一种内置式永磁电机转子结构的制作方法

本发明涉及电机领域，具体地是指一种内置式永磁电机转子结构。

背景技术：

目前的聚磁式永磁电机转子的主流结构如图1所示，其永磁体为辐射状嵌入硅钢片冲片的方孔中，永磁体的充磁方向为切向，相邻的永磁体充磁方向相反，则磁路在磁极之间相聚且方向由切向改变为径向，从而对外圆表现为n，s，n，s交替变化的磁极；这种结构的缺点有两个：（1）外圆的磁场波形成方波，傅里叶分解后会出现很多谐波，这种谐波不但增加了电机的铁损耗，同时会导致转矩脉动增大，噪音增大；（2）当用id=0的驱动策略控制电机的时候，其电机的功率因数会因为q轴电感太大而急剧降低。

cn108233569a中公布了一种内置式转子结构，其转子同样开有多个隔磁细长孔，但是该细长孔是与d轴磁场垂直的，这种结构进一步强化了d轴电感和q轴电感的差距，在使用id=0控制的时候，功率因数会进一步降低。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种通过在传统结构的转子冲片上增加细长隔磁孔，来针对性的改变磁路的磁阻，使外圆形成的磁场趋于正弦，同时削弱q轴的电感使d轴电感与q轴电感接近的内置式永磁电机转子结构。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：一种内置式永磁电机转子结构，包括沿轴向层叠的电磁钢板和多个永磁体，磁极的个数与永磁体个数相同，电磁钢板上还有多个永磁体孔，多个永磁体安装在永磁体孔中，电磁钢板中心开有轴孔，其创新点在于：永磁体的的充磁方向为切向，且相邻的永磁体的充磁方向相反，相邻磁极之间的电磁钢板上，具有多个隔磁细长孔，该隔磁细长孔与d轴磁路平行，而与q轴磁路垂直。

优选地，所述相邻磁极之间的电磁钢板的多个隔磁细长孔，从电磁钢板的外侧开始呈辐射式分布。

优选地，所述永磁体孔为径向的方形孔，永磁体孔的周围有隔磁桥。

优选地，所述每个隔磁细长孔的两端也均设有隔磁桥。

优选地，所述永磁体孔为方形孔，且永磁体孔内圈的下部设置有档齿。

优选地，所述隔磁桥的厚度为0.3~0.8mm之间。

本发明的有益效果是：

第一、使外圆形成的磁场波形趋于正弦，可以降低电机的定子铁损耗，降低转矩波动，降低电机噪音；

第二、削弱q轴的电感使q轴电感与d轴电感接近，削弱了凸极效应，提高了id=0控制时候的电机功率因数。

本发明的结构在方形开孔中塞入永磁体，永磁体的的充磁方向为切向，且相邻的永磁体的充磁方向相反，于是对外形成了交替的n，s，n，s磁极，磁极的个数与永磁体个数相同。电磁钢板的中心有圆孔与轴配合，传递扭矩。传递扭矩的方式可以用过盈配合，也可以用键槽，或者采用胶水。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是图2中a部的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图2、3所示，一种内置式永磁电机转子结构，包括沿轴向层叠的电磁钢板1和多个永磁体2，磁极的个数与永磁体2个数相同，电磁钢板1上还有多个永磁体孔1-2，多个永磁体2安装在永磁体孔1-2中，电磁钢板1中心开有轴孔3，其特征在于：永磁体2的的充磁方向为切向，且相邻的永磁体的充磁方向相反，相邻磁极之间的电磁钢板1上，具有多个隔磁细长孔1-1，该隔磁细长孔1-1与d轴磁路平行，而与q轴磁路垂直。本发明中的隔磁细长孔1-1可以是长条形，也可以是弧形的。本发明的实施例中，采用的磁极个数为14个，当然也可以采用其他数量。

本发明的磁极之间的电磁钢板1上，冲制了多个隔磁细长孔1-1，该隔磁细长孔1-1与d轴磁路平行，而与q轴磁路垂直，可以有效的改变转子的磁路磁阻，削弱了q轴的磁阻，达到降低q轴电感的目的；而这些径向分布的隔磁细长孔，是经过有限元计算的，通过合理的分布，使转子外圆的磁场趋于正弦型；

转子冲片上有径向的方形孔，可以嵌入永磁体。放置永磁体的方形孔周围有隔磁桥，减少漏磁系数。

所述相邻磁极之间的电磁钢板1的多个隔磁细长孔1-1，从电磁钢板1的外侧开始呈辐射式分布。

所述永磁体孔1-2为径向的方形孔，永磁体孔1-2的周围有隔磁桥4。所述每个隔磁细长孔1-1的两端也均设有隔磁桥4。本发明的电磁钢板1外圆也需要设置有隔磁桥4，这里的隔磁桥4阻止永磁体径向移动，特别是转子旋转的时候，会产生径向的离心力，隔磁桥4可以有效的保护永磁体不飞出。隔磁桥4的厚度根据受力分析确定，越薄越好，同时受到冲片工艺的限制，通常径向厚度不会低于0.5mm。而内圈的隔磁桥，为了防止永磁体的磁路短路，也需要尽可能的窄。隔磁桥4还起到了将转子产生的扭矩传递到轴3上的作用。

所述永磁体孔1-2为方形孔，且永磁体孔1-2内圈的下部设置有档齿2-1。档齿2-1可以防止永磁体向内移动。

所述隔磁桥4的厚度为0.3~0.8mm之间。

所述隔磁细长孔的宽度和数量根据所需要的q轴电感来确定。其隔磁细长孔的数量和宽度，可以通过增加长孔数量或者宽度的方法削弱q轴电感，直至d轴和q轴电感的比例满足如下公式：0.85<（ld/lq）<1。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。