電機及其切向式永磁轉子的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電機設備技術領域，特別是涉及一種電機及其切向式永磁轉子。
【背景技術】
[0002]永磁體切向磁化結構的電機由于具有“聚磁”效果，較永磁體徑向磁化電機能夠產生更高的氣隙磁密，使得電機具有較大的轉矩/電流比和轉矩/體積比，越來越多地應用于伺服系統、電力牽引、辦公自動化及家用電器等場合。
[0003]切向永磁電機由于采用單個永磁體并聯的磁路結構，永磁體的工作點比徑磁電機低。而永磁體多為矩形，其沿轉子的徑向的寬度基本相同。但是，由于永磁體不同部位承受的退磁磁場強度不相同，造成了同一塊永磁體在不同部位的工作點不相同，成的同一塊永磁體不同部位的工作點不相同，導致電機整體抗退磁能力的下降。尤其是永磁體越靠近轉子外側承受的退磁磁場越強，進而引起電機效率下降。
[0004]因此，如何降低永磁體局部退磁效果，確保電機效率，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種切向式永磁轉子，以降低永磁體局部退磁效果，確保電機效率。本實用新型還提供了一種具有上述切向式永磁轉子的電機。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種切向式永磁轉子，包括轉子鐵芯及設置于所述轉子鐵芯上的永磁體，
[0007]所述永磁體靠近所述轉子鐵芯的外邊緣的一側的寬度為H2，所述永磁體靠近所述轉子鐵芯的中心的一側的寬度為Hl，H2 > H1。
[0008]優選地，上述切向式永磁轉子中，2.2彡H2/H1彡1.2。
[0009]優選地，上述切向式永磁轉子中，相鄰兩個永磁體之間導磁通道的最大夾角為A2，所述永磁體的最小夾角為A1 ；A2彡A1 ；
[0010]A1為所述永磁體靠近所述轉子鐵芯的外邊緣的一側的面的兩端分別與所述轉子鐵芯的中心之間的連線的夾角；A2為相鄰兩個所述永磁體之間的導磁通道靠近所述轉子鐵芯的外邊緣的一側的面的兩端分別與所述轉子鐵芯的中心之間的連線的夾角。
[0011]優選地，上述切向式永磁轉子中，A2 ( 1.6A1。
[0012]優選地，上述切向式永磁轉子中，所述永磁體沿垂直于所述切向式永磁轉子的軸線的截面形狀為等腰梯形，其上底位于靠近所述轉子鐵芯的中心的一側。
[0013]優選地，上述切向式永磁轉子中，所述永磁體沿垂直于所述切向式永磁轉子的軸線的截面形狀為不等腰梯形，其上底位于靠近所述轉子鐵芯的中心的一側，其腰包括位于所述切向式永磁轉子的旋轉方向前側的第一腰及位于所述切向式永磁轉子的旋轉方向后側的第二腰；所述第一腰的長度大于所述第二腰的長度。
[0014]優選地，上述切向式永磁轉子中，所述轉子鐵芯具有位于所述永磁體靠近所述轉子鐵芯的外邊緣的一側的外側隔磁橋；
[0015]所述外側隔磁橋包括位于所述切向式永磁轉子旋轉方向前側的第一外側隔磁橋及位于所述切向式永磁轉子旋轉方向后側的第二外側隔磁橋；
[0016]第一外側隔磁橋的厚度B1大于第二外側隔磁橋的厚度B2，第一外側隔磁橋的長度D1小于第二外側隔磁橋的長度D2。
[0017]優選地，上述切向式永磁轉子中，所述轉子鐵芯還具有位于相鄰兩個所述永磁體靠近所述轉子鐵芯的中心的一側之間的內側隔磁結構；
[0018]所述內側隔磁結構沿垂直于所述切向式永磁轉子的軸線的截面形狀為三角形或梯形結構，其小端朝向所述轉子鐵芯的中心。
[0019]優選地，上述切向式永磁轉子中，所述內側隔磁結構與位于其所述切向式永磁轉子旋轉方向前側的所述永磁體之間形成的第一內側隔磁橋，所述內側隔磁結構與位于其所述切向式永磁轉子旋轉方向后側的所述永磁體之間形成的第二內側隔磁橋；
[0020]所述第一內側隔磁橋的厚度C1大于所述第二內側隔磁橋的厚度C2。
[0021]優選地，上述切向式永磁轉子中，所述永磁體的中線位于其直徑線的所述切向式永磁轉子旋轉方向前側；
[0022]所述直徑線為垂直于該永磁體靠近所述轉子鐵芯的中心的一側的所述轉子鐵芯的直徑所在的直線。
[0023]本實用新型還提供了一種電機，包括切向式永磁轉子，所述切向式永磁轉子為如上述任一項所述的切向式永磁轉子。
[0024]本實用新型提供的切向式永磁轉子，使得靠近轉子鐵芯的外邊緣的永磁體部分的寬度H2較大，而靠近轉子鐵芯的中心的永磁體部分的寬度H1較小，使得永磁體在兩側(靠近轉子鐵芯的中心的一側及靠近轉子鐵芯的外邊緣的一側)的工作點與現有技術中等寬度的永磁體的工作點一致性較高，進而降低了永磁體局部退磁的效果，確保了電機效率。
[0025]本實用新型還提供了一種具有上述切向式永磁轉子的電機。由于上述切向式永磁轉子具有上述技術效果，具有上述切向式永磁轉子的電機也應具有同樣的技術效果，在此不再詳細介紹。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型所提供的切向式永磁轉子的第一種結構示意圖；
[0027]圖2為本實用新型所提供的切向式永磁轉子的永磁體寬度比值與磁鏈的關系示意圖；
[0028]圖3為本實用新型所提供的切向式永磁轉子的夾角比值與退磁電流及輸出轉矩的關系不意圖；
[0029]圖4為本實用新型所提供的切向式永磁轉子的第二種結構示意圖；
[0030]圖5為本實用新型所提供的切向式永磁轉子的第三種結構示意圖；
[0031]圖6為本實用新型所提供的切向式永磁轉子的第四種結構示意圖；
[0032]圖7為本實用新型所提供的切向式永磁轉子的第五種結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]本實用新型的核心是提供一種切向式永磁轉子，以降低永磁體局部退磁效果，確保電機效率。本實用新型還提供了一種具有上述切向式永磁轉子的電機。
[0034]為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0035]請參考圖1和圖2，圖1為本實用新型所提供的切向式永磁轉子的第一種結構示意圖；圖2為本實用新型所提供的切向式永磁轉子的永磁體寬度比值與磁鏈關系示意圖。
[0036]在這一【具體實施方式】中，切向式永磁轉子包括轉子鐵芯2及設置于轉子鐵芯2上的永磁體1，其中，永磁體1的數量為偶數個且均勻設置于轉子鐵芯2上，相鄰兩個永磁體1的同極相對。
[0037]在本實施例中，永磁體1靠近轉子鐵芯2的外邊緣的一側的寬度為H2，永磁體1靠近轉子鐵芯2的中心的一側的寬度為Hl，H2 > H1。
[0038]本實用新型實施例提供的切向式永磁轉子，使得靠近轉子鐵芯2的外邊緣的永磁體部分的寬度H2較大，而靠近轉子鐵芯2的中心的永磁體部分的寬度H1較小，使得永磁體1在兩側(靠近轉子鐵芯2的中心的一側及靠近轉子鐵芯2的外邊緣的一側)的工作點與現有技術中等寬度的永磁體的工作點一致性較高，進而降低了永磁體局部退磁的效果，確保了電機效率。
[0039]進一步地，本實用新型實施例提供的切向式永磁轉子中，永磁體1兩側的寬度取值范圍是:2.2彡H2/H1彡1.2。
[0040]下面，結合圖2進行說明:
[0041]研究發現，在電機帶負載運行時，永磁體1靠近轉子外側的工作點要低于靠近內側的部分，而永磁體產生定子磁通的部分主要集中在轉子外側，通過將永磁體靠近外側的寬度H2設置成大于靠近轉子內側的寬度H1，可有效提高永磁體1靠近轉子外側部分的工作點，進一步的由于外側厚度的增加，使得定子外加在轉子上的反向磁場更多的施加在永磁體靠近轉子內側的位置，使得永磁體1在工作點較高的位置承受退磁磁場大，工作點較低的位置承受退磁磁場小，使得整塊永磁體的磁場更加均勻，電機永磁產生的氣隙磁密諧波含量更低。但是，H2/H1的值也不是越高越好，當H2/H1 > 2.2時，定子磁鏈基本不再增加，進而使得定子磁通不再增加。因此，為了確保永磁體1的利用率，降低成本，永磁體1中，
2.2 彡 H2/H1。
[0042]進一步的為了達到更佳的效果，通過將H2/H1彡1.2時，定子磁鏈增加更加明顯，使電機具有更尚的效率。
[0043]此外，通過有限元仿真發現，轉子磁通都的通過兩個相鄰永磁體中間的硅鋼片導磁通道進入定子，而在電機重負載時，此處最容易發生磁路飽和導致電機轉矩下降，通過將相鄰兩個永磁體1之間導磁通道的最大夾角為A2，與永磁體1的最小夾角為A1設置成A2多A1。如圖2