[发明专利]转子结构和电机

说明书

本发明提供了一种转子结构和电机。该转子结构包括转子铁芯，转子铁芯上开设有磁钢槽和狭缝槽，在一个磁极下，磁钢槽包括第一磁钢槽和第二磁钢槽，第一磁钢槽和第二磁钢槽位于q轴两侧，并且关于q轴对称，第一磁钢槽内设置有第一永磁体，第二磁钢槽内设置有第二永磁体，狭缝槽包括第一狭缝槽和第二狭缝槽，第一狭缝槽设置在第一磁钢槽和第二磁钢槽靠近转子外圆的一侧，第二狭缝槽设置在第一磁钢槽和第二磁钢槽之间，第一磁钢槽与第一狭缝槽的延长线和/或第二狭缝槽的延长线相交，第二磁钢槽与第一狭缝槽的延长线和/或第二狭缝槽的延长线相交。根据本发明的转子结构，能够提高电机的转矩密度，增大电机调速范围，提高电机的弱磁能力。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种转子结构和电机。

背景技术

切向永磁电机具有功率密度大、效率高的优点，永磁体放置在铁芯的内部，切向充磁，一个极距下相邻两个永磁体可以并联输出磁通，使得气隙磁密增大，这种聚磁效应进一步提高了电机的输出转矩。此外，还可以在切向永磁电机转子结构基础上改变拓扑结构，增加磁障设计，增大电机的凸极比，同时产生永磁转矩和磁阻转矩，提升电机的转矩密度。

即便如此，当前的切向电机仍然存在着电机的转矩密度低，调速范围有限，弱磁运行能力不足的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种转子结构和电机，能够提高电机的转矩密度，增大电机调速范围，提高电机的弱磁能力。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种转子结构，包括转子铁芯，转子铁芯由转子冲片叠压而成，转子铁芯上开设有磁钢槽和狭缝槽，在一个磁极下，转子铁芯具有q轴和d轴，磁钢槽包括第一磁钢槽和第二磁钢槽，第一磁钢槽和第二磁钢槽位于q轴两侧，并且关于q轴对称，第一磁钢槽内设置有第一永磁体，第二磁钢槽内设置有第二永磁体，狭缝槽包括第一狭缝槽和第二狭缝槽，第一狭缝槽设置在第一磁钢槽和第二磁钢槽靠近转子外圆的一侧，第二狭缝槽设置在第一磁钢槽和第二磁钢槽之间，第一磁钢槽与第一狭缝槽的延长线和/或第二狭缝槽的延长线相交，第二磁钢槽与第一狭缝槽的延长线和/或第二狭缝槽的延长线相交。

进一步地，一个磁极的永磁体的d轴与该磁极的d轴对齐，一个磁极的永磁体的q轴与该磁极的q轴对齐。

进一步地，转子铁芯设置有轴孔，沿着远离q轴的方向，第一磁钢槽由转子外圆向轴孔所在侧延伸，延伸方向与d轴方向垂直。

进一步地，第一磁钢槽靠近q轴的内侧边切线与q轴之间的夹角为锐角。

进一步地，夹角的最大值为β，60°≤β＜90°。

进一步地，第一磁钢槽的延伸方向与自身d轴垂直，第一磁钢槽的侧边为直线、曲线、或者直线和曲线的组合。

进一步地，第一磁钢槽靠近q轴的侧边和靠近d轴的侧边之间的夹角为α，0＜α≤80°。

进一步地，0＜α≤76°。

进一步地，第一永磁体为直线和曲线组合形成的多边形，第一永磁体包括与第一磁钢槽贴合的配合段和与第一磁钢槽间隙配合的非配合段。

进一步地，第一永磁体关于其自身d轴对称。

进一步地，第一永磁体包括多个分块，多个分块沿垂直于自身d轴的方向排列，相邻的分块之间保持平行。

进一步地，第一永磁体与第二永磁体的数量相等，尺寸相等，且关于q轴对称。

进一步地，第二狭缝槽沿q轴方向的宽度w2在远离q轴的方向递减。

进一步地，转子铁芯设置有轴孔，第二狭缝槽关于q轴对称，并且沿着由转子外圆向轴孔的方向依次排布，第二狭缝槽的层数n大于或等于1。