一种电机转子及永磁同步电机的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电机转子，包括转子铁芯和转轴，转子铁芯上均匀设置有第一极永磁体槽和第二极永磁体槽，第一极永磁体槽内嵌有第一永磁体，第二极永磁体槽内嵌有第二永磁体，第一极永磁体槽内设置有用于调整第一永磁体相对第一极永磁体槽的位置和角度的第一楔块；第二极永磁体槽内设置有用于调整第二永磁体相对第二极永磁体槽的位置和角度的第二楔块。上述电机转子可以对气隙磁密波形进行优化，降低了电机转子气隙磁密谐波的含量，使其更接近正弦，从而实现可以减小转矩脉动和损耗。另外，本发明还公开了一种永磁同步电机。
【专利说明】
一种电机转子及永磁同步电机
技术领域
[0001]本发明涉及同步电机技术领域，尤其涉及一种电机转子及永磁同步电机。
【背景技术】
[0002]同步电机，和感应电机一样是一种常用的交流电机。同步电机是电力系统的心脏，它是一种集旋转与静止、电磁变化与机械运动于一体，实现电能与机械能变换的元件，其动态性能十分复杂，而且其动态性能又对全电力系统的动态性能有极大影响。早先同步电机采用的是传统的电激磁磁极;永磁材料发展及技术成熟后，普遍采用永磁体替代电激磁磁极，简化了结构，消除了转子的滑环、电刷，实现了无刷结构，缩小了转子体积;省去了激磁直流电源，消除了激磁损耗和发热。当今中小功率的同步电动机绝大多数已采用永磁式结构。
[0003]而现有的永磁同步电机结构存在如下缺点:当高速电机采用转子2极结构时，若采用表贴永磁体的方式，永磁体极易在高转速下脱落;而采用内嵌永磁体的方式，永磁体的形状在高转速约束下，难以对永磁体形状进行优化，造成气隙磁密谐波含量增多，电机的转动脉矩增大，损耗增加。
[0004]综上所述，如何降低电机转子气隙磁密谐波的含量的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种电机转子及具有该电机转子的永磁同步电机，以降低电机转子气隙磁密谐波含量。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供了一种电机转子，包括转子铁芯和转轴，所述转子铁芯上均匀设置有第一极永磁体槽和第二极永磁体槽，所述第一极永磁体槽内嵌有第一永磁体，所述第二极永磁体槽内嵌有第二永磁体，所述第一极永磁体槽内设置有用于调整所述第一永磁体相对所述第一极永磁体槽的位置和角度的第一楔块;所述第二极永磁体槽内设置有用于调整所述第二永磁体相对所述第二极永磁体槽的位置和角度的第二楔块。
[0007]优选地，所述第一极永磁体槽的数量和所述第二极永磁体槽的数量均为4个。
[0008]优选地，所述第一极永磁体槽的内侧设置有第一定位槽;所述第二极永磁体槽的内侧设置有第二定位槽。
[0009]优选地，所述第一极永磁体槽和所述第二极永磁体槽的应力集中位置均设置有圆角。
[0010]优选地，所述转轴为导磁轴。
[0011 ]在上述技术方案中，电机转子包括转子铁芯和转轴，转子铁芯上均匀设置有第一极永磁体槽和第二极永磁体槽，第一极永磁体槽内嵌有第一永磁体，第二极永磁体槽内嵌有第二永磁体，第一极永磁体槽内设置有用于调整第一永磁体相对第一极永磁体槽的位置和角度的第一楔块;第二极永磁体槽内设置有用于调整第二永磁体相对第二极永磁体槽的位置和角度的第二楔块。相比于【背景技术】中所介绍的内容，上述电机转子通过第一极永磁体槽配合第一楔块对第一永磁体进行固定及角度和位置的调整;通过第二极永磁体槽配合第二楔块对第二永磁体进行固定及角度和位置的调整，进而可以对气隙磁密波形进行优化，降低了电机转子气隙磁密谐波的含量，使其更接近正弦，从而实现可以减小转矩脉动和损耗的目的。另外，提高了转子的可靠性，安装于第一极永磁体槽的第一永磁体和安装于第二极永磁体槽的第二永磁体分别由第一楔块和第二楔块挤紧，保证了第一永磁体和第二永磁体在电机转子在高速旋转工况下的位置的固定，防止由于永磁体由于位置反复移动造成的疲劳损坏。
[0012]本发明还提供了一种永磁同步电机，包括电机转子，所述电机转子为如上述任一方案所描述的电机转子。由于该电机转子具有上述技术效果，因此具有该电机转子的永磁同步电机也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。
【附图说明】
[0013]图1为本发明实施例提供的电机转子结构示意图。
[0014]上图1中，
[0015]转子铁芯1、转轴2、第一极永磁体槽3、第一永磁体4、第一楔块5、第二极永磁体槽
6、第二永磁体7、第二楔块8。
【具体实施方式】
[0016]本发明的核心是提供一种电机转子及具有该电机转子的永磁同步电机，以降低电机转子气隙磁密谐波含量。
[0017]为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0018]如图1所示，本发明实施例提供的电机转子，包括转子铁芯I和转轴2，转子铁芯I上均匀设置有第一极永磁体槽3和第二极永磁体槽6，第一极永磁体槽3内嵌有第一永磁体4，第二极永磁体槽6内嵌有第二永磁体7，第一极永磁体槽3内设置有用于调整第一永磁体4相对第一极永磁体槽3的位置和角度的第一楔块5 ；第二极永磁体槽6内设置有用于调整第二永磁体7相对第二极永磁体槽6的位置和角度的第二楔块8。
[0019]相比于【背景技术】中所介绍的内容，上述电机转子通过第一极永磁体槽配合第一楔块对第一永磁体进行固定及角度和位置的调整;通过第二极永磁体槽配合第二楔块对第二永磁体进行固定及角度和位置的调整，进而可以对气隙磁密波形进行优化，降低了电机转子气隙磁密谐波的含量，使其更接近正弦，从而实现可以减小转矩脉动和损耗的目的。另夕卜，提高了转子的可靠性，安装于第一极永磁体槽的第一永磁体和安装于第二极永磁体槽的第二永磁体分别由第一楔块和第二楔块挤紧，保证了第一永磁体和第二永磁体在电机转子在高速旋转工况下的位置的固定，防止由于永磁体由于位置反复移动造成的疲劳损坏。
[0020]进一步地，上述第一极永磁体槽3的数量和第二极永磁体槽6的数量均为4个。当然可以理解的是，上述仅仅是本发明实施例对第一极永磁体槽的数量和第二极永磁体槽的数量的一种优选的举例而已，还可以是其他数量。
[0021 ]进一步地，上述第一极永磁体槽3的内侧设置有第一定位槽;第二极永磁体槽6的内侧设置有第二定位槽。通过设置第一定位槽和第二定位槽使得第一永磁体和第二永磁体的安装时定位更加方便，提高了装配效率。
[0022]进一步地，上述第一极永磁体槽3和第二极永磁体槽6的应力集中位置均设置有圆角。通过设置圆角，使得转子铁芯在高速旋转过程中，避免了应力的集中。
[0023]进一步地，上述转轴2为导磁轴。通过将转轴设计成导磁轴，使得转轴可以作为转子的共用磁路。
[0024]本发明还提供了一种永磁同步电机，包括电机转子，所述电机转子为如上述任一方案所描述的电机转子。由于该电机转子具有上述技术效果，因此具有该电机转子的永磁同步电机也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。
[0025]以上对本发明所提供的电机转子及永磁同步电机进行了详细介绍。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。
[0026]还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0027]本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种电机转子，包括转子铁芯(I)和转轴(2)，所述转子铁芯(I)上均匀设置有第一极永磁体槽(3)和第二极永磁体槽(6)，所述第一极永磁体槽(3)内嵌有第一永磁体(4)，所述第二极永磁体槽(6)内嵌有第二永磁体(7)，其特征在于，所述第一极永磁体槽(3)内设置有用于调整所述第一永磁体(4)相对所述第一极永磁体槽(3)的位置和角度的第一楔块(5);所述第二极永磁体槽(6)内设置有用于调整所述第二永磁体(7)相对所述第二极永磁体槽(6)的位置和角度的第二楔块(8)。2.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述第一极永磁体槽(3)的数量和所述第二极永磁体槽(6)的数量均为4个。3.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述第一极永磁体槽(3)的内侧设置有第一定位槽;所述第二极永磁体槽(6)的内侧设置有第二定位槽。4.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述第一极永磁体槽(3)和所述第二极永磁体槽(6)的应力集中位置均设置有圆角。5.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转轴(2)为导磁轴。6.—种永磁同步电机，包括电机转子，其特征在于，所述电机转子为如权利要求1-5任一项所述的电机转子。
【文档编号】H02K1/27GK106059150SQ201610648262
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月9日 公开号201610648262.8, CN 106059150 A, CN 106059150A, CN 201610648262, CN-A-106059150, CN106059150 A, CN106059150A, CN201610648262, CN201610648262.8
【发明人】于冰, 黄鹏程, 周黎民, 李德金, 尤磊, 王伟, 王虎, 董江东
【申请人】中车株洲电机有限公司