[发明专利]转子总成及电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机配套组件技术领域，特别涉及一种转子总成。本发明还涉及一种应用该转子总成的电机。

背景技术

请参考图1，图1为现有技术中一种典型的表贴式永磁同步电机的转子结构示意图。

现有的电机为形成正弦度较高的气隙磁场，一般通过调整不同位置处的磁体厚度，将气隙设计为不等宽结构实现。

为了保证电机具备工艺性并降低电机杂散损耗，需保证电机气隙大于最小气隙长度(如图1中“气隙长度1”)。如按传统的结构设计方式，为保证气隙磁密的正弦度，在气隙磁场波形过零点附近(对应空间上两磁体之间)的气隙需设计较宽(如图1中“气隙长度2”)。气隙长度一般由最小气隙到最大气隙沿着空间渐变，而电机平均气隙长度与最小气隙长度间的差值较大。

依据磁路基本方程：

φ＝F/R

当气隙平均长度增加时，磁阻R增加，为保证气隙磁通φ满足电机性能要求，需较高的磁势F。根据磁势

F＝Hc*hm

当磁体材料确定时，矫顽力Hc即是确定值，如需增加磁势F需对应增加磁体厚度hm。即增加了永磁体材料的用量。

结合上述理论推导以及图1中结构所示而言，现有的电机转子总成结构中，由于其永磁体采用了切边设计的结构，形成了不等距的气隙结构，造成了平均气隙的增大，为了保证永磁体组装后的电机性能，需要将永磁体的用量相应增加，从而导致设备整体成本上升；同时，采用该种切边结构导致永磁体的极化方向长度和气隙长度均呈现不规律分布，导致气隙磁场正弦设计等电机结构参数设计过程难度高、工作量大，严重影响了产品的整体设计进度和产品质量。

因此，如何提高电机的转子总成的气隙磁场正弦分布效果，降低其设计难度和生产成本是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种转子总成，该转子总成的气隙磁场正弦分布效果较好，且其设计难度较低，生产成本较低。本发明的另一目的是提供一种应用上述转子总成的电机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种转子总成，包括转子铁芯，所述转子铁芯的外周面上沿所述转子铁芯的周向排布有若干磁体，所述磁体的外表面的外部形成与定子的内壁配合的气隙；

所述磁体的外表面与所述转子铁芯的圆心的间距沿所述转子铁芯的周向自所述磁体的中部至其两侧边逐渐减小，所述磁体的内表面与所述转子铁芯的圆心的间距沿所述转子铁芯的周向自所述磁体的中部至其两侧边逐渐增大。

优选地，所述气隙的长度最大值为d1，所述气隙的长度最小值为d2，所述气隙的长度平均值为d3，则(d1-d3)/d3＜0.1，且(d2-d3)/d3＜0.1。

优选地，所述气隙的长度平均值d3，0.3mm≤d3≤0.5mm。

优选地，各所述磁体沿所述转子铁芯的周向均布。

优选地，所述磁体的两侧边沿处具有过渡结构。

优选地，所述磁体的外表面为由多个平面或曲面组成的多棱面。

优选地，所述磁体的内表面为由多个平面或曲面组成的多棱面。

优选地，所述磁体的外表面为弧面。

优选地，所述磁体的内表面为弧面。

本发明还提供一种电机，包括机体，所述机体内设置有转子总成，所述转子总成具体为如上述任一项所述的转子总成。

相对上述背景技术，本发明所提供的转子总成，由于其磁体采用了外表面与转子铁芯的圆心间距由中部至两端递减且内表面与转子铁芯的圆心间距由中部至两端递增的结构，使得单个磁体的气隙均匀度较高，气隙磁场分布较好，并使相邻两磁体间的气隙磁场曲线平滑过渡，气隙磁场分布效果平滑连贯，大大优化了所述转子总成的整体气隙磁场正弦分布效果，并使其设计难度显著降低，同时使转子总成生产加工时无需增加磁体的原料用量，从而使其整体制造成本得以相应降低。

在本发明的另一优选方案中，所述气隙的长度最大值为d1，所述气隙的长度最小值为d2，所述气隙的长度平均值为d3，则(d1-d3)/d3＜0.1，且(d3-d2)/d3＜0.1。具体到实际设计加工时，上述气隙尺寸参数能够将磁体覆盖范围内的气隙长度波动降低至10％以下，从而显著提高所述转子总成的气隙均匀度，保证其气隙磁场强度，进一步优化其气隙磁场正弦分布效果，使其气隙磁场正弦分布曲线更加平滑，设计难度及相应的生产成本更低。

附图说明