内镶嵌式永磁同步电机的外转子

摘要

本发明公开了一种内镶嵌式永磁同步电机的外转子，属于永磁同步电机的外转子技术领域。它包括具有圆形外侧面的外转子铁芯、瓦状永磁片和内支架，外转子铁芯的内部均匀地分布偶数个径向向内的内凸起部、径向向内的限位直齿，内凸起部与限位直齿的数量相等，且各限位直齿与相邻内凸起部之间过渡连接有经向分隔插槽，瓦状永磁片逐一嵌插于径向分隔插槽中，且相邻瓦状永磁片以极性相反安装，各瓦状永磁片均与内支架抵触，而各瓦状永磁片的凹曲面均与对应内凸起部的内凸曲面相贴。采用上述技术方案后，本发明外转子内部气隙磁场趋近正弦波形，克服了现有技术中气隙磁场为非正弦波形分布的不足，可减少谐波磁场作用带来的不利损耗。

说明书

【技术领域】

本发明属于永磁同步电机的外转子技术领域，具体是涉及一种内镶嵌 式永磁同步电机的外转子。

【背景技术】

外转子永磁同步电机具有结构简单、体积小、运行效率高、功率因数 高、功率密度大、低速输出转矩大、维护简单等优点，在暖通空调、洗衣 机等家电领域以及在汽车、自动化领域都有着越来越广泛的应用。

以往采用表贴式磁钢的外转子其内部气隙磁场一般都只能形成梯形波 形，磁场中包含有很多谐波对电机的各项性能都有着不利的影响。

外转子的气隙磁场设计合理与否，以及与转子铁芯相配合的永磁磁极 结构直接决定外转子永磁同步电机的性能，是外转子永磁同步电机设计成 败的关键所在。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种内部气隙磁场分布趋近正弦波形的内镶嵌式 永磁同步电机的外转子，它可减少谐波磁场作用带来的不利损耗。

为达成上述目的，本发明提供如下技术方案：

内镶嵌式永磁同步电机的外转子，包括具有圆形外侧面的外转子铁芯、 永磁体和位于外转子铁芯中的内支架，所述永磁体为瓦状永磁片，在该外 转子铁芯的内部均匀地分布有偶数个径向向内的内凸起部和偶数个径向向 内的限位直齿，内凸起部与限位直齿的数量相等，且各限位直齿与相邻内 凸起部之间过渡连接有供瓦状永磁片嵌插其中的经向分隔插槽，瓦状永磁 片逐一嵌插于径向分隔插槽中，且相邻瓦状永磁片以极性相反安装，各瓦 状永磁片均与内支架抵触，而各瓦状永磁片的凹曲面均与对应的内凸起部 的内凸曲面相贴。

上述内支架为非导磁性的内支架。

各瓦状永磁片的厚度均匀。

各瓦状永磁片都是平行冲磁的瓦状永磁片。

各限位直齿是等宽齿结构。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

外转子铁芯开创性地设计有径向向内的内凸起部、径向向内的限位直 齿和供瓦状永磁片嵌插其中的经向分隔插槽，外转子铁芯与瓦状永磁片配 合合理，安装时每片瓦状永磁片的凹曲面均与外转子铁芯的圆形外侧面相 对，偶数片瓦状永磁片的组合呈周向分布，实现了外转子内部气隙磁场趋 近于正弦波形，本发明克服了现有技术中气隙磁场为非正弦波形分布的不 足，可减少谐波磁场作用带来的不利损耗，有益于改善外转子永磁同步电 机的性能，降低外转子永磁同步电机的振动和噪声，提高外转子永磁同步 电机运行稳定性和可靠性，并有效地降低外转子永磁同步电机的成本。

另外，本发明的瓦状永磁片只须采用最为简单的平行冲磁制造即可获 得，有利于降低电机制造厂的冲磁设备投入成本，可间接降低产品生产成 本。

【附图说明】

图1是具有八极的内镶嵌式永磁同步电机的外转子结构示意图；

图2是具有八极的内镶嵌式永磁同步电机的外转子立体图；

图3是图1中的内支架结构示意图；

图4是图2中的内支架立体图；

图5是图2中的外转子铁芯立体图；

图6示意性地示出了八极的内镶嵌式永磁同步电机的外转子气隙磁场 分布图；

图7是具有八极的内镶嵌式永磁同步电机的外转子气隙磁场波形图；

图8是具有六极的内镶嵌式永磁同步电机的外转子立体图；

图9示意性地示出了六极的内镶嵌式永磁同步电机的外转子气隙磁场 分布图；

图10是具有六极的内镶嵌式永磁同步电机的外转子气隙磁场波形图。

【具体实施方式】

实施例一：

请参阅图1、2、3、4、5所示，内镶嵌式永磁同步电机的外转子，包 括具有圆形外侧面的外转子铁芯1、永磁体和位于外转子铁芯1中的内支架 3，永磁体为瓦状永磁片2，在该外转子铁芯1的内部均匀地分布有偶数个 径向向内的内凸起部11和偶数个径向向内的限位直齿12，内凸起部11与 限位直齿12的数量相等，且各限位直齿12与相邻内凸起部11之间过渡连 接有供瓦状永磁片2嵌插其中的经向分隔插槽10，瓦状永磁片2逐一嵌插 于径向分隔插槽10中，且相邻瓦状永磁片2以极性相反安装，各瓦状永磁 片2均与内支架3抵触，而各瓦状永磁片2的凹曲面20均与对应内凸起部 11的内凸曲面110相贴。

外转子铁芯1是由多片堆叠的外转子冲片通过自扣压连接而成为一整 体结构。

如图5所示，在本实施例中，内凸起部11的数量为八个；限位直齿12 的数量为八个；径向分隔插槽10的数量为十六个；瓦状永磁片2的数量为 八片(见图1、2)。

其中，每片瓦状永磁片2经冲磁后形成S极和N极共二极，由于相邻 瓦状永磁片2是以极性相反安装的，故八片瓦状永磁片2沿圆周方向S极 与N极交替分布。

内支架3为非导磁性的内支架。

各瓦状永磁片2的厚度均匀。

各瓦状永磁片2都是平行冲磁的瓦状永磁片。

经向分隔插槽10的宽度与瓦状永磁片2的厚度相适配。

各限位直齿12是等宽齿结构。

请见图1、2所示，由于每片瓦状永磁片2的凹曲面20均与外转子铁 芯1的圆形外侧面相对，八片瓦状永磁片2的组合呈周向分布，外转子铁 芯1、瓦状永磁片2和内支架3构成一个气隙磁场(如图6)；请见图7所 示，具有八极的内镶嵌式永磁同步电机的外转子，其内部气隙磁场分布实 现了趋近正弦波形。

实施例二：

图8示出了六极的内镶嵌式永磁同步电机的外转子，其基本结构与实 施例一的图2类同，区别主要在于它是采用六片瓦状永磁片2-1。

由于每片瓦状永磁片2-1的凹曲面均与外转子铁芯的圆形外侧面相对， 六片瓦状永磁片2-1的组合呈周向分布，外转子铁芯、瓦状永磁片和内支 架构成一个气隙磁场(如图9)；请见图10所示，具有六极的内镶嵌式永 磁同步电机的外转子，其内部气隙磁场波形实现趋近正弦分布。