电机的制作方法
【技术领域】
[0001] 公开于此的实施例涉及一种永磁体设置在转子中的内置式永磁（IPM)电机。
【背景技术】
[0002] 电机广泛用于包括洗衣机、冰箱、空调、清洁器等的电器（例如，家用电器、商用电 器等）中。电机还用于电动车辆和混合动力车辆中，其最近引起了关注。
[0003] 电机可根据使用电机的产品而被设计为单向或双向旋转。例如，由于洗衣机和清 洁器中使用的电机需要双向旋转，因此需要电机进行高性能的双向旋转。
[0004] 相反，对于冰箱和空调的压缩机中使用的大部分电机仅需要单向旋转。此外，在电 动车辆或混合动力车辆的情况下，当车辆向前运动时，车辆中使用的电机需要高的性能，而 当车辆向后运动时，不需要与向前运动一样高的性能。
[0005] 即使在电机仅需要单向旋转或沿电机旋转的两个方向中的一个方向不需要高的 性能的情况下，电机也可具有与双向电机几乎相同的结构。
【发明内容】
[0006] 因此，本公开的一方面提供一种设置有非对称结构的电机，以提高单向旋转的性 能并降低制造成本。
[0007] 本公开的其它方面将在下面的描述中进行部分地阐述，部分将通过描述而明显， 或者可通过本公开的实践而了解。
[0008] 根据本公开的一方面，一种电机可包括圆筒形定子和可旋转地布置在所述定子内 部的转子，其中，所述转子可包括：圆筒形转子主体；永磁体组，设置到所述转子主体，用于 产生磁场；磁通量屏障组，用于中断磁通量，其中，所述转子主体、所述永磁体组和所述磁通 量屏障组相对于所述转子的磁极的中心线非对称地形成。
[0009] 所述永磁体组可嵌入在所述转子主体中。
[0010] 所述永磁体组可包括设置在所述转子主体中的第一永磁体，使得磁场沿所述转子 主体的径向产生。
[0011] 所述转子的磁极的中心线可位于所述第一永磁体的中心线。
[0012] 所述永磁体组还可包括非对称地设置在所述第一永磁体的两端处的至少两个永 磁体。
[0013] 所述至少两个永磁体可在所述第一永磁体的周围产生非对称的磁场。
[0014] 所述至少两个永磁体可包括：第二永磁体，布置在所述第一永磁体的面向与旋转 方向相反的方向的侧部处；第三永磁体，布置在所述第一永磁体的面向旋转方向的另一侧 部处，所述第三永磁体产生的磁场大于所述第二永磁体的产生的磁场。
[0015] 所述第三永磁体的尺寸可大于所述第二永磁体的尺寸。
[0016] 所述磁通量屏障组可包括非对称地设置在所述永磁体组的两端处的多个磁通量 屏障。
[0017] 所述多个磁通量屏障中的设置在所述永磁体组的面向与旋转方向相反的方向的 一侧部处的磁通量屏障比设置在所述永磁体组的面向旋转方向的另一侧部处的另一磁通 量屏障中断更多的磁通量。
[0018] 设置在所述永磁体组的面向与旋转方向相反的方向的一侧部处的磁通量屏障的 数量可大于设置在所述永磁体组的面向旋转方向的另一侧部处的磁通量屏障的数量。
[0019] 所述转子主体的外周表面和所述转子主体的中心之间的距离可根据所述外周表 面上的各位置变化。
[0020] 所述转子主体的外周表面上的限定所述外周表面与所述转子主体的中心之间的 最长距离的位置可沿所述转子的旋转方向与所述转子的磁极的中心线分开预定角度。
[0021] 所述转子和所述定子之间的气隙的宽度可沿着所述转子的外周表面变化。
[0022] 所述转子上的限定所述气隙的最小宽度的位置可沿所述转子的旋转方向与所述 转子的磁极的中心线分开预定角度。
[0023] 根据本公开的一方面，一种电机可包括定子和可旋转地布置在所述定子内部的转 子，其中，所述转子包括：转子主体；永磁体组，设置到所述转子主体，用于形成磁场；磁通 量屏障组，用于中断磁通量。形成在所述定子和所述转子的外周表面之间的气隙的尺寸可 变化。
[0024] 多个永磁体组可设置到所述转子主体，并且所述转子主体的相邻的永磁体组之间 的部分处的气隙的尺寸可大于所述转子主体的与永磁体组的中部对应的部分处的气隙的 尺寸。
[0025] 所述永磁体组可包括第一永磁体、设置在所述第一永磁体的一侧部处的第二永磁 体和设置在所述第一永磁体的另一侧部处的第三永磁体，并且所述第三永磁体的尺寸可大 于所述第二永磁体的尺寸。
[0026] 所述磁通量屏障组可包括设置在所述永磁体组的一端上的第一磁通量屏障、设置 在所述永磁体组的另一端上的第二磁通量屏障和设置在所述第一磁通量屏障与所述永磁 体组的所述一端之间的第三磁通量屏障。第四磁通量屏障可邻近所述永磁体组的所述一端 设置，其中，所述永磁体的所述一端位于所述永磁体组的比所述转子主体的中心更靠近所 述转子主体的外周的侧部。
[0027] 根据本公开的一方面，一种电机可包括定子和可旋转地布置在所述定子内部的转 子，其中，所述转子包括：转子主体；永磁体组，设置到所述转子主体，用于形成磁场；磁通 量屏障组，用于中断磁通量。所述永磁体组可包括具有与另一永磁体的尺寸不同的尺寸的 至少一个永磁体，并且所述磁通量屏障组中设置在所述永磁组的一端处的磁通量屏障可比 设置在所述永磁体组的另一端处的磁通量屏障多。
【附图说明】
[0028] 通过下面结合附图对示例性实施例进行的描述，本公开的这些和/或其它方面将 变得明显并更容易理解，其中：
[0029] 图1是示出根据本公开的实施例的电机的剖视图；
[0030] 图2是示出传统电机的局部剖视图；
[0031] 图3是示出根据本公开的实施例的电机的局部剖视图；
[0032] 图4是示出图3中示出的A部分的放大图；
[0033] 图5是根据本公开的实施例的电机的反电动势与传统电机的反电动势比较的视 图；
[0034] 图6是根据本公开的实施例的电机的磁链与传统电机的磁链比较的视图；
[0035] 图7是根据本公开的实施例的电机的电感与传统电机的电感比较的视图；
[0036] 图8是示出根据实施例的电机的磁路的视图；
[0037] 图9是根据实施例的电机的齿槽扭矩与传统电机的齿槽扭矩比较的视图；
[0038] 图10是根据实施例的电机的扭矩与传统电机的扭矩比较的视图；
[0039] 图11是根据实施例的电机的每分钟最大转数与传统电机的每分钟最大转数比较 的视图。
【具体实施方式】
[0040] 现在将详细描述实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指示相同的 元件。下面通过参照附图描述示例性实施例以解释本公开。
[0041] 应该理解的是，该说明书中公开的实施例和附图中示出的组件仅仅是说明性的， 并且在提交本申请时可以有可适用于该说明书的实施例和附图的多种变型。
[0042] 图1是示出根据本公开的示例性实施例的电机的剖视图。
[0043] 如图1所示，根据实施例的电机100可包括：定子110,通过外部支撑结构固定；转 子120,适于通过与定子110进行磁相互作用而旋转；轴S，用于将转子120的旋转动力传递 到外部负载。此外，电机1〇〇可以是圆柱形转子120布置在圆筒形定子110中的内置式电 机。
[0044] 定子110可按照具有中空部分的圆筒的形状形成，并且转子120可以可旋转地插 入到定子110的中空部分中。
[0045] 如图1所示，定子110可包括环形定子主体111、从定子主体111朝向轴S突出的 齿112和围绕齿112的外表面的线圈113。
[0046] 定子主体111可按照圆筒形形状形成并固定到电机壳（未示出）的内表面。
[0047] 齿112可从定子主体111的内周表面朝向转子120径向地突出。具体地讲，如图 1所示，齿112可从定子主体111突出，使得延伸穿过齿112中的每个的中心的线L1与轴S 的中心相交。
[0048] 齿112可与定子主体111 一体化（与定子主体111 一起一体地形成）。定子主体 111和齿112可通过堆叠金属板制成，所述金属板具有面对轴S的定子主体111和齿112的 形状。
[0049] 此外，齿112中的每个的端部可设置有齿宽宽度部112a，齿宽宽度部112a向齿 112中的每个的两侧突出。具体地讲，齿宽宽度部112a可被设置为使得齿112的面对转子 120的齿端表面112b围绕轴S沿着虚拟的圆周布置。由于齿宽宽度部112a形成在齿112 的端部，因此可增大定子110的面对转子120的面积。
[0050] 齿112可沿着定子主体111的内周表面设置并可彼此等距地分隔。相邻的齿112 之间可限定槽114。线圈113可通过穿过相邻的齿112之间限定的槽114围绕齿112的外 表面缠绕线而形成。与相邻的未包括齿宽宽度部的齿的端部之间的距离相比，相邻的包括 齿宽宽度部112a(向齿112中的每个齿的两侧突出）的齿112的端部之间的距离可减小。
[0051] 线圈113可通过围绕齿112的外表面缠绕由导电材料形成的线而形成。当电流流 经线圈113时，可沿着与齿端表面112b垂直的方向在线圈113的内部（即，齿112)中产生 磁场。
[0052] 如图1所示，电机100可包括九个齿112。因此，电机100可包括九个槽114。然 而，本公开不仅仅限于此。例如，电机的齿可多于九个或少于九个。同样地，电机的槽可多 于九个或少于九个。
[0053] 如上所述，转子120可布置在定子110的中空部分中。转子120可通过与定子110 进行磁相互作用而围绕轴S旋转。
[0054] 如图1所示，转子120可包括圆柱形转子主体121和布置在转子主体121中的永 磁体组122。此外，转子主体121可设置有邻接永磁体组122的磁通量屏障组123。
[0055] 由于转子120在其中设置有永磁体组122,因此电机100可被定义为永磁（PM)电 机。具体地讲，电机100可以是永磁体组122嵌入在转子主体121中的内置式永磁（IPM) 电机。
[0056] 为了帮助理解转子120的结构，下面将通过与传统电机的转子比较而更详细地描 述转子120。
[0057] 图2是示出传统电机的局部剖视图，图3是示出根据本公开的实施例的电机的局 部剖视图，图4是不出图3中不出的A部分的放大图。
[0058] 参照图2至图4,电机100的转子120可包括转子主体121和永磁体组122,并且 邻接永磁体组122的磁通量屏障组123可形成在转子主体121上。
[0059] 转子主体121可按照圆筒形形状围绕轴S形成并利用通过磁场磁化的磁性物质而 被构造或设置。转子主体121可通过堆叠具有如图1所示的转子主体121的形状的金属板 制造。
[0060] 如图2所示，根据传统技术的电机1 (在下文中，称为"传统电机"）的转子主体21 具有形成完整的圆的截面21a。传统