内置式转子及电机的制作方法

本实用新型涉及电力电子设备领域，更具体地说，涉及一种内置式转子及电机。

背景技术：

电机是一种依据电池感应定律实现电能转换或传递的电磁装置，其主要的作用是通过产生驱动转矩，作为动力源驱动用电器或各种机械设备进行工作。电机一般由定子、转子和其它附件组成；不同类型的电机，具体的组成部分会稍有不同。

电机中的永磁电机是一种通过在转子设置永磁体并由永磁体励磁产生旋转磁场的电机，永磁电机的转子主要由转子铁芯、永磁体以及转轴组成；而随着永磁材料性能的不断提高和电机技术的发展，永磁电机在国民经济的各个领域得到了极其广泛应用。而现有永磁电机中永磁体通常使用粘贴的方式固定在转子表面，但通过粘贴方式的固定不稳固，永磁体存在被甩出脱离转子以及退磁的风险，稳定性和可靠性不足。

此外，现有永磁电机有部分将永磁体内置于转子铁芯内部(转子铁芯径向截面外周呈圆形)，但现有这种内置式永磁电机存在转子漏磁量增大的问题；且由于现有永磁电机中定子部分一般都开设有供绕组绕设安装的周向齿槽，当永磁电机不通电时，定子与转子的配合受齿槽影响存在转矩波动，且转子漏磁量增大；特别是在永磁电机低负载运行过程中，转矩波动的影响较为突出，导致振动和产生噪音，永磁电机的转矩波动较大，从而影响电机的控制精度。

技术实现要素：

本实用新型实施例针对上述永磁体粘贴在转子上稳定性和可靠性不足以及永磁体内置转子铁芯内部的转矩波动大、影响控制精度且转子漏磁量增大的问题，提供一种新的内置式转子及电机。

本实用新型实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种内置式转子，包括转子铁芯，所述转子铁芯具有多个用于安装永磁体的磁钢槽，多个所述磁钢槽沿所述转子铁芯的转轴周向均匀分布，且每一所述磁钢槽形成一个独立的磁极部；所述转子铁芯径向截面的外周形成交错设置的第一曲线段和第二曲线段，且所述第一曲线段与所述第二曲线段沿所述径向截面的周向均匀分布；任一所述第二曲线段包括两段以第一对称轴对称设置的连接曲线，所述第一对称轴与所述磁钢槽的径向对称轴重合；任一所述第一曲线段分别向所述径向截面的中心弯曲，且所述第二曲线段与所述第一对称轴交点至所述径向截面的中心的距离小于所述第一曲线段上任一点至所述径向截面的中心的距离。

优选地，任一所述第一曲线段与所述第二曲线段之间具有第三曲线段，所述第三曲线段上每一点至所述径向截面的中心的距离小于所述第一曲线段上任一点至所述径向截面的中心的距离。

优选地，所述第二曲线段中对称设置的两段连接曲线直接相连或通过至少一条线段相连；且所述第一曲线段由第一圆弧构成，所述第一圆弧的圆心位于所述转子铁芯径向截面的中心，所述第二曲线段的两段连接曲线分别由第二圆弧构成，且所述第二圆弧上任一点至所述径向截面中心的距离小于或等于所述第一圆弧上任一点至所述径向截面中心的距离。

优选地，所述磁钢槽的径向对称轴和所述第二曲线段的第一交点，与所述磁钢槽的径向对称轴和所述第二曲线段的两个端点的连线的第二交点之间的垂直距离为0.02～0.20mm。

优选地，所述径向截面上穿过所述第二曲线段端点的半径与对应的所述磁极部的磁钢槽的径向对称轴之间的夹角为8～16°。

优选地，所述磁钢槽靠近所述转子铁芯外缘的侧边与所述第二曲线段之间的间距均匀，且所述间距所属的铁芯形成隔磁桥。

优选地，所述磁钢槽的侧边由依次相接的首段、中间段和尾段构成，且所述中间段与所述磁钢槽的径向对称轴垂直相交，所述首段和尾段分别向所述第二曲线段倾斜，且所述首段和尾段与所述中间段的夹角分别为80～85°。

优选地，所述第二曲线段的两段连接曲线分别具有一个凹型调制槽；所述磁钢槽的侧边的两端分别具有与所述凹型调制槽对应的凸部。

优选地，所述磁钢槽的侧边的两端分别具有延伸部。

本实用新型实施例还提供一种电机，包括如上任一项所述的内置式转子。

本实用新型实施例的内置式转子及电机具有以下有益效果：通过设置第一曲线段和第二曲线段，优化转子结构，有利于减小电机转矩波动，提高控制精度，稳定性高。并且通过设置磁钢槽的侧边与所述第二曲线段之间的间距均匀，形成隔磁桥，可有效减小转子漏磁量，提高永磁体的利用率，实用性高。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例提供的内置式转子的结构示意图；

图2是本实用新型第二实施例提供的内置式转子局部放大的结构示意图；

图3是本实用新型第三实施例提供的内置式转子局部放大的结构示意图；

图4是本实用新型第一实施例提供的内置式转子局部放大的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的内置式转子的局部示意图；

图6是本实用新型第四实施例提供的内置式转子局部放大的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，是本实用新型实施例提供的内置式转子的结构示意图，该内置式转子可应用于电力电子设备领域，特别是永磁电机中。本实施例中的内置式转子包括转子铁芯1，转子铁芯1具有多个用于安装永磁体的磁钢槽11(转子铁芯1可包括多个相互叠加的硅钢片，每个硅钢片上均设有磁钢槽，且多个相叠一起的硅钢片的磁钢槽重合设置)，多个磁钢槽11沿转子铁芯1的转轴周向均匀分布，且每一个磁钢槽11形成一个独立的磁极部；并且，转子铁芯1的径向截面的外周形成交错设置的第一曲线段12和第二曲线段13，该第一曲线段12与第二曲线段13沿转子铁芯1径向截面的周向均匀分布(第一曲线段12与第二曲线段13间隔连接)；任一条第二曲线段13包括两段以第一对称轴对称设置的连接曲线131，所述第一对称轴与磁钢槽11的径向对称轴(该径向对称轴为磁钢槽11的磁极中心线)重合；此外，每一连接曲线131都具有至少一个凹型调制槽132(本实施例的每一连接曲线131具有一个凹型调制槽132)，在实际运用中，每一连接曲线131上凹型调制槽132的数量可根据降低实际转矩波动的效果来确定)；任一条第一曲线段12分别向转子铁芯1径向截面的中心弯曲，且第二曲线段13与所述第一对称轴的交点至转子铁芯1径向截面的中心的距离小于第一曲线段12上任一点至转子铁芯1径向截面的中心的距离。

结合图2所示，上述内置式转子通过设置第一曲线段12和第二曲线段13周向均匀分布，降低电机定子齿槽带来的影响，并且在第二曲线段13上设有两段对称的连接曲线131，且两段连接曲线131直接相连或通过至少一条线段31相连(即第二曲线段13可由两段连接曲线131直接连接构成，或由两段连接曲线131以及连接两段连接曲线131的多段线段31构成，)，可优化转子外部轮廓结构，有效减小电机转矩波动，从而提高电机的控制精度，稳定性高。

结合图3所示，在实际运用中，任一条第一曲线段12与第二曲线段13之间具有第四曲线段14(第四曲线段14可为不规则曲线、平滑圆弧以及直线等等)，第四曲线段14上每一点至转子铁芯1径向截面的中心的距离小于第一曲线段12上任一点至转子铁芯1径向截面的中心的距离。当然，每一条第一曲线段12与第二曲线段13之间也可设置多段不同的曲线段，可根据实际降低转矩波动的效果以及结构设计进行设置。

具体地，磁钢槽11靠近所述转子铁芯外缘的侧边(即磁钢槽11沿径向靠近转子铁芯1径向截面边缘的侧边)与第二曲线段13之间的间距均匀，且该间距形成隔磁桥15，隔磁桥15可有效减小转子漏磁量，提高永磁体的利用率。

特别地，磁钢槽11的侧边(即磁钢槽11沿径向靠近转子铁芯1径向截面边缘的侧边)的两端分别设有与凹形调制槽132对应的凸部111，可在凸部111内填充粘接胶(例如AB胶、灌封胶)，有利于防止永磁体在磁钢槽11内窜动发生位移，提高稳定性，实用性强。并且通过设置与凹形调制槽132对应的凸部111，可保证磁钢槽11的侧边与第二曲线段13之间的间距均匀，优化转子结构的防漏磁性能，进一步提高永磁体的利用率。

此外，第一曲线段12由第一圆弧构成，且第一圆弧的圆心位于转子铁芯1径向截面的中心；第二曲线段13的两段连接曲线131由第二圆弧构成，且第二圆弧上任一点至转子铁芯1的径向截面中心的距离小于或等于第一圆弧上任一点至转子铁芯1的径向截面中心的距离。使第二曲线段13上任一点不会超过以第一曲线段12上任一点至转子铁芯1径向截面中心的距离为半径构成的圆形区域之外；当然，在实际运用中，第一圆弧和第二圆弧可为不平滑圆弧线，可根据减少的电机转矩波动效果来确定圆弧线的平滑度。

结合图4所示，磁钢槽11的径向对称轴和第二曲线段13的第一交点，与磁钢槽11的径向对称轴和第二曲线段13的两个端点的连线的第二交点之间的垂直距离t为0.02～0.20mm；并且转子铁芯1径向截面上穿过第二曲线段13的端点的半径与对应磁极部的磁钢槽11的径向对称轴之间的夹角α为8～16°；对转子铁芯1径向截面外部轮廓结构进行限定，优化结构设计，使结构简单合理，降低电机定子齿槽对转矩波动带来的影响。

结合图5所示，磁钢槽11的侧边(即磁钢槽11沿径向靠近转子铁芯1径向截面边缘的侧边)由依次相接的首段、中间段和尾段构成，且中间段与磁钢槽11的径向对称轴垂直相交，首段和尾段分别向第二曲线段13倾斜，且首段和尾段与中间段的夹角β分别为80～85°，可保证磁钢槽11的侧边与第二曲线段13之间的间距均匀。

如图6所示，是本实用新型第四实施例提供的内置式转子的结构示意图，在实际运用中，在电机转矩波动较小时，第二曲线段13可不设置凹形的调制槽，相应地，磁钢槽21的侧边(即磁钢槽21沿径向靠近转子铁芯2径向截面边缘的侧边)的两端可设置为延伸部211；通过延伸部211使磁钢槽21的侧边与转子铁芯2径向截面的边缘之间间隔均匀，提高转子的防漏磁效果；并通过在延伸部211中填充粘接胶对磁钢槽21中永磁体进行固定，提高永磁体的稳定性，且在保证不影响电机稳定性的同时，简化结构设计。

此外，本实用新型实施例还提供一种电机，包括上述的内置式转子，通过本实施例提供的内置式转子，可减小电机转矩波动，使电机达到高精度。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。