
技术摘要:
本发明提供了一种转子结构、永磁辅助同步磁阻电机,永磁体槽组包括多层永磁体槽,多层永磁体槽包括第一永磁体槽和第二永磁体槽段,转子结构还包括第一永磁体和第二永磁体。第一永磁体的靠近转子本体的直轴一侧且靠近转子本体的边沿处的表面,与转子本体的转轴孔的连线 全部
背景技术:
电动汽车具有节能、环保等特点,得到了迅速的发展。现有的电动汽车驱动电机为 了实现电机的高功率密度、高效率等功能,越来越多的电机采用高性能稀土永磁电机。稀土 永磁电机能够实现高效率和高功率密度,主要依赖于高性能的稀土永磁体,目前应用最多 的是钕铁硼稀土永磁体。但稀土是一种不可再生资源,价格较为昂贵,并且稀土价格的波动 也较大,导致电动汽车驱动电机的生产成本较高,这对于推动电动汽车全面发展是非常不 利的。进一步地,现有技术中了还将铁氧体永磁辅助同步磁阻电机应用于电动汽车,但该种 电机存在噪声大、易退磁、效率低等问题。
技术实现要素:
本发明的主要目的在于提供一种转子结构、永磁辅助同步磁阻电机,以解决现有 技术中电机效率低的问题。 为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种转子结构,包括:转子本 体,转子本体上设置有永磁体槽组,永磁体槽组包括多层永磁体槽,多层永磁体槽包括第一 永磁体槽,第一永磁体槽包括:第一永磁体槽段,第一永磁体槽段的第一端朝向转子本体的 转轴孔延伸设置,第一永磁体槽段的第二端朝向转子本体的外边沿设置;第一永磁体槽还 包括第二永磁体槽段,第二永磁体槽段的第一端朝向转子本体的转轴孔延伸设置并与第一 永磁体槽段的第一端相连通,第二永磁体槽段的第二端朝向转子本体的外边沿设置,第一 永磁体槽段和第二永磁体槽段位于转子本体的直轴的两侧,或者,第二永磁体槽段的第一 端朝向转子本体的转轴孔延伸设置并与第一永磁体槽段的第一端具有距离地设置,第二永 磁体槽段的第二端朝向转子本体的外边沿设置,第一永磁体槽段和第二永磁体槽段位于转 子本体的直轴的两侧;转子结构还包括第一永磁体和第二永磁体,第一永磁体设置于第一 永磁体槽内,第二永磁体设置于第二永磁体槽内;第一永磁体的靠近转子本体的直轴一侧 且靠近转子本体的边沿处的表面,与转子本体的转轴孔的连线与转子本体的直轴之间形成 有夹角α1,第二永磁体的靠近转子本体的直轴一侧且靠近转子本体的边沿处的表面,与转 子本体的转轴孔的连线与转子本体的直轴之间形成有夹角α2,其中,1.3×(sinα1/sinα2) ≤S1/S2≤2×(sinα1/sinα2),S1为第一永磁体的靠近转子本体的直轴一侧的表面积,S2为 第二永磁体的靠近转子本体的直轴一侧的表面积。 进一步地,第一永磁体槽还包括第一折槽,第一折槽的第一端与第一永磁体槽段 的第二端相连通,第一折槽的第二端朝向转子本体的外边沿延伸设置,第一折槽的靠近直 轴一侧的侧壁所在的平面与第一永磁体槽段的靠近直轴一侧的侧壁所在的平面共面或者 具有夹角。 5 CN 111725920 A 说 明 书 2/10 页 进一步地,第一折槽的第二端与转子本体的外边沿之间形成第一隔磁桥,其中, 0.4×M≤(H-H1),或者,0.4×M≤(H-H1)≤2×M,M为第一永磁体槽段的第二端的端部的宽 度,H为第一永磁体槽段的第二端至转子本体的外边沿的距离,H1为第一隔磁桥的宽度,第 一折槽的第二端的靠近转子本体的外边沿处的侧壁的中点至第一永磁体槽段的几何中心 线与转子本体的外边沿处相交的点的距离为A,第一永磁体槽段的第二端的端部的宽度为 M。 进一步地,第一折槽的第一端的宽度小于第一永磁体槽段的第二端的宽度,和/或 第一折槽的第二端的宽度小于第一永磁体槽段的第二端的宽度。 进一步地,0.25×M≤D1≤0.8×M,或者,0.3×M≤D1≤0.45×M,D1为第一折槽的 第二端的宽度。 进一步地,第一永磁体槽还包括:第二折槽,第二折槽的第一端与第二永磁体槽段 的第二端相连通,第二折槽的第二端朝向转子本体的外边沿延伸设置,第二折槽的端部与 转子本体的交轴之间的距离小于第二永磁体槽段的第二端的端部与交轴之间的距离。 进一步地,第一折槽与第二折槽关于直轴对称地设置。 进一步地,永磁体槽组还包括与第一永磁体槽相邻设置的第二永磁体槽,第一永 磁体槽与第二永磁体槽之间形成导磁通道,第二永磁体槽包括依次设置的第三永磁体槽 段、第四永磁体槽段和第五永磁体槽段,第三永磁体槽段、第四永磁体槽段和第五永磁体槽 段依次连通以形成开口朝向转子本体的外边缘的U形结构,或者,第三永磁体槽段、第四永 磁体槽段和第五永磁体槽段依次间隔地设置,第三永磁体槽段、第四永磁体槽段和第五永 磁体槽段中相邻的两个之间形成有第二隔磁桥。 进一步地,第三永磁体槽包括第三折槽,第三折槽的第一端与第三永磁体槽的靠 近转子本体的外边缘的端部相连通,第三折槽的第二端朝向转子本体的外边缘延伸并逐渐 靠近交轴;第五永磁体槽包括第四折槽,第四折槽的第一端与第五永磁体槽的靠近转子本 体的外边缘的端部相连通,第四折槽的第二端朝向转子本体的外边缘延伸并逐渐靠近交 轴。 进一步地,第三折槽与第四折槽关于直轴对称地设置。 进一步地,第一折槽和第二折槽的靠近直轴的一侧的侧壁之间的延长线具有夹角 A1,第一永磁体槽段和第二永磁体槽段的靠近直轴的一侧的侧壁之间的延长线具有夹角A, 其中,2×A≤A1。 进一步地,第三折槽和第四折槽的靠近直轴的一侧的侧壁之间的延长线具有夹角 B1,第三永磁体槽和第五永磁体槽的靠近直轴的一侧的侧壁之间的延长线具有夹角B,其 中,2×B≤B1。 进一步地,1.1×B1≤A1。 进一步地,第二永磁体的至少部分的厚度大于第一永磁体的厚度。 进一步地,第一永磁体的厚度为M1,第二永磁体的厚度为M2,其中,1.1M1≤M2≤ 1.8×M1。 进一步地,第二永磁体槽包括第三永磁体槽段和第五永磁体槽段,第三永磁体槽 段包括第三折槽,第五永磁体槽段包括第四折槽,第三折槽和/或第四折槽的第二端的宽度 为D2,其中,D2≤0.6×M2,其中,M2为第二永磁体的厚度。 6 CN 111725920 A 说 明 书 3/10 页 进一步地,第一永磁体槽的靠近转子本体的边沿的侧壁的中点至转子本体的边沿 处的连线的中点为P,以转子本体的中心为圆心,圆心至点P的距离作为半径,并沿转子本体 的周向作圆弧,与圆弧相交处的第一永磁体和第二永磁体的厚度总和为M3,圆弧的周长为 C1,其中,M3/C1=T2,45%≤T2≤70%。 进一步地,位于第一永磁体槽段或第二永磁体槽段内的第一永磁体的靠近直轴一 侧的表面的长度为L,第一永磁体槽段和第二永磁体槽段的最大宽度为C,其中,0.8×C≤L。 进一步地,导磁通道的宽度沿转子本体的径向方向向外逐渐增加,或者,导磁通道 的宽度沿转子本体的径向方向向外逐渐减小,或者,导磁通道的宽度沿转子本体的径向方 向向外逐渐增加预设距离后再逐渐减小,或者,导磁通道的宽度沿转子本体的径向方向向 外逐渐减小预设距离后再逐渐增加。 进一步地,永磁体槽组为多个,多个永磁体槽组沿转子本体均匀地设置。 进一步地,第二永磁体槽和第一永磁体槽中的至少一个为多个。 根据本发明的另一方面,提供了一种永磁辅助同步磁阻电机,包括转子结构,转子 结构为上述的转子结构。 应用本发明的技术方案,这样设置优化了转子结构的磁路,提升了转子结构的磁 力,使得转子结构的整体的抗退磁能力得到了有效提高,进而提高了电机q轴的电感,降低 电机转矩脉动,降低电机的振动和噪声,有效地提高了具有该结构的转子结构的电机效率, 增加了电机的抗退磁能力。 附图说明 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中: 图1示出了根据本发明的转子结构的实施例一的剖视结构示意图; 图2示出了根据本发明的转子结构的实施例二的剖视结构示意图; 图3示出了根据本发明的转子结构的实施例三的结构示意图; 图4示出了根据本发明的转子结构的实施例四的结构示意图; 图5示出了根据本发明的转子结构的实施例五的结构示意图; 图6示出了根据本发明的转子结构的实施例六的结构示意图; 图7示出了根据本发明的转子结构的实施例七的q轴磁力线行走路径示意图; 图8示出了根据本发明的转子结构的实施例八的结构示意图; 图9示出了现有转子结构的实施例的q轴磁力线行走路径示意图; 图10示出了根据本发明的转子结构的实施例九的结构示意图; 图11示出了根据本发明的转子结构的实施例十的结构示意图; 图12示出了根据本发明的转子结构的永磁体槽的结构示意图; 图13示出了根据本发明的转子结构的实施例十一的结构示意图; 图14示出了根据本发明的转子结构的实施例十二的剖视结构示意图; 图15示出了转子结构的永磁体槽末端折槽长度对电机性能影响的示意图; 图16示出了根据本发明的转子结构的折槽末端宽度对电机参数影响的示意图; 图17示出了转子结构的永磁体厚度占比与转矩关系的示意图; 7 CN 111725920 A 说 明 书 4/10 页 图18示出了转子结构的第一、第二永磁体槽面积比值对磁链影响示意图; 图19示出了根据本发明的转子结构的q轴磁力线分布的示意图。 其中,上述附图包括以下附图标记: 10、转子本体;11、第一永磁体槽;12、第二永磁体槽;13、导磁通道;111、第一永磁 体槽段;112、第二永磁体槽段;113、第一折槽;114、第二折槽; 121、第三永磁体槽段;122、第四永磁体槽段;123、第五永磁体槽段;124、第三折 槽;125、第四折槽; 20、第一永磁体; 30、第二永磁体; 40、定子。