本發(fā)明屬于電機(jī)，具體涉及一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和電機(jī)。

背景技術(shù)：

1、目前提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力，一種方法可以采用稀土材料，稀土材料的高剩磁、高矯頑力可以有效的提升電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力及抗退磁能力，但大量使用稀土材料會(huì)造成電機(jī)的成本過高，另一方法為使用鐵氧體材料。相對(duì)于使用稀土材料的電機(jī)，使用鐵氧體材料電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度相對(duì)較低，故需針對(duì)該問題進(jìn)行解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和電機(jī)，主要所要解決的技術(shù)問題是：如何提升電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其包括轉(zhuǎn)子鐵芯，所述轉(zhuǎn)子鐵芯上沿周向依次交替排布有第二永磁體和第一永磁體，且所述第二永磁體和所述第一永磁體兩者均沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向充磁；所述轉(zhuǎn)子鐵芯上于各所述第二永磁體與相鄰的第一永磁體之間均設(shè)有第三永磁體，且各所述第三永磁體均沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的切向充磁；所述第二永磁體與第一永磁體兩者靠近所述轉(zhuǎn)子鐵芯外周面一側(cè)的極性相反，相鄰的兩第三永磁體相對(duì)且相對(duì)的面的極性相同；

3、其中，對(duì)于同一第三永磁體，該第三永磁體的徑向幾何中線與相鄰第二永磁體的徑向幾何中線的夾角為α，且該第三永磁體的徑向幾何中線與相鄰第一永磁體的徑向幾何中線的夾角為β，其中，α/β＝0.55-0.98。

4、在一些實(shí)施方式中，所述第二永磁體的靠近所述轉(zhuǎn)子鐵芯外周面一側(cè)的極性為第一極性，所述第二永磁體兩側(cè)的第三永磁體相對(duì)且相對(duì)的面的極性也均為所述的第一極性；所述第一永磁體的靠近所述轉(zhuǎn)子鐵芯外周面一側(cè)的極性為第二極性，所述第一永磁體兩側(cè)的第三永磁體相對(duì)且相對(duì)的面的極性也均為所述的第二極性；所述第一極性和所述第二極性兩者中的一個(gè)為n極，且另一個(gè)為s極。

5、在一些實(shí)施方式中，各所述第三永磁體均具有靠近轉(zhuǎn)子鐵芯外周面的第一側(cè)和遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子鐵芯外周面的第二側(cè)；其中，

6、各所述第三永磁體的第一側(cè)和第二側(cè)均為高矯頑力永磁體磁層，且各所述第三永磁體于第一側(cè)的高矯頑力永磁體層和第二側(cè)的高矯頑力永體層之間均為低矯頑力永磁體層；

7、或者，相鄰的兩第三永磁體分別取為第一a永磁體和第一b永磁體，所述第一a永磁體和第一b永磁體兩者中一個(gè)的第一側(cè)為高矯頑力永磁體層、第二側(cè)為低矯頑力永磁體層，且兩者中另一個(gè)的第一側(cè)為低矯頑力永磁體層、第二側(cè)為高矯頑力永磁體層。

8、在一些實(shí)施方式中，在垂直于所述轉(zhuǎn)子鐵芯的軸線的截面內(nèi)，所述低矯頑力永磁體層在垂直于其充磁方向上的寬度為l1，所述第二永磁體在垂直于其充磁方向上的長(zhǎng)度為l4，所述第一永磁體在垂直于其充磁方向上的長(zhǎng)度為l5，其中，0.23≤l4/l1≤0.75，0.23≤l5/l1≤0.92，l4/l5＝0.9-1.1。

9、在一些實(shí)施方式中，所述低矯頑力永磁體層沿其充磁方向的厚度為h1；其中，

10、當(dāng)所述第三永磁體的第一側(cè)為高矯頑力永磁體層時(shí)，所述第一側(cè)的高矯頑力永磁體層取為第一外層永磁體，所述第一外層永磁體沿其充磁方向的厚度為h2，h2/h1＝0.13-0.52；

11、和/或，當(dāng)所述第三永磁體的第二側(cè)為高矯頑力永磁體層時(shí)，所述第二側(cè)的高矯頑力永磁體層取為第一內(nèi)層永磁體，所述第一內(nèi)層永磁體沿其充磁方向的厚度為h3，h3/h1＝0.13-0.62；

12、和/或，在垂直于所述轉(zhuǎn)子鐵芯的軸線的截面內(nèi)，所述低矯頑力永磁體層沿垂直于其充磁方向上的寬度為l1，h1/l1＝0.25-0.77。

13、在一些實(shí)施方式中，所述高矯頑力永磁體磁層的矯頑力與低矯頑力永磁體層的矯頑力的比值為1.5-6.5。

14、在一些實(shí)施方式中，所述第二永磁體為高矯頑力永磁體；和/或，所述第一永磁體為高矯頑力永磁體。

15、在一些實(shí)施方式中，當(dāng)所述第三永磁體具有低矯頑力永磁體層時(shí)，所述高矯頑力永磁體的矯頑力與所述低矯頑力永磁體層的矯頑力的比值為1.5-6.5。

16、在一些實(shí)施方式中，所述第二永磁體在其充磁方向上的厚度為w1，所述第一永磁體在其充磁方向上的厚度為w2，w1/w2＝0.75-1.25。

17、在一些實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)有用于容置各第三永磁體的第一磁鋼槽，所述第一磁鋼槽的數(shù)量與第三永磁體的數(shù)量相等、且一一對(duì)應(yīng)；其中，

18、各所述第一磁鋼槽與所述轉(zhuǎn)子鐵芯外周面之間均形成第一連接橋，各所述第一連接橋沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯徑向的寬度均為g1，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外徑為r1，0.008≥g1/r1≥0.1；

19、和/或，各所述第一磁鋼槽與所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)周面之間均形成第二連接橋，各所述第二連接橋沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯徑向的寬度均為g2，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外徑為r1，0.005≥g2/r1≥0.09；

20、和/或，各第一磁鋼槽的靠近所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)周面的一側(cè)均具有空氣槽段。

21、在一些實(shí)施方式中，在垂直于所述轉(zhuǎn)子鐵芯的軸線的截面內(nèi)，各所述第三永磁體均具有與所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周面相對(duì)的第一邊，各所述第一邊與所述轉(zhuǎn)子鐵芯的軸心的最小距離均為r1，且各所述第二永磁體和各所述第一永磁體均具有與所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周面相對(duì)的第二邊，各所述第二邊與所述轉(zhuǎn)子鐵芯的軸心的最小距離均為r2，1.1≥r1/r2≥0.8。

22、在一些實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)有用于容置第二永磁體的第二磁鋼槽以及用于容置第一永磁體的第三磁鋼槽，所述第二磁鋼槽的數(shù)量與第二永磁體的數(shù)量相等、且一一對(duì)應(yīng)，所述第三磁鋼槽的數(shù)量與第一永磁體的數(shù)量相等、且一一對(duì)應(yīng)；

23、各所述第二磁鋼槽和各所述第三磁鋼槽沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的周向方向的同一側(cè)均具有限位槽段，各第二磁鋼槽的限位槽段均用于對(duì)相應(yīng)第二永磁體在所述轉(zhuǎn)子鐵芯周向方向上的位置進(jìn)行限位，各第三磁鋼槽的限位槽段均用于對(duì)相應(yīng)第一永磁體在所述轉(zhuǎn)子鐵芯周向方向上的位置進(jìn)行限位。

24、本發(fā)明還提供一種電機(jī)，其包括上述中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

25、本發(fā)明提供的一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和電機(jī)具有如下有益效果：

26、1、本發(fā)明通過限制α/β＝0.55-0.98，使電機(jī)的磁阻轉(zhuǎn)矩較大，如此可以增大電機(jī)總的輸出轉(zhuǎn)矩，提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度。

27、2、本發(fā)明通過對(duì)第三永磁體、第二永磁體和第一永磁體三者各自極性的設(shè)置，使本發(fā)明轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的相鄰磁極極性相同形成并聯(lián)磁路，從而可以增大氣隙磁密，進(jìn)而提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度。

28、3、本發(fā)明通過同時(shí)采用高矯頑力和低矯頑力永磁體，克服了單獨(dú)低矯頑力永磁體電機(jī)抗退磁能力差和單獨(dú)使用高矯頑力永磁體成本過大的問題，并且在使用少量高矯頑力永磁體的情況下實(shí)現(xiàn)了較大的轉(zhuǎn)矩密度；并且還保證了低矯頑力永磁體重載下不會(huì)發(fā)生退磁，并且降低了轉(zhuǎn)子氣隙側(cè)和近軸側(cè)的漏磁，提高了永磁體的利用率。

技術(shù)特征：

1.一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括轉(zhuǎn)子鐵芯(1)，所述轉(zhuǎn)子鐵芯(1)上沿周向依次交替排布有第一永磁體(6)和第二永磁體(2)，且所述第一永磁體(6)和所述第二永磁體(2)兩者均沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯(1)的徑向充磁；所述轉(zhuǎn)子鐵芯(1)上于各所述第二永磁體(2)與相鄰的第一永磁體(6)之間均設(shè)有第三永磁體(3)，且各所述第三永磁體(3)均沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯(1)的切向充磁；所述第二永磁體與第一永磁體兩者靠近所述轉(zhuǎn)子鐵芯外周面一側(cè)的極性相反，相鄰的兩第三永磁體相對(duì)且相對(duì)的面的極性相同；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：各所述第三永磁體(3)均具有靠近轉(zhuǎn)子鐵芯外周面的第一側(cè)(302)和遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子鐵芯外周面的第二側(cè)(303)；其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述低矯頑力永磁體層(32)沿其充磁方向的厚度為h1；其中，

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4-6中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4-6、8中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：

10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4-6、8中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述轉(zhuǎn)子鐵芯(1)上設(shè)有用于容置各第三永磁體(3)的第一磁鋼槽(30)，所述第一磁鋼槽(30)的數(shù)量與第三永磁體(3)的數(shù)量相等、且一一對(duì)應(yīng)；其中，

11.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4-6、8中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：

12.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4-6、8中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于：

13.一種電機(jī)，其特征在于：包括權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和電機(jī)，其中，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯上沿周向依次交替排布有第一永磁體和第二永磁體，且第一永磁體和第二永磁體兩者均沿轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向充磁；轉(zhuǎn)子鐵芯上于各第二永磁體與相鄰的第一永磁體之間均設(shè)有第三永磁體，且各第三永磁體均沿轉(zhuǎn)子鐵芯的切向充磁；第二永磁體與第一永磁體兩者靠近轉(zhuǎn)子鐵芯外周面一側(cè)的極性相反，相鄰的兩第三永磁體相對(duì)且相對(duì)的面的極性相同；對(duì)于同一第三永磁體，該第三永磁體的徑向幾何中線與相鄰第二永磁體的徑向幾何中線的夾角為α，且與相鄰第一永磁體的徑向幾何中線的夾角為β，α/β＝0.55?0.98，如此可以使電機(jī)的磁阻轉(zhuǎn)矩較大，從而可以增大電機(jī)總的輸出轉(zhuǎn)矩，提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度。

技術(shù)研發(fā)人員：韓雪秋,李霞,肖勇,史進(jìn)飛,李瑩,胡陳杉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：珠海格力電器股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23