转子以及马达的制作方法

本技术涉及机电领域，尤其涉及一种转子以及马达。

背景技术：

1、在电动机领域，同步磁阻电机(synrm)由于具有结构简单、坚固耐用、效率高、调速范围广、成本较低等优点，被广泛应用于有调速驱动需求的工业设备。

2、同步磁阻电机是一种具有磁阻性质的同步电机，其运行原理遵循磁通总是沿着磁阻最小路径闭合的原理，通过转子在不同位置引起的磁阻变化产生的磁拉力形成转矩。一般来说，synrm的定子磁场为正弦波旋转磁场，例如可采用传统三相交流电动机的定子结构，synrm的转子结构需要特殊设计，使得交轴和直轴的磁路存在巨大的磁阻差异，呈现强烈的凸极性，从而产生磁阻性质的驱动转矩(即，磁阻转矩)，例如，可以采用横向叠压工艺或轴向叠压工艺形成在径向上交替排列导磁通道和磁通屏障的转子结构，由于导磁通道的磁阻远远小于磁通屏障的磁阻，磁通优先沿着导磁通道闭合，使得转子呈现出强烈的凸极性。

3、图1和图2是对同步磁阻电机的运行原理进行说明的一个示意图。

4、如图1所示，转子100具有导磁通道1011至1015和磁通屏障1021至1024，定子200具有齿2011和齿2012。在synrm工作时，定子产生磁场，磁通从定子的齿出发经过转子回到定子，当转子的导磁通道与定子的齿处于正对位置时，该导磁通道上的磁阻最小。例如，如图1所示，磁路1的磁阻处于最小状态，但磁路2的磁阻未处于最小状态；如图2所示，磁路2的磁阻处于最小状态，但磁路1的磁阻未处于最小状态。由于磁通总是沿着磁阻最小的路径闭合，当转子100处于图1所示的位置时，磁场会产生使磁路2的磁阻向最小状态变化的磁阻转矩而使转子100向图2所示的位置旋转，由于总是存在磁阻未处于最小状态的磁路，因此，磁场总会产生这种磁阻转矩，从而转子100能够相对于定子200旋转。

5、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本实用新型的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

1、发明人发现，由于转子相对于定子旋转时，会出现转子上的多层磁通屏障与定子的齿或定子的相邻的齿之间的槽连续对齐的情况，并且每个导磁通道提供的磁阻转矩不同，由此会导致磁阻转矩出现不连续变化或快速变化的情况，从而产生不稳定的速度和扭矩波动，降低了电机的效率和扭矩。

2、为了解决上述问题中的至少一个或其他类似问题，本实用新型实施例提供一种转子以及马达。

3、根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种转子，所述转子以旋转轴线为中心旋转，所述转子具有沿周向分布的多个磁极区域，其中，每个磁极区域包含沿径向交替排列的多个导磁通道和多个磁通屏障，多个导磁通道包括最靠近旋转轴线的第一导磁通道、最远离旋转轴线的第二导磁通道以及位于第一导磁通道和第二导磁通道之间的第三导磁通道，第一导磁通道的长度与宽度的比值最大，第二导磁通道的长度与宽度的比值最小，第三导磁通道的长度与宽度的比值不小于第二导磁通道的长度与宽度的比值。

4、在至少一个实施例中，第三导磁通道包括2个以上的导磁通道，第三导磁通道中的各导磁通道之间的关系为：导磁通道的长度越长，其宽度越宽。

5、在至少一个实施例中，第三导磁通道包括2个以上的导磁通道，第三导磁通道中的各导磁通道的长度与宽度的比值相等。

6、在至少一个实施例中，第三导磁通道包括2个以上的导磁通道，越靠近所述旋转轴线的导磁通道，其宽度越宽。

7、在至少一个实施例中，第一导磁通道的长度与宽度的比值r1、第二导磁通道的长度与宽度的比值r2和第三导磁通道的长度与宽度的比值r3满足以下条件式(1)和条件式(2)：

8、1.8×r3≤r1≤2.2×r3(1)

9、r2≤0.9×r3(2)，

10、在第三导磁通道包括2个以上的导磁通道的情况下，条件式(1)和条件式(2)中的r3的取值为第三导磁通道中的各导磁通道的长度与宽度的比值的平均值raverage。

11、在至少一个实施例中，第三导磁通道包括2个以上的导磁通道，第三导磁通道中的各导磁通道的长度与宽度的比值r3满足以下条件式(3)：

12、0.9×raverage≤r3≤1.1×raverage(3)，

13、其中，raverage为第三导磁通道中的各导磁通道的长度与宽度的比值的平均值。

14、在至少一个实施例中，在所述多个导磁通道中，第一导磁通道的端部长度最小，第三导磁通道中的最靠近第二导磁通道的导磁通道的端部宽度最大。

15、在至少一个实施例中，第一导磁通道的端部宽度θ1、第三导磁通道中的最靠近第二导磁通道的导磁通道的端部宽度θ31、第三导磁通道中的除最靠近第二导磁通道的导磁通道以外的导磁通道的端部宽度θ32满足以下条件式(4)和条件式(5)：

16、θ31>2.2×θ1(4)

17、1.9×θ1<θ32<2×θ1(5)。

18、在至少一个实施例中，所述多个磁通屏障的宽度相等。

19、在至少一个实施例中，每个磁极区域包含的磁通屏障的数量的最大值不超过定子的齿的数量与所述转子的磁极区域的数量的2倍的比值减1后的值，所述定子的齿是所述转子所在的马达的定子的齿。

20、在至少一个实施例中，所述转子的d轴与定子的多个齿中的一个齿的中心对齐的状态下，每个磁通屏障的末端与定子的槽错开预定角度，所述定子的槽是所述转子所在的马达的定子的相邻的齿之间的槽。

21、在至少一个实施例中，从径向外侧向径向内侧起的第二层磁通屏障对应的错开角度最大。

22、在至少一个实施例中，在所述多个磁通屏障的除所述第二层磁通屏障外的磁通屏障中，越靠径向外侧的磁通屏障，其对应的错开角度越大。

23、在至少一个实施例中，所述多个磁通屏障沿轴向的投影的形状为折线条状，

24、每个磁通屏障的径向内侧的折线的张开角度比径向外侧的折线的张开角度大。

25、在至少一个实施例中，所述多个磁通屏障沿轴向的投影的形状为曲线条状，

26、每个磁通屏障的径向内侧的曲线的曲率变化比径向外侧的曲线的曲率变化小。

27、在至少一个实施例中，每个磁极区域还包括连通至少两个相邻的导磁通道的桥，

28、所述桥沿q轴分割所述至少两个相邻的导磁通道之间的磁通屏障。

29、在至少一个实施例中，每个磁通屏障包括与q轴垂直的第一部分和位于所述第一部分两侧且相对于所述q轴对称的第二部分和第三部分，所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分沿轴向的投影的形状构成为折线条状，

30、所述转子还包括位于至少一个磁通屏障的所述第一部分内的尺寸相同的磁石。

31、在至少一个实施例中，所述磁石的宽度与所述第一部分的宽度相等。

32、在至少一个实施例中，每个磁极区域还包括连通至少两个相邻的导磁通道的桥，

33、所述桥沿所述q轴分割所述至少两个相邻的导磁通道之间的磁通屏障的第一部分，

34、被所述桥分割的磁通屏障的第一部分包括相对于所述桥的中心线对称的第一分割部和第二分割部，

35、所述磁石包括分别位于所述第一分割部和所述第二分割部中的第一磁石和第二磁石。

36、根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种马达，其包括上述任一实施例所述的转子以及位于所述转子的径向外侧的定子。

37、本实用新型实施例的有益效果之一在于：通过将位于中间层的导磁通道的长宽比的值设计为处于最内侧的导磁通道的长宽比和最外层的导磁通道的长宽比之间，能够在转子旋转时减小磁阻转矩的变化量，提高转子转速的稳定度，抑制扭矩波动，从而提高电机的效率和扭矩。

38、参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。

39、针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

40、应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。