一种分段斜极式永磁同步电机转子的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电机领域，具体涉及一种分段斜极式永磁同步电机转子。
【背景技术】
[0002] 转子斜极从原理上可以认为与定子斜槽基本一致，常见的方法有两种，如图1和 图2所示。如图1所示，连续斜极效果和定子斜槽基本相同，但这种形状的磁钢会大大提高 磁钢的生产成本，不利于大批量生产。如图2所示，转子分段斜极方法不仅有较好的齿谐波 及齿槽转矩削弱效果，而且有利于降低磁钢的加工生产成本。为了方便制造，斜极的效果通 常采用转子磁极分段错位方法的方法。
[0003] 现有技术中提到采用分段斜极的方法实现减小永磁电机齿槽转矩的结构，如图3 所示采用表贴式磁钢斜极，但偏于一种公认理论的阐述，并没有实质性的提出能够实现斜 极的措施。
[0004] 现有技术中还提到一种分段斜极式永磁同步电机转子，其结构如图4所示，该结 构虽然能够起到较好的斜极效果，但结构相当复杂，单独追求某一方面性能而使结构过于 复杂化并不可取，且过于复杂的结构本身会导致电机性能的不可控性。
[0005] 针对上述问题，亟需提供一种新的分段斜极式永磁同步电机转子，以解决现有技 术中存在的结构复杂、成本高的问题。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明提供一种结构简单、成本低、能够方便的实现分段斜极的分段斜 极式永磁同步电机转子。
[0007] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0008] -种分段斜极式永磁同步电机转子，包括主轴，所述主轴上套设有至少两段环形 永磁体，相邻两所述环形永磁体之间设置有第一隔磁挡环，所述第一隔磁挡环上设置有定 位结构，用于对其两侧的所述环形永磁体进行周向的定位，使得沿所述主轴的轴向排列的 所述至少两段环形永磁体沿绕轴线的同一转动方向依次偏转预设角度Θ。
[0009] 优选的，所述第一隔磁挡环的两侧面分别和与其相对的所述环形永磁体的侧面相 贴合。
[0010] 优选的，所述至少两段环形永磁体的两端均设置有第二隔磁挡环，所述第二隔磁 挡环与所述主轴为过盈配合；
[0011] 所述第二隔磁挡环和与其相邻的所述环形永磁体之间相对的两侧面贴合设置。
[0012] 优选的，还包括套于所述第一隔磁挡环、所述至少两段环形永磁体以及两端的所 述第二隔磁挡环外的护套，所述护套与所述第一隔磁挡环、所述至少两段环形永磁体以及 两端的所述第二隔磁挡环均为过盈配合。
[0013] 优选的，所述第一隔磁挡环与所述主轴为过盈配合。
[0014] 优选的，所述定位结构包括设置于所述第一隔磁挡环第一侧的两个第一凸筋以及 设置于所述第一隔磁挡环第二侧的两个第二凸筋，所述两个第一凸筋和所述两个第二凸筋 的连线均通过所述第一隔磁挡环的中心，且两连线之间的夹角呈所述预设角度Θ ;
[0015] 与所述第一隔磁挡环的第一侧相对的所述环形永磁体上设置有分别与所述两个 第一凸筋配合的第一凹槽，与所述第一隔磁挡环的第二侧相对的所述环形永磁体上设置有 分别与所述两个第二凸筋配合的第二凹槽。
[0016] 优选的，所述预设角度Θ通过公式
[0018] 其中，Z为定子槽数；p为极对数；N为磁钢轴向分段数；LCM(Z，2p)表示定子槽数 Z和电机极数2p的最小公倍数。
[0019] 优选的，所述环形永磁体与所述主轴为间隙配合且通过粘结剂与所述主轴粘接。
[0020] 优选的，护套材料为镍基合金、钛合金或碳纤维材料。
[0021] 本发明的有益效果是：
[0022] 本发明提供的分段斜极式永磁同步电机转子，其在主轴上套设有至少两段环形永 磁体，相邻环形永磁体之间设置第一隔磁挡环，并通过第一隔磁挡环上的定位结构对环形 永磁体进行周向的定位，从而使得沿主轴的轴向排列的至少两段环形永磁体沿绕轴线的同 一转动方向依次偏转预设角度，从而方便的实现分段斜极，降低电机的齿槽转矩，结构简 单，成本低，可以解决当前较大尺寸的环形磁钢无法加工这一瓶颈问题。
【附图说明】
[0023] 通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和 优点将更为清楚，在附图中：
[0024] 图1是转子连续斜极示意图；
[0025] 图2是转子分段斜极示意图；
[0026] 图3是现有的一种分段斜极实现方法示意图；
[0027] 图4是现有的另一种分段斜极式永磁同步电机转子示意图；
[0028] 图5是本发明具体实施例提供的分段斜极式永磁同步电机转子的剖视图；
[0029] 图6是本发明具体实施例提供的分段斜极式永磁同步电机转子的爆炸图；
[0030] 图7是本发明具体实施例提供的环形永磁体与第一隔磁挡环的配合结构图。
[0031] 图中，1、主轴；11、第一段轴；12、第二段轴；13、第三段轴；2、环形永磁体；21、第一 凹槽；22、第二凹槽；3、第一隔磁挡环；31、第一凸筋；32、第二凸筋；4、第二隔磁挡环；5、护 套。
【具体实施方式】
[0032] 以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下 文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有 这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过 程、流程、元件并没有详细叙述。
[0033] 本发明提供的分段斜极式永磁同步电机转子包括主轴，主轴上套设有至少两段环 形永磁体，相邻两环形永磁体之间设置有第一隔磁挡环，第一隔磁挡环上设置有定位结构， 用于对其两侧的环形永磁体进行周向的定位，使得沿主轴的轴向排列的至少两段环形永磁 体沿绕轴线的同一转动方向依次偏转预设角度Θ。通过第一隔磁挡环上的定位结构方便的 实现分段斜极，降低电机的齿槽转矩，结构简单，成本低，可以解决当前较大尺寸的环形磁 钢无法加工这一瓶颈问题。
[0034] 工程上，分段斜极电机轴向分段数的选择往往较少，在大批量生产时，考虑到加工 的方便性，也不建议转子的轴向分段数过多。同时，高速电机转子结构强度方面也限制了磁 钢轴向分段数。电机的轴向分段数可根据转子铁心的实际情况来选择，不必过分追求高分 段数：轴向分段数小、斜极角合理的情况下仍然可以对各次谐波、齿槽转矩以及转矩脉动产 生较好的消弱效果。在大批量生产中，能大大降低磁钢的加工生产成本。
[0035] 下面参照图5和图6说明本发明的分段斜极式永磁同步电机转子的实施例。
[0036] 本实施例中轴向分段数为两段，如图5和图6所示，主轴1上套设有两段环形永磁 体2,相邻两环形永磁体2之间设置有第一隔磁挡环3。第一隔磁挡环3上设置有定位结构， 用于对其两侧的环形永磁体2进行周向的定位，使得其中一环形永磁体2相对于另一个环 形永磁体2绕轴线偏转预设角度Θ，从而实现分段斜极。
[0037] 定位结构不限，能够实现对环形永磁体2的周向定位即可，在一个优选实施例中， 如图7所示，定位结构包括设置于第一隔磁挡环3第一侧的两个第一凸筋31以及设置于第 一隔磁挡环3第二侧的两个第二凸筋32,两个第一凸筋31和两个第二凸筋32的连线均通 过第一隔磁挡环3的中心，且两连线之间的夹角呈预设角度Θ。
[0038] 与第一隔磁挡环3的第一侧相对的环形永磁体2上设置有分别与两个第一凸筋31 配合的第一凹槽21，与第一隔磁挡环3的第二侧相对的环形永磁体2上设置有分别与两个 第二凸筋32配合的第二凹槽22。通过凸筋和凹槽的配合实现对两环形永磁体2的周向定 位，结构简单，实现方便。
[0039] 进一步的，第一隔磁挡环3的两侧面分别和与其相对的环形永磁体2的侧面相贴 合。带凸筋的第一隔磁挡环3不仅可以有效避免永磁体轴