一种混合励磁的电机转子结构的制作方法

1.本实用新型涉及励磁的电机转子技术领域，具体涉及一种混合励磁的电机转子结构。


背景技术：

2.稀土永磁电机由于稀土永磁体的高磁能积和高矫顽力(特别是高内禀矫顽力)，使得稀土永磁电机具有体积小、重量轻、效率高、特性好等一系列优点，然而，稀土作为不可再生资源，供不应求，价格波动大，近年来价格逐年攀升，甚至引发了稀土危机，随着新能源汽车的快速发展，采用价格低廉，且原材料易得的铁氧体部分代替稀土永磁应用于电机中，成为新能源驱动领域探究的热点问题。由于铁氧体的磁性能远低于稀土材料，例如钕铁硼，通过合理的转子设计使得电机性能保持不变，同时降低材料成本，成为重点。
3.现有的励磁的电机转子结构在电机运行时的损耗较大，例如申请号为 202120916104.2公开的一种定转子分块结构的混合励磁开关磁阻，在电机上的应用不能克服损耗大的问题。
4.因此，发明一种混合励磁的电机转子结构来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种混合励磁的电机转子结构，以解决技术中励磁的电机转子的成本过高，电子转动的效率大，涡流损耗大的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种混合励磁的电机转子结构，包括硅钢片、上层小矩形永磁体槽、下层大矩形永磁体槽、t型槽、羊角槽、倒t型槽和减重结构槽，所述硅钢片上开设有上层小矩形永磁体槽，所述上层小矩形永磁体槽内放置磁性高的钕铁硼永磁体，所述硅钢片上开设有下层大矩形永磁体槽，所述下层大矩形永磁体槽内放置磁性低的铁氧体永磁体，所述上层小矩形永磁体槽和下层大矩形永磁体槽之间设置有通磁通道，所述上层小矩形永磁体槽上方设置有t型槽，所述上层小矩形永磁体槽底部两端设置有羊角槽，所述下层大矩形永磁体槽底部设置有倒t型槽，所述硅钢片上设置有减重结构槽。
7.优选的，所述硅钢片为电机转子的主要结构，且所述硅钢片切面为圆环形，并且所述硅钢片与上层小矩形永磁体槽和下层大矩形永磁体槽的位置固定。
8.优选的，所述上层小矩形永磁体槽和下层大矩形永磁体槽内均设置有永磁体，且上层小矩形永磁体槽和下层大矩形永磁体槽之间的宽度比为0.4-0.6∶1。
9.优选的，所述t型槽的上顶圆弧半径为小于硅钢片的转子半径，所述t型槽的宽度与上层小矩形永磁体槽的宽度比为0.4-0.7∶1。
10.优选的，所述羊角槽与上层小矩形永磁体槽贯通连接，且所述羊角槽设置有两个，两个所述羊角槽关于上层小矩形永磁体槽内永磁体的中心对称分布。
11.优选的，所述倒t型槽的槽宽度与下层大矩形永磁体槽的槽宽度必维 0.4-0.6∶1，
所述t型槽与下层大矩形永磁体槽相互贯通。
12.优选的，所述减重结构槽为梨形，且其内槽表面倒角半径为0.3-0.9mm，并且其关于硅钢片圆心环形阵列分布。
13.优选的，所述通磁通道与硅钢片一体化成型，且所述通磁通道将上层小矩形永磁体槽和下层大矩形永磁体槽分割，将上层小矩形永磁体槽和下层大矩形永磁体槽内的永磁体保持独立的磁化空间。
14.在上述技术方案中，本实用新型提供的技术效果和优点：
15.1、通过转子设置了切向充磁的上下两层永磁体，采用较多价格低廉的低矫顽力永磁体，降低了电机加工制作成本；
16.2、采用上下t型隔磁槽及羊角槽，限制了永磁体漏磁，提高了转矩输出能力，高性能的钕铁硼永磁体靠近气隙，低性能的铁氧体远离气隙，降低了电枢磁场对铁氧体退磁的影响，提高了电机抗去磁抗去磁的能力。
附图说明
17.图1为本实用新型的整体结构示意图；
18.图2为本实用新型通磁通道的主视图；
19.图3为本实用新型永磁体磁化方向的示意图。
20.附图标记说明：
21.1、硅钢片；2、上层小矩形永磁体槽；3、下层大矩形永磁体槽；4、t型槽；5、羊角槽；6、倒t型槽；7、减重结构槽；8、通磁通道。
具体实施方式
22.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
23.本实用新型提供了如图1-3所示的一种混合励磁的电机转子结构，包括硅钢片1、上层小矩形永磁体槽2、下层大矩形永磁体槽3、t型槽4、羊角槽5、倒t型槽6和减重结构槽7，硅钢片1上开设有上层小矩形永磁体槽2，上层小矩形永磁体槽2内放置磁性高的钕铁硼永磁体，硅钢片1上开设有下层大矩形永磁体槽3，下层大矩形永磁体槽3内放置磁性低的铁氧体永磁体，上层小矩形永磁体槽2和下层大矩形永磁体槽3之间设置有通磁通道8，上层小矩形永磁体槽2上方设置有t型槽4，上层小矩形永磁体槽2底部两端设置有羊角槽5，下层大矩形永磁体槽3底部设置有倒t型槽6，硅钢片1上设置有减重结构槽7。
24.硅钢片1为电机转子的主要结构，且硅钢片1切面为圆环形，并且硅钢片 1与上层小矩形永磁体槽2和下层大矩形永磁体槽3的位置固定，上层小矩形永磁体槽2和下层大矩形永磁体槽3内均设置有永磁体，且上层小矩形永磁体槽2和下层大矩形永磁体槽3之间的宽度比为0.4-0.6∶1。
25.t型槽4的上顶圆弧半径为小于硅钢片1的转子半径，t型槽4的宽度与上层小矩形永磁体槽2的宽度比为0.4-0.7∶1，羊角槽5与上层小矩形永磁体槽2贯通连接，且羊角槽5设置有两个，两个羊角槽5关于上层小矩形永磁体槽2内永磁体的中心对称分布。
26.倒t型槽6的槽宽度与下层大矩形永磁体槽3的槽宽度必维0.4-0.6∶1，t 型槽6与
下层大矩形永磁体槽3相互贯通，减重结构槽7为梨形，且其内槽表面倒角半径为0.3-0.9mm，并且其关于硅钢片1圆心环形阵列分布，通磁通道8 与硅钢片1一体化成型，且通磁通道8将上层小矩形永磁体槽2和下层大矩形永磁体槽3分割，将上层小矩形永磁体槽2和下层大矩形永磁体槽3内的永磁体保持独立的磁化空间。
27.本实用工作原理：
28.参照说明书附图1-3，在使用本装置时，首先通过硅钢片1上的转子结构内开设上层小矩形永磁体槽2和下层大矩形永磁体槽3，以及在上层小矩形永磁体槽2和下层大矩形永磁体槽3内充满钕铁硼永磁体和铁氧体永磁体，在上层小矩形永磁体槽2和下层大矩形永磁体槽3之间留有通磁通道8的空间，让上层小矩形永磁体槽2和下层大矩形永磁体槽3保持如图三种的磁化方向保持独立的磁化空间；
29.参照说明书附图1-3，在使用本装置时，同时在每一极下，两侧的四块矩形永磁体中，上层小矩形永磁体槽2内的钕铁硼永磁体磁钢为切向充磁，下层大矩形永磁体槽3内的铁氧体磁钢也为切向充磁，上层小矩形永磁体槽2和下层大矩形永磁体槽3内的永磁体在刺激靴部形成并联磁路，以及在通磁通道8 的作用下有利于电机弱磁调速及提高转子机械强度，羊角槽5的作用是减少漏磁的现象，通过转子结构的特殊设计，采用两种永磁体的合理排布，可以降低制造成本且改善转矩输出特性，降低铁芯和涡流损耗，提高了电机的效率。


技术特征：
1.一种混合励磁的电机转子结构，包括硅钢片(1)、上层小矩形永磁体槽(2)、下层大矩形永磁体槽(3)、t型槽(4)、羊角槽(5)、倒t型槽(6)和减重结构槽(7)，其特征在于：所述硅钢片(1)上开设有上层小矩形永磁体槽(2)，所述上层小矩形永磁体槽(2)内放置磁性高的钕铁硼永磁体，所述硅钢片(1)上开设有下层大矩形永磁体槽(3)，所述下层大矩形永磁体槽(3)内放置磁性低的铁氧体永磁体，所述上层小矩形永磁体槽(2)和下层大矩形永磁体槽(3)之间设置有通磁通道(8)，所述上层小矩形永磁体槽(2)上方设置有t型槽(4)，所述上层小矩形永磁体槽(2)底部两端设置有羊角槽(5)，所述下层大矩形永磁体槽(3)底部设置有倒t型槽(6)，所述硅钢片(1)上设置有减重结构槽(7)。2.根据权利要求1所述的一种混合励磁的电机转子结构，其特征在于：所述硅钢片(1)为电机转子的主要结构，且所述硅钢片(1)切面为圆环形，并且所述硅钢片(1)与上层小矩形永磁体槽(2)和下层大矩形永磁体槽(3)的位置固定。3.根据权利要求2所述的一种混合励磁的电机转子结构，其特征在于：所述上层小矩形永磁体槽(2)和下层大矩形永磁体槽(3)内均设置有永磁体，且上层小矩形永磁体槽(2)和下层大矩形永磁体槽(3)之间的宽度比为0.4-0.6∶1。4.根据权利要求1所述的一种混合励磁的电机转子结构，其特征在于：所述t型槽(4)的上顶圆弧半径为小于硅钢片(1)的转子半径，所述t型槽(4)的宽度与上层小矩形永磁体槽(2)的宽度比为0.4-0.7∶1。5.根据权利要求4所述的一种混合励磁的电机转子结构，其特征在于：所述羊角槽(5)与上层小矩形永磁体槽(2)贯通连接，且所述羊角槽(5)设置有两个，两个所述羊角槽(5)关于上层小矩形永磁体槽(2)内永磁体的中心对称分布。6.根据权利要求1所述的一种混合励磁的电机转子结构，其特征在于：所述倒t型槽(6)的槽宽度与下层大矩形永磁体槽(3)的槽宽度必维0.4-0.6∶1，所述t型槽(6)与下层大矩形永磁体槽(3)相互贯通。7.根据权利要求1所述的一种混合励磁的电机转子结构，其特征在于：所述减重结构槽(7)为梨形，且其内槽表面倒角半径为0.3-0.9mm，并且其关于硅钢片(1)圆心环形阵列分布。8.根据权利要求3所述的一种混合励磁的电机转子结构，其特征在于：所述通磁通道(8)与硅钢片(1)一体化成型，且所述通磁通道(8)将上层小矩形永磁体槽(2)和下层大矩形永磁体槽(3)分割，将上层小矩形永磁体槽(2)和下层大矩形永磁体槽(3)内的永磁体保持独立的磁化空间。

技术总结
本实用新型公开了一种混合励磁的电机转子结构，包括硅钢片、上层小矩形永磁体槽、下层大矩形永磁体槽、T型槽、羊角槽、倒T型槽和减重结构槽，所述硅钢片上开设有上层小矩形永磁体槽，所述上层小矩形永磁体槽内放置磁性高的钕铁硼永磁体，所述硅钢片上开设有下层大矩形永磁体槽，所述下层大矩形永磁体槽内放置磁性低的铁氧体永磁体，所述上层小矩形永磁体槽和下层大矩形永磁体槽之间设置有通磁通道，所述上层小矩形永磁体槽上方设置有T型槽，所述上层小矩形永磁体槽底部两端设置有羊角槽。本实用新型通过转子设置了切向充磁的上下两层永磁体，采用较多价格低廉的低矫顽力永磁体，降低了电机加工制作成本。了电机加工制作成本。了电机加工制作成本。


技术研发人员：吴文叶 崔战波 张传杨 华俊 张以龙
受保护的技术使用者：无锡华盛力通电驱动系统有限公司
技术研发日：2022.07.28
技术公布日：2022/12/16