[发明专利]一种采用混合永磁体的交替极永磁电机转子

权利要求书

1.一种采用混合永磁体的交替极永磁电机转子，其特征在于：包括转子铁心段、导磁环、高能量密度永磁体和低能量密度永磁体；

转子铁心段至少有两个，且均同轴设置；相邻两个转子铁心段之间同轴设置一个导磁环；

交替极永磁电机转子能作为内转子，也能作为外转子；

当交替极永磁电机转子作为内转子时，布设方式包括：

1)转子铁心段和导磁环均同轴套装在转轴上；

2)每个转子铁心段的外表面沿周向均匀布设有p个弧形的外凸极，其中，p为电机极对数；相邻两个外凸极之间形成一个外弧形槽，每个外弧形槽内布设一个外瓦片式永磁体，每个外瓦片式永磁体均为高能量密度永磁体；

3)每个转子铁心段的内侧圆环面上沿周向均匀布设有n个内弧形槽，且n≥p；每个内弧形槽的内径均大于转子铁心段的内径，相邻两个内弧形槽之间的转子铁心段构成内加强筋；每个内弧形槽内布设一个内瓦片式永磁体，每个内瓦片式永磁体均为低能量密度永磁体；

当交替极永磁电机转子作为外转子时，布设方式包括：

(1)每个转子铁心段的外侧圆环面上沿周向均匀布设有n个外弧形槽，且n≥p；每个外弧形槽的外径均小于转子铁心段的外径，相邻两个外弧形槽之间的转子铁心段构成外加强筋；每个外弧形槽内布设一个外瓦片式永磁体，每个外瓦片式永磁体均为低能量密度永磁体；

(2)每个转子铁心段的内表面沿周向均匀布设有p个弧形的的内凸极，相邻两个内凸极之间形成一个内弧形槽，每个内弧形槽内布设一个内瓦片式永磁体，每个内瓦片式永磁体均为高能量密度永磁体；

交替极永磁电机转子无论作为内转子，还是作为外转子，均还具有如下布设方式：

相邻两个转子铁心段上的外瓦片式永磁体或内瓦片式永磁体沿周向偏移的电周期角度为360°/2p；

位于同一个转子铁心段上的所有外瓦片式永磁体的充磁方向一致，位于同一个转子铁心段上的所有内瓦片式永磁体的充磁方向一致，位于同一个转子铁心段上的外瓦片式永磁体和内瓦片式永磁体的充磁方向相反；

相邻两个转子铁心段上的外瓦片式永磁体的充磁方向相反；相邻两个转子铁心段上的内瓦片式永磁体的充磁方向相反。

2.根据权利要求1所述的采用混合永磁体的交替极永磁电机转子，其特征在于：每个外瓦片式永磁体和每个内瓦片式永磁体的两侧均设置有隔磁槽。

3.根据权利要求2所述的采用混合永磁体的交替极永磁电机转子，其特征在于：高能量密度永磁体两侧的隔磁槽的系数其中θ_b1为高能量密度永磁体两侧的隔磁槽的圆心角，θ_m1为高能量密度永磁体的圆心角；k_c1取值范围为0-0.2。

4.根据权利要求2所述的采用混合永磁体的交替极永磁电机转子，其特征在于：低能量密度永磁体两侧的隔磁槽的系数其中θ_b2为低能量密度永磁体两侧的隔磁槽的圆心角，θ_m2为低能量密度永磁体的圆心角，k_c2取值范围在0-0.2之间。

5.根据权利要求1所述的采用混合永磁体的交替极永磁电机转子，其特征在于：导磁环的外周或内周同轴套设有轴向充磁永磁体；假设轴向充磁永磁体的外径为r1，高能量密度永磁体的外径为r3，高能量密度永磁体的内径为r4，则r3≤r1≤r4。

6.根据权利要求5所述的采用混合永磁体的交替极永磁电机转子，其特征在于：位于同一个转子铁心段两侧的两个轴向充磁永磁体的充磁方向相反。

7.根据权利要求1所述的采用混合永磁体的交替极永磁电机转子，其特征在于：导磁环的轴向长度系数其中L_a为导磁环的轴向长度，L_ef为电机整机的有效轴向长度；k_a取值范围为0-0.1。