[实用新型]一种无刷电机的低波动内置式永磁转子

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机技术，特别是涉及一种无刷电机的低波动内置式永磁转子的技术。

背景技术

无刷电机的永磁转子都包括转轴和转子铁芯，在转子铁芯上轴对称设有多个永磁槽，每个永磁槽内都设有永磁体，转子铁芯上位于各永磁槽外侧的部分构成转子铁芯极靴部，位于转子铁芯极靴部边缘的部分则构成磁路饱和的隔磁磁桥，各永磁槽内的永磁体分别与各永磁槽外侧的转子铁芯极靴部构成永磁磁极。

传统无刷电机的永磁转子中，各永磁槽的磁体中心半角与磁槽中心半角之间的比值通常为0.72，这种结构的永磁转子工作时，在“非圆形跳跃式”旋转磁场的电枢励磁，及齿槽效应的影响下，存在着很大的转矩波动，因此传统无刷电机都存在着转矩波动大、噪音大、效率低的缺陷。

另外，传统无刷电机的永磁转子中，永磁槽的形状都比较简单，位于隔磁磁桥部的一侧边都较窄，使得转子铁芯极靴部边缘的隔磁磁桥也存在着宽度较小的缺陷，这也是传统无刷电机的永磁转子工作时转矩波动大的原因之一。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种转矩波动小、噪音小、效率高的无刷电机的低波动内置式永磁转子。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种无刷电机的低波动内置式永磁转子，包括转轴，及同轴固定在转轴上的转子铁芯，所述转子铁芯上轴对称设有多个永磁槽，每个永磁槽均位于转子铁芯内外圆之间，每个永磁槽内均设有至少一个永磁体，其特征在于：

所述转子铁芯的径向轴线中，经过各永磁槽槽心的径向轴线分别为各永磁槽的径向槽心线，与各永磁槽边沿相切的径向轴线分别为各永磁槽的径向槽切线；

每个永磁槽的径向截面均相对自身的径向槽心线轴对称，每个永磁槽内的永磁体均相对该永磁槽的径向槽心线轴对称布设；

所述转子铁芯的径向轴线中，与各永磁槽内的永磁体边沿相切的径向轴线分别为各永磁槽的径向磁体切线；

每个永磁槽的径向磁体切线中，与该永磁槽的径向槽切线相邻的径向磁体切线为该永磁槽的磁体外切线；

所述转子铁芯的径向截面中，每个永磁槽的径向槽心线与该永磁槽的径向槽切线之间的夹角为该永磁槽的磁槽中心半角，每个永磁槽的径向槽心线与该永磁槽的磁体外切线之间的夹角为该永磁槽的磁体中心半角；

每个永磁槽的磁体中心半角与该永磁槽的磁槽中心半角之间的比值为：φ1/φ2=0.82±0.01；

其中，φ1为永磁槽的磁体中心半角，φ2为永磁槽的磁槽中心半角。

进一步的，每个永磁槽的径向截面均呈中部直，两头朝向转子铁芯外圆弯折的牛角形，且每个永磁槽径向截面的中部直段均垂直于其自身径向槽心线；

每个永磁槽内的永磁体均布设成垂直于该永磁槽自身径向槽心线的一字形。

进一步的，每个永磁槽的径向截面均呈开口朝向转子铁芯外圆的V字形，每个永磁槽内的永磁体均布设成大口朝向转子铁芯外圆的八字形。

进一步的，每个永磁槽的径向截面均呈中部直，两头朝向转子铁芯外圆弯折再朝向另一头方向弯折的弯牛角形，且每个永磁槽径向截面的中部直段均垂直于该永磁槽自身径向槽心线；

每个永磁槽内的永磁体均布设成垂直于该永磁槽自身径向槽心线的一字形。

本实用新型提供的无刷电机的低波动内置式永磁转子，通过调节和优化永磁槽的磁体中心半角与磁槽中心半角的比例，使永磁转子的齿槽转矩波动相比传统内置式永磁转子有显著降低，电机的合成转矩波动也大幅降低，能抑制静态和动态电枢反应，具有转矩波动小、噪音小、效率高的特点；另外，通过优化转子铁芯极靴部边缘的隔磁磁桥宽度，还能调节隔磁磁桥的磁路压降和磁路饱和程度，能显著改善气隙磁场分布，减少漏磁，进一步降低齿槽转矩波动。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的无刷电机的低波动内置式永磁转子的径向截面示意图；

图2是本实用新型第一实施例的内置式永磁转子与传统内置式永磁转子的齿槽转矩波形图；

图3是本实用新型第二实施例的无刷电机的低波动内置式永磁转子的径向截面示意图；

图4是本实用新型第三实施例的无刷电机的低波动内置式永磁转子的径向截面示意图；

图5是两种永磁槽径向截面呈牛角形的内置式永磁转子的结构示意图；

图6是本实用新型第三实施例的无刷电机的低波动内置式永磁转子，及图5所示的两种内置式永磁转子的齿槽转矩波形图；