[发明专利]内置式永磁电机转子和永磁电机

说明书

技术领域

本发明涉及电动机领域，更具体地，涉及一种内置式永磁电机转子和永磁电机。

背景技术

新能源汽车驱动电机的转速越来越高，在节能环保的要求下，对驱动电机的功率密度要求也越来越高。目前主流的驱动电机多采用IPM(内置永磁体)形式，这种电机随着转速的升高反电势也会升高并发生畸变，因此，如何降低高速反电势及谐波畸变极为关键。

目前典型的IPM电机的转子设计以“V”形和“一”字形内置式为主，这两种设计在电机高速时的反电势较大，产生较大谐波，影响整机性能。图1显示目前新能源车用电机常用的“V”形转子结构，采用“V”形转子的电机高速时反电势较大，谐波畸变率较大，不利于电机在高速时的可控性。图2显示目前新能源车用电机常用的“一”字形转子结构，采用“一”字形转子的电机功率密度较低，电机转速很难提高到一万转以上，且反电势过高、正弦性不好。因此，期待开发一种能够降低电机高速时的反电势、提高电机转速的电机转子。

发明内容

本发明的目的是提出一种内置式永磁电机转子，其能够克服现有电子转子反电势过高、难以提高转速的缺陷。

本发明提出了一种内置式永磁电机转子，包括铁芯，在所述铁芯上沿所述铁芯的周向交替设置极性相反的永磁体磁极，每个永磁体磁极包括永磁体磁槽和嵌入所述永磁体磁槽内的永磁体，在所述永磁体磁槽的两侧、相对于所述永磁体磁槽的中心线对称设置一对隔磁槽，所述隔磁槽与所述永磁体磁槽相隔离。

优选地，所述永磁体磁槽为一字型。

优选地，在与所述铁芯的轴向垂直的投影面上，所述隔磁槽的截面为五边形，所述五边形包括依次连接的第一边至第五边，其中第一边靠近所述永磁体磁槽且与所述永磁体磁槽的中心线平行，第二边和第四边均平行于所述铁芯的外周，第三边沿着所述铁芯的径向方向设置，且所述第四边的长度小于所述第二边的长度。

优选地，所述隔磁槽的第一边的长度等于所述永磁体磁槽沿所述铁芯的径向方向的宽度。

优选地，在所述铁芯的外周上相对于所述中心线对称设置虚槽。

优选地，在与所述铁芯的轴向垂直的投影面上，所述虚槽的截面为半圆形。

优选地，沿着所述铁芯的径向在所述永磁体磁槽的外侧设有第二永磁体磁槽，所述第二永磁体磁槽内嵌有第二永磁体，在所述第二永磁体磁槽的两侧、相对于所述第二永磁体磁槽的中心线对称设置一对第二隔磁槽，所述第二隔磁槽与所述第二永磁体磁槽相隔离。

优选地，所述第二永磁体磁槽为一字型。

优选地，所述永磁体磁槽的中心线与所述第二永磁体磁槽的中心线重合。

优选地，在与所述铁芯的轴向垂直的投影面上，所述第二隔磁槽的截面为四边形。

优选地，所述铁芯包括沿其轴向设置的多个铁芯段，相邻铁芯段的具有相同极性的永磁体沿所述铁芯的周向相互错开，形成分段斜极结构。

优选地，所述铁芯包括沿其轴向依次设置的第一铁芯段至第六铁芯段，其中第二铁芯段、第三铁芯段、第四铁芯段、第五铁芯段、第六铁芯段相对于第一铁芯段的斜极角度范围分别为1.1°-2.1°、2.7°-3.7°、4.3°-5.3°、2.7°-3.7°、1.1°-2.1°。

本发明另一方面提供一种永磁电机，包括所述的内置式永磁电机转子。

本发明的有益效果在于：

1.通过在永磁体磁槽的侧面设置与其相隔离的隔磁槽，可以防止永磁体漏磁并优化磁路，从而提高电机最大转矩电流比，降低电机高速反向电动势；

2.在铁芯外周设置虚槽，从而调整气隙磁密及削弱谐波，提高反电势正弦性，降低谐波畸变率；

3.沿着铁芯的径向在永磁体磁槽的外侧设置第二永磁体磁槽，并在第二永磁体磁槽的侧面设置与其相隔离的第二隔磁槽，可以进一步防止永磁体漏磁并优化磁路；

4.沿转子轴向设置分断斜极结构，以削弱谐波，得到正弦性较好的波形。

本发明的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。

图1显示目前新能源车用电机常用的“V”形转子结构；

图2显示目前新能源车用电机常用的“一”字形转子结构；