本實(shí)用新型涉及電機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種永磁電機(jī)、轉(zhuǎn)子及其轉(zhuǎn)子鐵芯。

背景技術(shù)：

永磁電機(jī)作為一種多極多相電機(jī)，已成為廣泛應(yīng)用的電機(jī)之一。目前，永磁電機(jī)的磁路設(shè)計(jì)及電路設(shè)計(jì)都為對(duì)稱設(shè)計(jì)，以確保電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性，獲得電機(jī)最優(yōu)的運(yùn)行性能。

如圖1及圖2所示，永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子鐵芯包括鐵芯本體1，鐵芯本體1上具有與永磁體相匹配的永磁體嵌入槽2。其中，多個(gè)永磁體嵌入槽2的結(jié)構(gòu)及大小均相同，并且，永磁體的結(jié)構(gòu)與永磁體嵌入槽2的結(jié)構(gòu)相匹配。因此，使得永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的多個(gè)永磁體的結(jié)構(gòu)及大小均相同。并且，相對(duì)于鐵芯本體1內(nèi)孔的中心對(duì)稱分布。以具有四個(gè)永磁體的轉(zhuǎn)子為例，d軸與q軸的夾角為45°。其中，轉(zhuǎn)子的d軸(圖中d虛線)為永磁體的中心線，q軸(圖中q虛線)為相鄰兩個(gè)永磁體的中心線。

但是，由于這種對(duì)稱性，使得轉(zhuǎn)子外圓磁勢(shì)分布均勻(如圖2所示)，永磁電機(jī)啟動(dòng)的位置檢測(cè)也一直是一個(gè)復(fù)雜的邏輯控制過(guò)程，無(wú)法簡(jiǎn)單方便的識(shí)別轉(zhuǎn)子的位置。并且，由于磁路及電路的對(duì)稱，使得電機(jī)轉(zhuǎn)軸輸出力矩也是周期均勻變化的，對(duì)于一些偏心旋轉(zhuǎn)壓縮的變動(dòng)負(fù)載，會(huì)因?yàn)殡姍C(jī)的出力與負(fù)載的不同相而出現(xiàn)一些振動(dòng)和噪音。

因此，如何便于識(shí)別轉(zhuǎn)子位置，適應(yīng)變動(dòng)負(fù)載，抑制振動(dòng)及噪音，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種轉(zhuǎn)子鐵芯，以便于識(shí)別轉(zhuǎn)子位置，適應(yīng)變動(dòng)負(fù)載，抑制振動(dòng)及噪音。本實(shí)用新型還提供了一種具有上述轉(zhuǎn)子鐵芯的轉(zhuǎn)子及永磁電機(jī)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種轉(zhuǎn)子鐵芯，包括鐵芯本體及位于所述鐵芯本體上的多個(gè)永磁體嵌入槽，其特征在于，多個(gè)所述永磁體嵌入槽中至少包括兩種結(jié)構(gòu)和/或大小不同的永磁體嵌入槽。

優(yōu)選地，上述轉(zhuǎn)子鐵芯中，相鄰兩個(gè)所述永磁體嵌入槽為不同的永磁體嵌入槽。

優(yōu)選地，上述轉(zhuǎn)子鐵芯中，所述永磁體嵌入槽為弧形槽、條形槽或扇形槽。

優(yōu)選地，上述轉(zhuǎn)子鐵芯中，多個(gè)所述永磁體嵌入槽中包括兩種永磁體嵌入槽，分別為長(zhǎng)永磁體嵌入槽及短永磁體嵌入槽。

優(yōu)選地，上述轉(zhuǎn)子鐵芯中，多個(gè)所述永磁體嵌入槽沿所述鐵芯本體內(nèi)孔的圓周分布。

優(yōu)選地，上述轉(zhuǎn)子鐵芯中，多個(gè)所述永磁體嵌入槽沿所述鐵芯本體內(nèi)孔中心對(duì)稱分布。

優(yōu)選地，上述轉(zhuǎn)子鐵芯中，多個(gè)所述永磁體嵌入槽沿所述鐵芯本體內(nèi)孔非中心對(duì)稱分布。

本實(shí)用新型還提供了一種轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵芯及嵌入其永磁體嵌入槽的永磁體，所述轉(zhuǎn)子鐵芯為如上述任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子鐵芯。

優(yōu)選地，上述轉(zhuǎn)子中，所述永磁體為鐵氧體磁體或稀土磁鐵。

本實(shí)用新型還提供了一種永磁電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子及定子，所述轉(zhuǎn)子為如上所述的轉(zhuǎn)子。

從上述的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型提供的轉(zhuǎn)子鐵芯，多個(gè)永磁體嵌入槽中至少包括兩種結(jié)構(gòu)和/或大小不同的永磁體嵌入槽。在向轉(zhuǎn)子鐵芯的永磁體嵌入槽內(nèi)嵌入與其結(jié)構(gòu)相匹配的永磁體后，形成永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子。由于至少包括兩種結(jié)構(gòu)和/或大小不同的永磁體嵌入槽，使得轉(zhuǎn)子上至少包括兩種結(jié)構(gòu)和/或大小不同的永磁體，以便于在轉(zhuǎn)子外圓周出現(xiàn)不同幅值的磁通分布。在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，定子磁極線圈感應(yīng)出交變電壓的幅值不一樣，以便于在電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中識(shí)別轉(zhuǎn)子的位置；并且，由于至少有兩種不同的永磁體，可以通過(guò)不同的永磁體分布引入一些特定的諧波分量，產(chǎn)生一些特定頻率的諧波轉(zhuǎn)矩，以便于使電機(jī)起到適應(yīng)變動(dòng)負(fù)載及抑制振動(dòng)及噪音的效果。

本實(shí)用新型還提供了一種具有上述轉(zhuǎn)子鐵芯的轉(zhuǎn)子及永磁電機(jī)。由于上述轉(zhuǎn)子鐵芯具有上述技術(shù)效果，具有上述轉(zhuǎn)子鐵芯的轉(zhuǎn)子及永磁電機(jī)也應(yīng)具有同樣的技術(shù)效果，在此不再詳細(xì)介紹。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的一種轉(zhuǎn)子外圓磁勢(shì)圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第一種轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第一種轉(zhuǎn)子外圓磁勢(shì)圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第二種轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第二種轉(zhuǎn)子外圓磁勢(shì)圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型公開了一種轉(zhuǎn)子鐵芯，以便于識(shí)別轉(zhuǎn)子位置，適應(yīng)變動(dòng)負(fù)載，抑制振動(dòng)及噪音。本實(shí)用新型還提供了一種具有上述轉(zhuǎn)子鐵芯的轉(zhuǎn)子及永磁電機(jī)。

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖3-圖6所示，本實(shí)用新型提供了一種轉(zhuǎn)子鐵芯，包括鐵芯本體1及位于鐵芯本體1上的多個(gè)永磁體嵌入槽，多個(gè)永磁體嵌入槽中至少包括兩種結(jié)構(gòu)和/或大小不同的永磁體嵌入槽。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)子鐵芯，多個(gè)永磁體嵌入槽中至少包括兩種結(jié)構(gòu)和/或大小不同的永磁體嵌入槽。在向轉(zhuǎn)子鐵芯的永磁體嵌入槽內(nèi)嵌入與其結(jié)構(gòu)相匹配的永磁體后，形成永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子。由于至少包括兩種結(jié)構(gòu)和/或大小不同的永磁體嵌入槽，使得轉(zhuǎn)子上至少包括兩種結(jié)構(gòu)和/或大小不同的永磁體，以便于在轉(zhuǎn)子外圓周出現(xiàn)不同幅值的磁通分布。在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，定子磁極線圈感應(yīng)出交變電壓的幅值不一樣，以便于在電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中識(shí)別轉(zhuǎn)子的位置；并且，由于至少有兩種不同的永磁體，可以通過(guò)不同的永磁體分布引入一些特定的諧波分量，產(chǎn)生一些特定頻率的諧波轉(zhuǎn)矩，以便于使電機(jī)起到適應(yīng)變動(dòng)負(fù)載及抑制振動(dòng)及噪音的效果。

優(yōu)選地，相鄰兩個(gè)永磁體嵌入槽為不同的永磁體嵌入槽。通過(guò)上述設(shè)置，以便于使相鄰兩個(gè)永磁體嵌入槽內(nèi)的永磁體結(jié)構(gòu)和/或大小不同，進(jìn)而使得相鄰兩個(gè)永磁體的磁極不一樣，提高了識(shí)別轉(zhuǎn)子的位置的精確性。以兩種永磁體為例，兩種永磁體交叉設(shè)置。

其中，永磁體嵌入槽可以為弧形槽、條形槽或扇形槽。其中，永磁體嵌入槽與其內(nèi)的永磁體結(jié)構(gòu)相匹配，即，永磁體可以為弧形、條形或扇形。還可以設(shè)置為其他結(jié)構(gòu)，在此不再一一累述且均在保護(hù)范圍之內(nèi)。

為了便于加工，多個(gè)永磁體嵌入槽中包括兩種永磁體嵌入槽，分別為長(zhǎng)永磁體嵌入槽2及短永磁體嵌入槽3。當(dāng)然，也可以設(shè)置為三種或四種永磁體嵌入槽等，在此不再一一累述。

在本實(shí)施例中，多個(gè)永磁體嵌入槽沿鐵芯本體1內(nèi)孔的圓周分布。通過(guò)上述設(shè)置，有效提高了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性。

在第一種實(shí)施例中，多個(gè)永磁體嵌入槽沿鐵芯本體1內(nèi)孔中心對(duì)稱分布。如圖3及圖4所示，永磁體嵌入槽中包括長(zhǎng)永磁體嵌入槽2及短永磁體嵌入槽3且交叉設(shè)置，長(zhǎng)永磁體嵌入槽2及短永磁體嵌入槽3的數(shù)量均為兩個(gè)。由于永磁體嵌入槽沿鐵芯本體1內(nèi)孔中心對(duì)稱分布，即，兩個(gè)長(zhǎng)永磁體嵌入槽2的中心線及兩個(gè)短永磁體嵌入槽3的中心線均經(jīng)過(guò)鐵芯本體1內(nèi)孔的圓心且長(zhǎng)永磁體嵌入槽2的中心線及短永磁體嵌入槽3的中心線，并且，d軸與q軸的夾角仍為45°。其中，轉(zhuǎn)子的d軸(圖中d虛線)為永磁體(本實(shí)施例中的長(zhǎng)永磁體嵌入槽2)的中心線，q軸為相鄰兩個(gè)永磁體的中心線(長(zhǎng)永磁體嵌入槽2及短永磁體嵌入槽3延長(zhǎng)線的交點(diǎn)與鐵芯本體1內(nèi)孔中心點(diǎn)的連線)。由于多個(gè)永磁體嵌入槽沿鐵芯本體1內(nèi)孔中心對(duì)稱分布，使得永磁體中心線仍是沿轉(zhuǎn)子內(nèi)孔中心對(duì)稱。由于長(zhǎng)永磁體嵌入槽2及短永磁體嵌入槽3的結(jié)構(gòu)和/或大小不一致(在本實(shí)施例中的長(zhǎng)永磁體嵌入槽2及短永磁體嵌入槽3的寬度不同)，短永磁體嵌入槽3較短，因此，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子外圓周磁勢(shì)會(huì)變窄，如圖4所示。

在第二種實(shí)施例中，多個(gè)永磁體嵌入槽沿鐵芯本體1內(nèi)孔中心非對(duì)稱分布。如圖5及圖6所示，永磁體嵌入槽中包括長(zhǎng)永磁體嵌入槽2及短永磁體嵌入槽3且交叉設(shè)置，長(zhǎng)永磁體嵌入槽2及短永磁體嵌入槽3的數(shù)量均為兩個(gè)。由于永磁體嵌入槽沿鐵芯本體1內(nèi)孔中心非對(duì)稱分布，使得兩個(gè)長(zhǎng)永磁體嵌入槽2的中心線及短永磁體嵌入槽3的中心線均經(jīng)過(guò)鐵芯本體1內(nèi)孔的圓心且長(zhǎng)永磁體嵌入槽2的中心線及短永磁體嵌入槽3的中心線。但是，d軸與q軸的夾角不為45°。其中，轉(zhuǎn)子的d軸(圖中d虛線)為永磁體(本實(shí)施例中的長(zhǎng)永磁體嵌入槽2)的中心線，q軸為相鄰兩個(gè)永磁體的中心線(長(zhǎng)永磁體嵌入槽2及短永磁體嵌入槽3延長(zhǎng)線的交點(diǎn)與鐵芯本體1內(nèi)孔中心點(diǎn)的連線)。由于長(zhǎng)永磁體嵌入槽2及短永磁體嵌入槽3的結(jié)構(gòu)和/或大小不一致(在本實(shí)施例中的長(zhǎng)永磁體嵌入槽2及短永磁體嵌入槽3的寬度不同)，短永磁體嵌入槽3較短，因此，轉(zhuǎn)子外圓周磁勢(shì)正負(fù)半周長(zhǎng)度不等，且短永磁體嵌入槽3對(duì)應(yīng)的磁勢(shì)半周期短，并且，短永磁體嵌入槽3對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子外圓周磁勢(shì)會(huì)變窄。

也可以根據(jù)需要將多個(gè)永磁體嵌入槽呈其他分布結(jié)構(gòu)布置，在此不再一一累述且均在保護(hù)范圍之內(nèi)。

本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵芯及嵌入其永磁體嵌入槽的永磁體，轉(zhuǎn)子鐵芯為如上述任一種轉(zhuǎn)子鐵芯。由于上述轉(zhuǎn)子鐵芯具有上述技術(shù)效果，具有上述轉(zhuǎn)子鐵芯的轉(zhuǎn)子也應(yīng)具有同樣的技術(shù)效果，在此不再詳細(xì)介紹。

優(yōu)選地，永磁體為鐵氧體磁體或稀土磁鐵。也可以將永磁體設(shè)置為其他結(jié)構(gòu)，在此不再一一介紹。

本實(shí)用新型還提供了一種永磁電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子及定子，轉(zhuǎn)子為如上所述的轉(zhuǎn)子。由于上述轉(zhuǎn)子具有上述技術(shù)效果，具有上述轉(zhuǎn)子的永磁電機(jī)也應(yīng)具有同樣的技術(shù)效果，在此不再詳細(xì)介紹。

可以理解的是，永磁電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成，其中，轉(zhuǎn)子非接觸的同軸套入定子的內(nèi)圓中。分別地，定子的定子鐵芯內(nèi)側(cè)為槽、齒交替排布圍成圓形結(jié)構(gòu)。定子鐵芯在工藝上可以通過(guò)高速?zèng)_床沖剪成型，然后通過(guò)疊鉚或焊接使多個(gè)沖剪片組成定子鐵芯。定子鐵芯的槽內(nèi)插入絕緣紙，端部嵌入骨架，然后在定子鐵芯塊的每個(gè)深槽內(nèi)，沿著每個(gè)齒環(huán)繞線圈，對(duì)每個(gè)齒的線圈進(jìn)行分相(如A、B、C分相)，按一定的電路連接方式接出電源端子，定子便已完成。轉(zhuǎn)子將具有轉(zhuǎn)軸孔、永磁體嵌入槽及轉(zhuǎn)子外圓的樣式經(jīng)高速?zèng)_床沖剪成片，然后通過(guò)疊鉚使多個(gè)沖剪片組成轉(zhuǎn)子鐵芯，將永磁體塞入永磁體嵌入槽，端部設(shè)置端板，通過(guò)鉚釘將永磁體固定在兩端板之間，形成轉(zhuǎn)子。

電機(jī)的定子固定在基座上，電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定在轉(zhuǎn)軸上，定子的內(nèi)圈與轉(zhuǎn)子的外圈非接觸同心對(duì)齊后，定子接線端子接入控制器輸出的三相電源，電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)行，以便于定子磁極線圈感應(yīng)出交變電壓的幅值不一樣。

本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。