CN215817690U - 一种转子铁芯及永磁电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转子铁芯及永磁电机，属于电机领域。本发明的永磁电机包含定子铁芯、绕组、转子铁芯、永磁体，定子铁芯沿着圆周方向间隔设置有多个定子齿,在相邻的齿之间形成有定子槽，定子槽为半闭口槽；转子铁芯为凸极结构，设置有转子铁芯轭部、极身、极洞、桥身、桥洞，转子铁芯轭部沿圆周方向间隔设置有多个极身，相邻的极身之间均通过桥身连接构成转子铁芯外圆，桥洞由桥身、转子铁芯轭部以及相邻两极身包围构成，极洞设置在极身内，永磁体设置在极洞内，并使相邻永磁体径向极性方向相反。本实用新型通过转子铁芯设置极身、极洞、桥身、桥洞，永磁体在转子铁芯周向上不用连续设置，减少了永磁体用量，进而降低了电机成本。

Description

一种转子铁芯及永磁电机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，尤其涉及一种转子铁芯及永磁电机。

背景技术

永磁电机具有功率密度大，效率高的优点，其缺点是成本高，主要原因是永磁体价格较贵，常规永磁电机的永磁体在转子铁芯圆周方向上是连续设置的，永磁体不论是表贴还是内嵌均需要较多永磁体。能不能降低永磁体的使用量，降低永磁电机成本，是现有技术急需解决的问题。

开关磁阻电机采用凸极结构，产生磁阻转矩，无永磁体、无鼠笼导体，具有结构简单成本低的特点，但常规开关磁阻电机定子槽为开口槽结构不利于绕组固定。

各种类型电机能否优势互补结合，也是现有技术的发展方向。

实用新型内容

为了改进现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种转子铁芯及永磁电机，通过转子铁芯设置极身、极洞、桥身、桥洞，使永磁体在转子铁芯圆周方向上不用连续设置，只需间隔设置在极身的极洞内，减少了永磁体用量，进而降低了电机成本。

本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：

一种转子铁芯，所述转子铁芯为凸极结构，设置有转子铁芯轭部、极身、极洞、桥身、桥洞，所述转子铁芯轭部沿圆周方向间隔设置有多个极身，相邻的极身之间均通过桥身连接构成转子铁芯外圆，所述桥洞由桥身、转子铁芯轭部以及相邻两极身包围构成所述极洞设置在极身内用于安装永磁体。

一种永磁电机，所述永磁电机包括定子铁芯、绕组、转子铁芯、永磁体，所述定子铁芯沿着圆周方向间隔设置有多个定子齿,在相邻的齿之间形成有定子槽，所述定子槽为半闭口槽；所述转子铁芯为凸极结构，设置有转子铁芯轭部、极身、极洞、桥身、桥洞，所述转子铁芯轭部沿圆周方向间隔设置有多个极身，相邻的极身之间均通过桥身连接构成转子铁芯外圆，所述桥洞由桥身、转子铁芯轭部以及相邻两极身包围构成，所述极洞设置在极身内，所述永磁体设置在极洞内，并使相邻永磁体径向极性方向相反。

进一步优选地，所述绕组为3相分布式绕组或3相集中式绕组，其安装在定子槽内，所述转子铁芯的极身、极洞、桥身、桥洞数量均为定子齿、定子槽数量的1/3。

进一步优选地，所述绕组为3相集中式绕组，其安装在定子槽内；所述转子铁芯的极身、极洞、桥身、桥洞数量均为定子齿、定子槽数量的2/3。

进一步优选地，所述极身周向宽度与所述定子齿内端部周向宽度相等。

进一步优选地，所述桥身径向宽度小于极身周向宽度的1/2，更优选为小于极身周向宽度的1/4。

进一步优选地，所述极洞周向壁厚小于极身周向宽度的1/4。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的原理及有益效果是：

1、本实用新型通过转子铁芯设置极身、极洞、桥身、桥洞，使永磁体在转子铁芯圆周方向上不用连续设置，只需间隔设置在极身极洞内，减少了永磁体用量，永磁体用量至少能减少1/3，进而降低了电机成本。

2、本实用新型通过转子铁芯设置极身、极洞、桥身、桥洞，桥身径向宽度小于极身周向宽度的1/4，桥身薄通磁能力弱，极身厚通磁能力强，也即相当于开关磁阻电机的凸机结构，同时利用了开关磁阻电机的磁阻原理，再设置永磁体，使电机总转矩由永磁转矩和磁阻转矩两部分组成，因而在保持永磁电机性能的同时能减少永磁体用量。

3、本实用新型中桥身径向宽度小于极身周向宽度的1/4，极洞周向壁厚小于极身周向宽度的1/4，使得桥身壁厚和极洞壁厚尽可能小，在不影响机械强度的前提下尽可能减少对磁路的影响，保证电机的性能。

4、本实用新型的永磁电机，定子槽为半闭口槽，相对于传统的开关磁阻电机，有利于绕组的固定。

附图说明

图1是本实用新型转子铁芯的一种结构示意图；

图2是本实用新型转子铁芯的另一种结构示意图；

图3是本实用新型实施例3中永磁电机的一种结构示意图；

图4是本实用新型实施例3中永磁电机的另一种结构示意图；

图5是本实用新型实施例4中永磁电机的一种结构示意图。

图中标记的含义是：10-定子铁芯，11-定子齿，12-定子槽，20-A相绕组，30-B相绕组，40-C相绕组，50-转子铁芯，51-极身，52-极洞，53-桥身，54-桥洞，55-转子铁芯轭部，60-永磁体。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过具体实施例并结合附图1-5，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种转子铁芯，该转子铁芯50为凸极结构，设置有转子铁芯轭部55、极身51、极洞52、桥身53、桥洞54，转子铁芯轭部55中间为轴孔，转子铁芯轭部55沿圆周方向间隔设置有多个极身51，相邻的极身51之间均通过桥身53连接构成转子铁芯外圆，桥洞54由桥身53、转子铁芯轭部55以及相邻两极身51包围构成，极洞52设置在极身51内用于安装永磁体。

本实用新型还提供一种永磁电机，包括定子铁芯10、绕组、转子铁芯50、永磁体60，定子铁芯10沿着圆周方向间隔设置有多个定子齿11,在相邻的齿之间形成有定子槽12，定子槽12为半闭口槽；转子铁芯50为凸极结构，设置有转子铁芯轭部55、极身51、极洞52、桥身53、桥洞54，转子铁芯轭部55沿圆周方向间隔设置有多个极身51，相邻的极身51之间均通过桥身53连接构成转子铁芯外圆，桥洞54由桥身53、转子铁芯轭部55以及相邻两极身51包围构成，极洞52设置在极身51内，永磁体60设置在极洞52内，并使相邻永磁体60径向极性方向相反。

在一些优选的实施例中，绕组为3相分布式绕组或3相集中式绕组，其安装在定子槽12内；转子铁芯50的极身51、极洞52、桥身53、桥洞54数量均为定子齿11、定子槽12数量的1/3。

在一些优选的实施例中，所述绕组为3相集中式绕组，其安装在定子槽12内；所述转子铁芯50的极身51、极洞52、桥身53、桥洞54数量均为定子齿11、定子槽12数量的2/3。

在一些优选的实施例中，极身51周向宽度与定子齿11内端部周向宽度相等。

在一些优选的实施例中，桥身53径向宽度小于极身51周向宽度的1/2，更优选为小于极身周向宽度的1/4。

在一些优选的实施例中，极洞52周向壁厚小于极身51周向宽度的1/4。

实施例1

参见图1，一种转子铁芯，该转子铁芯为凸极结构，设置有转子铁芯轭部55、极身51、极洞52、桥身53、桥洞54，转子铁芯轭部55中间为轴孔，转子铁芯轭部55沿外圆周方向间隔设置有4个极身51，相邻的极身51之间均通过桥身53连接构成转子铁芯外圆，桥洞54由桥身53、转子铁芯轭部55以及相邻两极身51包围构成，极洞52设置在极身51内用于安装永磁体60。该转子铁芯50整体由硅钢片堆叠而成，使用该转子铁芯50，永磁体60间隔设置在极身51的极洞52内，减少了永磁体60用量，进而降低了电机成本。

实施例2

参见图2，一种转子铁芯，该转子铁芯50为凸极结构，设置有转子铁芯轭部55、极身51、极洞52、桥身53、桥洞54，转子铁芯轭部55中间为轴孔，转子铁芯轭部55沿外圆周方向间隔设置有8个极身51，相邻的极身51之间均通过桥身53连接构成转子铁芯外圆，桥洞54由桥身53、转子铁芯轭部55以及相邻两极身51包围构成，极洞52设置在极身51内用于安装永磁体60。该转子铁芯50整体由硅钢片堆叠而成，使用该转子铁芯50，永磁体60间隔设置在极身51的极洞52内，减少了永磁体60用量，进而降低了电机成本。

实施例3

参见图1、3和图4，一种永磁电机，包括定子铁芯10、绕组、转子铁芯50、永磁体60，定子铁芯10沿着圆周方向间隔设置有多个定子齿11,在相邻的齿之间形成有定子槽12，定子齿11和定子槽12的数量均为12个，定子槽12为半闭口槽，绕组为3相分布式绕组或集中式绕组，绕组安装在定子槽12内，绕制为A相绕组20、B相绕组30、C相绕组40；转子铁芯50为凸极结构，设置有转子铁芯轭部55、极身51、极洞52、桥身53、桥洞54，转子铁芯轭部55沿圆周方向间隔设置有多个极身51，相邻的极身51之间均通过桥身53连接构成转子铁芯外圆，桥洞54由桥身53、转子铁芯轭部55以及相邻两极身51包围构成，极洞52设置在极身51内，永磁体60设置在极洞52内，并使相邻永磁体60径向极性方向相反。转子铁芯50的极身51、极洞52、桥身53、桥洞54数量均为4个，是定子齿11、定子槽12数量的1/3。极身51周向宽度与定子齿11内端部周向宽度相等，桥身53径向宽度a小于极身51周向宽度b的1/4，极洞52周向壁厚c小于极身51周向宽度b的1/4，该结构的桥身薄通磁能力弱，极身厚通磁能力强，同时利用了开关磁阻电机的磁阻原理，再设置永磁体60，使电机总转矩由永磁转矩和磁阻转矩两部分组成，因而在保持永磁电机性能的同时能减少永磁体60用量。

实施例4

参见图2和5，一种永磁电机，包括定子铁芯10、绕组、转子铁芯50、永磁体60，定子铁芯10沿着圆周方向间隔设置有多个定子齿11,在相邻的齿之间形成有定子槽12，定子齿11和定子槽12的数量均为12个，定子槽12为半闭口槽，绕组为3相集中式绕组，其安装在定子槽12内，绕制为A相绕组20、B相绕组30、C相绕组40；转子铁芯50为凸极结构，设置有转子铁芯轭部55、极身51、极洞52、桥身53、桥洞54，转子铁芯轭部55沿圆周方向间隔设置有多个极身51，相邻的极身51之间均通过桥身53连接构成转子铁芯外圆，桥洞54由桥身53、转子铁芯轭部55以及相邻两极身51包围构成，极洞52设置在极身51内，永磁体60设置在极洞52内，并使相邻永磁体60径向极性方向相反。转子铁芯50的极身51、极洞52、桥身53、桥洞54数量均为8个，是定子齿11、定子槽12数量的2/3。极身51周向宽度与定子齿11内端部周向宽度相等，桥身53径向宽度a小于极身51周向宽度b的1/4，极洞52周向壁厚c小于极身51周向宽度b的1/4，该结构的桥身薄通磁能力弱，极身厚通磁能力强，同时利用了开关磁阻电机的磁阻原理，再设置永磁体60，使电机总转矩由永磁转矩和磁阻转矩两部分组成，因而在保持永磁电机性能的同时能减少永磁体60用量。

任何实用新型创造均是通过对现有技术的运用和组合以创造出新的事物，对于众多技术问题的主次判断，以及对于众多技术手段的运用组合，是存在无限可能的，以上所述仅是本实用新型优选的实施方式的描述，应当指出由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本领域普通的技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种转子铁芯，其特征在于：所述转子铁芯为凸极结构，设置有转子铁芯轭部、极身、极洞、桥身、桥洞，所述转子铁芯轭部沿圆周方向间隔设置有多个极身，相邻的极身之间均通过桥身连接构成转子铁芯外圆，所述桥洞由桥身、转子铁芯轭部以及相邻两极身包围构成，所述极洞设置在极身内用于安装永磁体。

2.一种永磁电机，其特征在于：所述永磁电机包括定子铁芯、绕组、转子铁芯、永磁体，所述定子铁芯沿着圆周方向间隔设置有多个定子齿,在相邻的齿之间形成有定子槽，所述定子槽为半闭口槽；所述转子铁芯为凸极结构，设置有转子铁芯轭部、极身、极洞、桥身、桥洞，所述转子铁芯轭部沿圆周方向间隔设置有多个极身，相邻的极身之间均通过桥身连接构成转子铁芯外圆，所述桥洞由桥身、转子铁芯轭部以及相邻两极身包围构成，所述极洞设置在极身内，所述永磁体设置在极洞内，并使相邻永磁体径向极性方向相反。

3.根据权利要求2所述的一种永磁电机，其特征在于：所述绕组为3相分布式绕组或3相集中式绕组，其安装在定子槽内；所述转子铁芯的极身、极洞、桥身、桥洞数量均为定子齿、定子槽数量的1/3。

4.根据权利要求2所述的一种永磁电机，其特征在于：所述绕组为3相集中式绕组，其安装在定子槽内；所述转子铁芯的极身、极洞、桥身、桥洞数量均为定子齿、定子槽数量的2/3。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的一种永磁电机，其特征在于：所述极身周向宽度与所述定子齿内端部周向宽度相等。

6.根据权利要求2-4中任一项所述的一种永磁电机，其特征在于：所述桥身径向宽度小于极身周向宽度的1/2。

7.根据权利要求2-4中任一项所述的一种永磁电机，其特征在于：所述桥身径向宽度小于极身周向宽度的1/4。

8.根据权利要求2-4中任一项所述的一种永磁电机，其特征在于：所述极洞周向壁厚小于极身周向宽度的1/4。

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