[发明专利]具有径向嵌入式永磁体转子的电机及其方法

说明书

一种永磁体转子芯，包括围绕中心轴线周向间隔开的多个转子磁极，并且包括第一转子磁极和相邻的第二转子磁极，各转子磁极包括外壁，并且其中转子芯具有转子直径。转子芯还包括以与多个转子磁极交替的方式间隔开的多个径向孔。转子芯还包括从第一转子磁极延伸到多个径向孔中的位于第一转子磁极和第二转子磁极之间的第一径向孔中的第一突起。转子芯还包括从第二转子磁极延伸到第一径向孔中的第二突起，使得在第一突起和第二突起之间限定周向开口。该开口延伸的第一长度与转子直径的比值为大约0.052至大约0.058。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年3月12日提交的No.16/816,335美国非临时专利 申请的优先权，其全部公开内容通过引用整体结合于此。

技术领域

本发明的领域总体上涉及电动机，更具体地涉及径向嵌入式永磁体转 子以及用于降低运行期间的噪声的方法。

背景技术

径向磁通电机包括位于转子芯内的永磁体，通常称为内置式永磁体转 子。转子内形成有槽，磁体插入槽中。磁体槽必须大于磁体，以允许插入 磁体。然而，磁体必须固定在槽内，以防止磁体在电机运行过程中移动。 电机的性能取决于将磁体保持在转子内的已知位置。粘合剂可用于将磁体 固定在相对于转子的固定位置。

许多已知的转子芯包括多个对称配置的磁极，并且由彼此上下堆叠的 多个叠片形成。每个叠片通常包括与相邻叠片开口对齐的开口，以形成磁 体开口。在制造过程中，一个或多个磁极可能相对于其余磁极移动，导致 转子芯失去对称。极到极的不对称可能导致电机运行期间的不希望的噪音。

在具有辐条转子结构的永磁ECM中，由磁体和转子磁极组成的非连 续转子轮廓会导致令人讨厌的噪声，这是由于电机启动、滑行、以对应于 交感神经结构共振的速度运行时的齿槽转矩谐波。在某些应用中，齿槽转 矩会产生电机轴的不良振动，从而导致最终产品的噪音。此外，齿槽转矩 可能产生不期望的定子扭转力和/或径向力。

发明内容

在一个实施例中，提供了永磁体转子芯。永磁体转子芯包括围绕中心 轴线周向间隔开的多个转子磁极，其中多个转子磁极包括第一转子磁极和 相邻的第二转子磁极，第一转子磁极和第二转子磁极中的每一者均包括外 壁，并且其中转子芯具有转子直径。转子芯还包括以与多个转子磁极交替 的方式间隔开的多个径向孔，其中每个径向孔被配置成在其中接纳至少一 个永磁体。转子芯还包括从第一转子磁极延伸到多个径向孔中的位于第一 转子磁极和第二转子磁极之间的第一径向孔中的第一突起。转子芯还包括 从第二转子磁极延伸到第一径向孔中的第二突起，使得在第一突起和第二 突起之间限定周向开口。该开口延伸的第一长度与转子直径的比值为大约 0.052至大约0.058。

在另一个实施例中，提供了一种用于在具有定子芯的电动机中使用的 永磁体转子芯。永磁体转子芯包括围绕中心轴线周向间隔开的多个转子磁 极，其中多个转子磁极包括转子芯的外周。多个径向孔以与多个转子磁极 交替的方式间隔开，其中每个径向孔被配置成在其中接纳至少一个永磁体。 转子芯还包括多个桥接部，其中每个桥接部横跨多个径向孔中的一个径向 孔在多个转子极的相邻转子极之间延伸。转子芯还包括形成在所述转子芯 的外周中的多个空槽(dummy slot)，其中每个空槽位于多个转子极的相 邻转子极之间。

在又一实施例中，提供了一种永磁体转子芯。转子芯包括多个堆叠的 叠片，其中每个叠片包括围绕中心轴线周向间隔开的多个转子磁极，其中 多个转子磁极包括第一转子磁极和相邻的第二转子磁极，各转子磁极包括 外壁。每个叠片还包括以与多个转子磁极交替的方式间隔开的多个径向孔， 其中径向孔被配置成在其中接收至少一个永磁体。每个转子磁极包括一对 轴向向外延伸到多个径向孔的相邻径向孔中的突起。每个叠片还包括多个 周向间隔开的开口和位于多个开口中的至少一个开口内的桥部件，所述开 口限定在延伸到多个径向孔的共享径向孔中的相邻转子磁极的突起之间。 多个叠片的每个叠片相对于多个叠片的前一个叠片错开预定角度。

附图说明