一种永磁电机转子的制作方法

本发明具体涉及一种永磁电机转子，属于电机。

背景技术：

1、高速永磁电机由于具有功率密度高、效率高、与负载直联等优点，在离心式压缩机、离心式鼓风机、高速发电机等领域得到广泛应用。

2、对于内置式永磁电机，大多采用磁极分段结构以降低电机高速运行时的离心应力。使用该磁极排列方式在气隙大小相等的情况下得到的气隙磁密分布为平顶波，对应电机空载反电势波形为也为平顶波，含有较高的三次谐波成分，由此导致电机铁耗升高。

3、因此，解决高速永磁电机气隙磁场三次谐波较高的问题，实现电机气隙磁场及电机反电势谐波的降低，有效降低电机铁耗，对于损耗密度突出的高速电机来说具有重要意义。

技术实现思路

1、为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种永磁电机转子。

2、为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

3、一种永磁电机转子，包括外圆半径为d1的转子铁芯，多个磁极沿着圆周方向均布在转子铁芯上，多个磁极的中心线均过所述转子铁芯的圆心；

4、与磁极对应的所述转子铁芯的外圆弧做相对转子铁芯圆心的偏心圆弧设计，且所述偏心圆弧的圆心设于所述磁极的中心线上。

5、基于所述转子铁芯的圆心，所述偏心圆弧对应的圆心角小于所述磁极对应的圆心角。

6、上述偏心圆弧的半径为d2，偏心圆弧的圆心和转子铁芯的圆心间距为e，则0≤2e+d2-d1≤10mm。

7、进一步的，上述转子铁芯的圆心距离多个偏心圆弧的圆心的距离e，相同或不相同。

8、上述磁极包括设于转子铁芯上的第一磁钢槽和2个第二磁钢槽，所述第二磁钢槽基于磁极的中心线对称的以倾斜态设于第一磁钢槽的两端，并使磁极呈外凸状或内凹状；

9、第一永磁体和第二永磁体分别置于第一磁钢槽和第二磁钢槽内；

10、第二永磁体的外侧端与第二磁钢槽的内侧端留有间隙；

11、第一永磁体、第二永磁体的充磁方向分别沿其短边方向，同一磁极的充磁方向同时指向转子铁芯内侧或外侧，相邻磁极的充磁方向相反。

12、进一步的，上述第一磁钢槽和第二磁钢槽的夹角为160-170°。

13、进一步的，上述第一永磁体和第二永磁体为长方体，且第一永磁体的长度大于第二永磁体的长度。

14、上述转子铁芯上设有若干定位孔，用于叠片定位。

15、上述磁极的数量为2n个，n=1、2、3…。

16、一种永磁电机，包括上述的永磁电机转子。

17、本发明的有益之处在于：

18、本发明的一种永磁电机转子及使用该转子的永磁电机，通过将转子铁芯的局部外表面设计为与磁极对应的偏心弧面，该偏心弧面截面的偏心弧基于磁极中心线对称，且偏心弧的圆心置于磁极中心线上。通过以上设计将气隙中三次谐波降低，提高了气隙磁场的正弦度，从而使得电机反电势正弦度提高，谐波含量低至1.3%。

19、本发明的新型的转子结构，结合磁极合理的极弧系数、偏心不等气隙、以及磁极排布，在不额外增加永磁体用量的情况下有效降低了内置式转子反电势谐波含量，增加反电势波形正弦性，提高气隙磁密波形正弦性，优化电磁性能，降低电机铁耗，改善电机的温升，使永磁电机运行更加平稳可靠；转子结构及装配工艺简单，有效降低制造成本及制造工艺难度，具有很强的实用性和广泛的适用性。

技术特征：

1.一种永磁电机转子，其特征在于，包括外圆半径为d1的转子铁芯，多个磁极沿着圆周方向均布在转子铁芯上，多个磁极的中心线均过所述转子铁芯的圆心；

2.根据权利要求1所述的永磁电机转子，其特征在于，基于所述转子铁芯的圆心，所述偏心圆弧对应的圆心角小于所述磁极对应的圆心角。

3.根据权利要求1所述的永磁电机转子，其特征在于，所述偏心圆弧的半径为d2，偏心圆弧的圆心和转子铁芯的圆心间距为e，则0≤2e+d2-d1≤10mm。

4.根据权利要求3所述的永磁电机转子，其特征在于，所述转子铁芯的圆心距离多个偏心圆弧的圆心的距离e，相同或不相同。

5.根据权利要求1所述的永磁电机转子，其特征在于，所述磁极包括设于转子铁芯上的第一磁钢槽和2个第二磁钢槽，所述第二磁钢槽基于磁极的中心线对称的以倾斜态设于第一磁钢槽的两端，并使磁极呈外凸状或内凹状；

6.根据权利要求5所述的永磁电机转子，其特征在于，所述第一磁钢槽和第二磁钢槽的夹角为160-170°。

7.根据权利要求5所述的永磁电机转子，其特征在于，所述第一永磁体和第二永磁体为长方体，且第一永磁体的长度大于第二永磁体的长度。

8.根据权利要求1所述的永磁电机转子，其特征在于，所述转子铁芯上设有若干定位孔，用于叠片定位。

9.根据权利要求1所述的一种永磁电机转子，其特征在于，所述磁极的数量为2n个，n=1、2、3…。

技术总结
本发明的永磁电机转子，包括外圆半径为D1的转子铁芯，多个磁极沿着圆周方向均布在转子铁芯上，多个磁极的中心线均过转子铁芯的圆心；与磁极对应的转子铁芯的外圆弧做相对转子铁芯圆心的偏心圆弧设计，且偏心圆弧的圆心设于磁极的中心线上。通过以上设计将气隙中三次谐波降低，提高了气隙磁场的正弦度，从而使得电机反电势正弦度提高，谐波含量低至1.3%。结合磁极合理的极弧系数、偏心不等气隙、以及磁极排布，在不额外增加永磁体用量的情况下有效降低了内置式转子反电势谐波含量，增加反电势波形正弦性，提高气隙磁密波形正弦性，优化电磁性能，降低电机铁耗，改善电机的温升，具有很强的实用性和广泛的适用性。

技术研发人员：李广海,胡凯俊
受保护的技术使用者：江苏永续动力科技有限公司
技术研发日：20230725
技术公布日：2024/1/25