述的磁敏传感器(4)通过感应永磁体(I)伸出部的磁场变化检测转子旋转的位置。
2.根据权利要求1所述的直流无刷电机磁路结构，其特征在于所述的磁敏传感器(4)立装在线路板(41)上，其感应部位靠近永磁体(I)的伸出部的外侧，在转子旋转时感应永磁体(I)伸出部外侧的磁场变化。
3.根据权利要求1所述的直流无刷电机磁路结构，其特征在于所述的磁敏传感器(4)平贴在线路板(41)上，其感应部位靠近永磁体(I)端面的位置，在转子旋转时感应永磁体(I)端部的磁场变化。
4.根据权利要求1、2或3所述的直流无刷电机磁路结构，其特征在于所述永磁体(I)伸出转子铁芯(3)两端的伸出部的长度相同。
5.根据权利要求1、2或3所述的直流无刷电机磁路结构，其特征在于所述转子铁芯(3)的两端设有永磁体前端盖(12)和永磁体后端盖(11);所述的永磁体(I)穿过转子铁芯(3),通过永磁体前端盖(12)和永磁体后端盖(11),固定在转轴(31)上构成一体化的直流无刷电机的转子。
6.一种使用权利要求1至5之任一权利要求的直流无刷电机磁路结构的永磁体内嵌式转子，包括由转子冲片(30)叠压而成的转子铁芯，均布设置在转子冲片(30)的圆周上的P对永磁体槽(2)，分别嵌装在各永磁体槽(2)中的P对永磁体(1)，其中P为大于或等于I的整数；所述的转子冲片(30)的外弧为标准圆弧；其特征在于: 所述的永磁体(I)的两端均向内倾斜一倾角Q，其中，Q=5°?20° ; 在每个永磁体槽(2)的两端各设有一个隔磁槽(20)； 在永磁体槽(2)两端与隔磁槽(20)的分界处，设有固定永磁体(I)的定位凸台(21)。
7.根据权利要求6所述的直流无刷电机用永磁体内嵌式转子，其特征在于所述的隔磁槽(20)的形状为沿永磁体(I)的端面延伸的圆角条状空间；所述的圆角条状空间由与永磁体(I)的端面基本平行的直线，以及连接在所述直线两端到永磁体槽(2)之间的平滑曲线构成；两相邻的隔磁槽(20)之间留有扇形的冲片连接区(22)。
8.根据权利要求6所述的直流无刷电机用永磁体内嵌式转子，其特征在于所述的隔磁槽(20)的形状为沿永磁体(I)的端面延伸的圆角扇形空间；所述的圆角扇形空间由与转子冲片径向基本平行的直线，以及连接在所述直线两端到永磁体槽(2)之间的平滑曲线构成；两相邻的隔磁槽(20)之间留有条状的冲片连接区(22)。
9.根据权利要求6、7或8所述的直流无刷电机用永磁体内嵌式转子，其特征在于所述的相邻两隔磁槽(20)之间的边界距离F为0.5-3mm。
10.根据权利要求6、7或8所述的直流无刷电机用永磁体内嵌式转子，其特征在于所述的隔磁槽(20)的边界与转子冲片(30)外圆弧边界之间的距离G为0.5-3mm。
【专利摘要】一种直流无刷电机磁路结构及其永磁体内嵌式转子，涉及具有非机械换向装置的电机及其磁路零部件，尤其涉及一种应用磁效应装置的直流无刷电机及其永磁体内嵌式转子的磁路零部件结构，包括包括定子铁芯，转子铁芯，永磁体和磁敏传感器；永磁体的长度大于转子铁芯的长度，磁敏传感器设置在靠近转子铁芯的伸出部、远离定子磁场干扰的位置；永磁体槽的两端设有隔磁槽和固定永磁体的定位凸台；磁敏传感器感应永磁体的端部磁场，而非转子铁芯与永磁体的组合磁场，从而有效减少了因转子表面两磁极间的分界线不整齐、明晰，造成的霍尔信号抖动；改进后的结构使磁敏传感器远离定子磁场、温度的影响，进而提高电机运转的平顺性和可靠性。
【IPC分类】H02K29-08, H02K1-27, H02K29-03
【公开号】CN104578663
【申请号】CN201310472834
【发明人】王科威, 温瑞光
【申请人】睿能机电有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月11日