转子组件及永磁同步电机的制作方法

本发明涉及电机，尤其涉及一种转子组件及永磁同步电机。

背景技术：

1、随着工程应用和产品研发的不断深入，永磁电机在高性能场合的应用逐渐广泛，同时对高性能电机的需求日益迫切。

2、相关技术中，传统永磁同步电机中大多采用钕铁硼等高磁能积的永磁体。一方面，其恒定的永磁磁势导致气隙磁通难以调节，弱磁升速困难，限制了其转速范围，降低了高速运行区间的效率。另一方面，由于在压缩机运行过程中，低频需要电机反电势系数较高才能减小压缩机的运行电流，提升电机效率，但是高频运行时候如果反电势系数太高需要进行弱磁控制，弱磁控制使得电流升高，导致电机铜耗增加，电机效率降低。

3、因此，在应对需要高速运转的电机工况的情况下，需提高永磁同步电机的中高速运行区的效率、拓宽调速范围。

技术实现思路

1、本发明的实施例提供了一种转子组件及永磁同步电机，旨在解决现有的稀土永磁同步电机存在永磁磁场调节困难，扩速运行范围受到限制以及高频效率低的问题。

2、本发明提供了一种转子组件，包括：转子铁芯和沿所述转子铁芯周向间隔布置的多个磁极，每个所述磁极均包括：

3、固定永磁体，设于所述转子铁芯上；

4、移动永磁体，可移动地设于所述转子铁芯上，所述移动永磁体在所述转子铁芯上具有第一位置和第二位置，所述移动永磁体处于所述第一位置时，所述移动永磁体的磁场方向与所述固定永磁体相同，所述移动永磁体处于所述第二位置时，所述移动永磁体的移动方向与所述固定永磁体相反；

5、其中，所述移动永磁体在离心力的作用下能够从所述第一位置移动到所述第二位置。

6、在本发明提供的转子组件中，所述转子铁芯上设有永磁体槽，所述永磁体槽由所述固定永磁体靠近所述转子铁芯内圆的一侧朝向所述固定永磁体靠近所述转子铁芯外圆的一侧延伸，所述移动永磁体沿所述永磁体槽移动。

7、在本发明提供的转子组件中，所述移动永磁体包括第一弧形永磁体和第二弧形永磁体，所述永磁体槽包括第一弧形槽和第二弧形槽，所述第一弧形槽和所述第二弧形槽分别设于所述固定永磁体的两端，所述第一弧形永磁体和所述第二弧形永磁体分别沿所述第一弧形槽和所述第二弧形槽滑动。

8、在本发明提供的转子组件中，所述固定永磁体的截面呈直线延伸，所述第一弧形永磁体和所述第二弧形永磁体均为四分之一圆的环形永磁体，所述第一弧形槽和第二弧形槽均为半环形永磁体槽，所述半环形永磁体槽的圆心与所述固定永磁体两端的延长线重合以将所述半环形永磁体槽划分为靠近所述转子铁芯外圆的上半环形槽和靠近所述转子铁芯内圆的下半环形槽；

9、其中，当所述环形永磁体滑动到所述下半环形槽时处于所述第一位置；当所述环形永磁体滑动到所述上半环形槽时处于所述第二位置。

10、在本发明提供的转子组件中，所述固定永磁体的厚度为t1，所述环形永磁体的厚度为t2，1/2t1≦t2≦2/3t1，所述环形永磁体的圆心位置与所述固定永磁体的中心位置位于同一水平线上。

11、在本发明提供的转子组件中，所述固定永磁体朝向所述转子铁芯外圆的一侧为n极，朝向所述转子铁芯内圆的一侧为s极；所述环形永磁体朝向所述固定永磁体的一侧为n极，背向所述固定永磁体的一侧为s极；或者，

12、所述固定永磁体朝向所述转子铁芯外圆的一侧为s极，朝向所述转子铁芯内圆的一侧为n极；所述环形永磁体朝向所述固定永磁体的一侧为s极，背向所述固定永磁体的一侧为n极。

13、在本发明提供的转子组件中，所述转子组件还包括第一传动件和第二传动件以及弹性件，所述第一传动件和所述第二传动件分别与所述第一弧形永磁体和所述第二弧形永磁体连接，所述弹性件的两端分别与所述第一传动件和所述第二传动件连接；

14、其中，当所述第一弧形永磁体和所述第二弧形永磁体处于所述第一位置时，所述弹性件处于压缩状态；当所述第一弧形永磁体和所述第二弧形永磁体处于所述第二位置时，所述弹性件处于拉伸状态。

15、在本发明提供的转子组件中，所述转子铁芯上还设有限位槽，所述限位槽包括第一弧形限位槽、第二弧形限位槽以及连接槽，所述第一弧形限位槽和所述第二弧形限位槽分别沿所述第一弧形槽和所述第二弧形槽设置，所述连接槽的两端分别与所述第一弧形限位槽和所述第二弧形限位槽靠近所述转子铁芯内圆的端部相连通，所述第一传动件和所述第二传动件分别沿所述第一弧形限位槽和所述第二弧形限位槽滑动，所述弹性件设于所述连接槽中。

16、在本发明提供的转子组件中，所述第一弧形限位槽与所述连接槽的连通处设有用于阻挡所述第一传动件的第一挡板；以及所述第二弧形限位槽与所述连接槽的连通处设有用于阻挡所述第二传动件的第二挡板。

17、本发明还提供了一种永磁电机，包括上述的转子组件。

18、本发明提供一种转子组件及永磁电机，该转子组件包括转子铁芯和多个磁极，每个磁极均包括固定永磁体和移动永磁体，移动永磁体在转子铁芯上可移动，移动永磁体处在第一位置时，移动永磁体的磁场方向与固定永磁体相同，当电机低速运行时，移动永磁体处在第一位置，由于此时移动永磁体的磁场方向与固定永磁体相同，因此该位置可以提升电机低速运行时的反电势系数并且增加电机磁链值、减少漏磁，提升电机效率；当电机高速运行时，在离心力的作用下移动永磁体处在第二位置，由于此时移动永磁体的磁场方向与固定永磁体相反，因此该位置可以降低电机高速运行的反电势系数以及气隙磁场强度，从而降低高速运行时的弱磁控制电流，或者尽量降低高速运行时的弱磁控制，从而达到可以调节磁通、拓宽电机转速范围、提高效率的目的。

19、附图说明

20、为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

21、图1为本发明实施例转子组件的示意图；

22、图2为本发明实施例转子组件的移动永磁体处于第一位置的示意图；

23、图3为本发明实施例转子组件的移动永磁体处于第二位置的示意图；

24、图4为本发明实施例转子组件的限位槽的示意图；

25、图5为本发明实施例转子组件在第一位置的立体示意图；

26、图6为本发明实施例转子组件在第二位置的立体示意图；

技术特征：

1.一种转子组件，其特征在于，包括：转子铁芯和沿所述转子铁芯周向间隔布置的多个磁极，每个所述磁极均包括：

2.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述转子铁芯上设有永磁体槽，所述永磁体槽由所述固定永磁体靠近所述转子铁芯内圆的一侧朝向所述固定永磁体靠近所述转子铁芯外圆的一侧延伸，所述移动永磁体沿所述永磁体槽移动。

3.根据权利要求2所述的转子组件，其特征在于，所述移动永磁体包括第一弧形永磁体和第二弧形永磁体，所述永磁体槽包括第一弧形槽和第二弧形槽，所述第一弧形槽和所述第二弧形槽分别设于所述固定永磁体的两端，所述第一弧形永磁体和所述第二弧形永磁体分别沿所述第一弧形槽和所述第二弧形槽滑动。

4.根据权利要求3所述的转子组件，其特征在于，所述固定永磁体的截面呈直线延伸，所述第一弧形永磁体和所述第二弧形永磁体均为四分之一圆的环形永磁体，所述第一弧形槽和第二弧形槽均为半环形永磁体槽，所述半环形永磁体槽的圆心与所述固定永磁体两端的延长线重合以将所述半环形永磁体槽划分为靠近所述转子铁芯外圆的上半环形槽和靠近所述转子铁芯内圆的下半环形槽；

5.根据权利要求4所述的转子组件，其特征在于，所述固定永磁体的厚度为t1，所述环形永磁体的厚度为t2，1/2t1≦t2≦2/3t1，所述环形永磁体的圆心位置与所述固定永磁体的中心位置位于同一水平线上。

6.根据权利要求4所述的转子组件，其特征在于，所述固定永磁体朝向所述转子铁芯外圆的一侧为n极，朝向所述转子铁芯内圆的一侧为s极；所述环形永磁体朝向所述固定永磁体的一侧为n极，背向所述固定永磁体的一侧为s极；或者，

7.根据权利要求3-6任一项所述的转子组件，其特征在于，所述转子组件还包括第一传动件和第二传动件以及弹性件，所述第一传动件和所述第二传动件分别与所述第一弧形永磁体和所述第二弧形永磁体连接，所述弹性件的两端分别与所述第一传动件和所述第二传动件连接；

8.根据权利要求7所述的转子组件，其特征在于，所述转子铁芯上还设有限位槽，所述限位槽包括第一弧形限位槽、第二弧形限位槽以及连接槽，所述第一弧形限位槽和所述第二弧形限位槽分别沿所述第一弧形槽和所述第二弧形槽设置，所述连接槽的两端分别与所述第一弧形限位槽和所述第二弧形限位槽靠近所述转子铁芯内圆的端部相连通，所述第一传动件和所述第二传动件分别沿所述第一弧形限位槽和所述第二弧形限位槽滑动，所述弹性件设于所述连接槽中。

9.根据权利要求8所述的转子组件，其特征在于，所述第一弧形限位槽与所述连接槽的连通处设有用于阻挡所述第一传动件的第一挡板；以及所述第二弧形限位槽与所述连接槽的连通处设有用于阻挡所述第二传动件的第二挡板。

10.一种永磁同步电机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的转子组件。

技术总结
本发明公开一种转子组件及永磁电机，该转子组件包括：转子铁芯和沿转子铁芯周向间隔布置的多个磁极，每个磁极均包括固定永磁体和移动永磁体，固定永磁体设于转子铁芯上；移动永磁体可移动地设于转子铁芯上，移动永磁体在转子铁芯上具有第一位置和第二位置，移动永磁体处于第一位置时，移动永磁体的磁场方向与固定永磁体相同，移动永磁体处于第二位置时，移动永磁体的移动方向与固定永磁体相反；其中，移动永磁体在离心力的作用下能够从第一位置移动到第二位置。本发明通过调整移动永磁体的相对位置来改变电机高速运行时的气隙磁通的大小，实现了气隙磁通可调，提升电机效率，拓宽电机转速范围。

技术研发人员：殷雪懿,凌益斌,尹飞,江胜军,龙芳
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11