本发明属于电机技术领域，具体涉及一种电机转子和永磁电机。
背景技术：
传统永磁电机依靠永磁体提供磁通，但永磁体提供磁场固定，电机内部磁场难以调节，使永磁电机难以兼顾高频和低频时的效率。且在供电电源电压固定的情况下，限制了电机的最高运行频率。
目前，大多永磁电机内部磁场难以调节的缺点，导致了电机最高转速受输入直流母线电压等因素限制，电机低速、高速运行区域效率难以兼顾等问题，在电机运行过程中，低矫顽力磁钢受高矫顽力磁钢影响，会增加低矫顽力磁钢的充退磁难度，降低电机效率。
技术实现要素：
因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种电机转子和永磁电机，能够有效降低磁钢充退磁难度，提升电机效率。
为了解决上述问题，本发明提供一种电机转子，包括转子铁芯和设置在转子铁芯内的多个磁极，磁极包括第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体的矫顽力高于第二永磁体的矫顽力，第一永磁体和第二永磁体之间设置有用于隔开第一永磁体和第二永磁体并引导磁场走向的第一隔磁槽。
优选地，第一永磁体和第二永磁体之间设置有安装间隙，第一隔磁槽与安装间隙相连接，并向远离安装间隙的方向延伸。
优选地，在转子铁芯的横截面上，第一隔磁槽包括第一槽段和第二槽段，第一槽段与安装间隙连接，第二槽段连接在第一槽段远离安装间隙的一侧，第二槽段的宽度大于第一槽段的宽度。
优选地，第一槽段的宽度l1为δ～3*δ，δ为电机单边气隙长度；和/或，第二槽段的宽度l2为1.5*l1～4*l1；和/或，第一隔磁槽与第一永磁体之间的夹角θ1为55°～110°。
优选地，在转子铁芯的横截面上，第二永磁体位于第一永磁体的外周侧，在第二永磁体和第一隔磁槽所围成的区域内，转子铁芯还设置有第二隔磁槽。
优选地，第二隔磁槽与第二永磁体之间的最小距离l3为δ～2.5*δ；和/或，第二隔磁槽包括靠近第一隔磁槽的第一侧边以及远离第一隔磁槽的第二侧边，第一侧边和第二侧边相对设置，第一侧边和第二侧边之间的距离l4为1mm+0.8*δ～1mm+1.5*δ，δ为电机单边气隙长度。
优选地，转子铁芯还设置有第三隔磁槽，第三隔磁槽设置在安装间隙远离第一隔磁槽的一侧，并向着远离安装间隙的方向延伸。
优选地，在转子铁芯的横截面上，沿着远离安装间隙的方向，第三隔磁槽的宽度递增；和/或，沿着远离安装间隙的方向，第三隔磁槽延伸至第二永磁体的边缘；和/或，第三隔磁槽远离第二永磁体的一侧边缘距离第二永磁体的最大宽度l5为δ～3.5*δ，δ为电机单边气隙长度。
优选地，每个磁极包括两个第一永磁体和两个第二永磁体，两个第一永磁体关于该磁极的电机d轴对称设置，且两个第二永磁体关于该磁极的电机d轴对称设置。
优选地，位于不同磁极的相邻两个第二永磁体之间的距离l6为0.4+0.2*δ～0.4+1.2*δ，δ为电机单边气隙长度。
优选地，在转子铁芯的横截面上，第二永磁体位于第一永磁体的外周侧，在第一永磁体和第一隔磁槽所围成的区域内，转子铁芯还设置有第四隔磁槽和/或第五隔磁槽。
优选地，第四隔磁槽和第五隔磁槽的宽度相同，第四隔磁槽和第五隔磁槽的宽度l7为0.8*δ～2*δ，δ为电机单边气隙长度；和/或，第四隔磁槽和相邻的第五隔磁槽之间的夹角为5°+π/(6*p)～5°+π/(3*p)，p为磁极对数。
优选地，转子铁芯还设置有磁障，磁障位于不同磁极的两个第一永磁体之间。
优选地，在转子铁芯的横截面上，磁障为弧形槽，弧形槽的圆心位于转子铁芯的外圆上；和/或，磁障的径向宽度l8为1.5*δ～5*δ；和/或，磁障为多个，沿着转子铁芯的径向间隔排布，相邻的磁障之间的径向磁桥宽度l9为2*δ～6*δ；δ为电机单边气隙长度。
优选地，第一永磁体的矫顽力是第二永磁体的矫顽力的8倍以上。
根据本发明的另一方面，提供了一种永磁电机，包括电机转子，该电机转子为上述的电机转子。
本发明提供的电机转子，包括转子铁芯和设置在转子铁芯内的多个磁极，磁极包括第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体的矫顽力高于第二永磁体的矫顽力，第一永磁体和第二永磁体之间设置有用于隔开第一永磁体和第二永磁体并引导磁场走向的第一隔磁槽。由于在第一永磁体和第二永磁体之间设置有用于隔开第一永磁体和第二永磁体并引导磁场走向的第一隔磁槽，因此电机转子可以通过第一隔磁槽有效减小矫顽力较高的永磁体对矫顽力较低的永磁体的影响；并通过第一隔磁槽引导磁场走向，降低矫顽力较低的永磁体的充退磁难度；改变转子磁场分布，优化电机气隙磁场，使电机气隙磁场分布正弦度更好，提升电机效率。
附图说明
图1为本发明实施例的电机转子的一个磁极的结构图；
图2为本发明实施例的电机转子的结构示意图；
图3为图2的p处的放大结构示意图；
图4为本发明实施例的电机转子的另一实施例的磁极结构示意图；
图5为图4的电机转子的第四隔磁槽和第五隔磁槽的尺寸结构图；
图6为本发明实施例的电机转子的磁障的尺寸结构图。
附图标记表示为：
1、转子铁芯；2、第一永磁体；3、第二永磁体；4、第一隔磁槽；5、安装间隙；6、第一槽段；7、第二槽段；8、第二隔磁槽；9、第一侧边；10、第二侧边；11、第三隔磁槽；12、第四隔磁槽；13、第五隔磁槽；14、磁障；15、第六隔磁槽。
具体实施方式
结合参见图1至6所示，根据本发明的实施例，电机转子包括转子铁芯1和设置在转子铁芯1内的多个磁极，磁极包括第一永磁体2和第二永磁体3，第一永磁体2的矫顽力高于第二永磁体3的矫顽力，第一永磁体2和第二永磁体3之间设置有用于隔开第一永磁体2和第二永磁体3并引导磁场走向的第一隔磁槽4。
由于在第一永磁体2和第二永磁体3之间设置有用于隔开第一永磁体2和第二永磁体3并引导磁场走向的第一隔磁槽4，因此电机转子可以通过第一隔磁槽4有效减小矫顽力较高的永磁体对矫顽力较低的永磁体的影响；并通过第一隔磁槽4引导磁场走向，降低矫顽力较低的永磁体的充退磁难度；改变转子磁场分布，优化电机气隙磁场，使电机气隙磁场分布正弦度更好，提升电机效率。
优选地，第一永磁体2和第二永磁体3之间设置有安装间隙5，第一隔磁槽4与安装间隙5相连接，并向远离安装间隙5的方向延伸。安装间隙5位于第一永磁体2朝向第二永磁体3的一端以及第二永磁体3朝向第一永磁体2的一端之间，用于形成隔离间隙，避免第一永磁体2与第二永磁体3之间直接进行接触。第一隔磁槽4与安装间隙5相接，并沿着远离安装间隙5的方向向着电机d轴延伸，从而可以使得第一隔磁槽4更好地将第一永磁体2与第二永磁体3分隔开，同时可以引导电机d轴磁场对第二永磁体3进行充退磁，减小电机调磁时的充退磁电流大小。
优选地，在转子铁芯1的横截面上，第一隔磁槽4包括第一槽段6和第二槽段7，第一槽段6与安装间隙5连接，第二槽段7连接在第一槽段6远离安装间隙5的一侧，第二槽段7的宽度大于第一槽段6的宽度，从而减小电机运行时第一永磁体2对第二永磁体3的影响，不影响第二永磁体3的磁路。
优选地，第一槽段6的宽度l1为δ～3*δ，δ为电机单边气隙长度，从而保证磁阻比气隙大，减少第一槽段6的漏磁。
优选地，第二槽段7的宽度l2为1.5*l1～4*l1，从而能够有效隔绝第一永磁体2对第二永磁体3的影响。
优选地，第一隔磁槽4与第一永磁体2之间的夹角θ1为55°～110°。
优选地，在转子铁芯1的横截面上，第二永磁体3位于第一永磁体2的外周侧，在第二永磁体3和第一隔磁槽4所围成的区域内，转子铁芯1还设置有第二隔磁槽8，从而减小正常运行时，高矫顽力的第一永磁体2对低矫顽力的第二永磁体3的影响。由于第二隔磁槽8位于第二永磁体3和第一隔磁槽4所围成的区域内，因此可以通过第二隔磁槽8形成隔磁效果，从而进一步减小矫顽力较高的第一永磁体2对矫顽力较低的第二永磁体3的影响，降低矫顽力较低的第二永磁体3的充退磁难度。
优选地，第二隔磁槽8与第二永磁体3之间的最小距离l3为δ～2.5*δ，从而可以在不影响调磁后第二永磁体3磁路的情况下，隔绝第一永磁体2对第二永磁体3的影响；和/或，第二隔磁槽8包括靠近第一隔磁槽4的第一侧边9以及远离第一隔磁槽4的第二侧边10，第一侧边9和第二侧边10相对设置，第一侧边9和第二侧边10之间的距离l4为1mm+0.8*δ～1mm+1.5*δ，δ为电机单边气隙长度。
优选地，转子铁芯1还设置有第三隔磁槽11，第三隔磁槽11设置在安装间隙5远离第一隔磁槽4的一侧，并向着远离安装间隙5的方向延伸。通过设置第三隔磁槽11，能够延长第二永磁体3的安装槽长度，从而增大电机q轴磁阻，增加两第一永磁体2之间的磁桥长度，减小q轴电感，提升电机id＝0控制时的效率，提升电机正常运行时的效率，同时可以减小第一永磁体2对第二永磁体3的影响，，此外，设置较长的窄磁桥可以减小漏磁。
优选地，在转子铁芯1的横截面上，沿着远离安装间隙5的方向，第三隔磁槽11的宽度递增；和/或，沿着远离安装间隙5的方向，第三隔磁槽11延伸至第二永磁体3的边缘；和/或，第三隔磁槽11远离第二永磁体3的一侧边缘距离第二永磁体3的最大宽度l5为δ～3.5*δ，δ为电机单边气隙长度。
优选地，每个磁极包括两个第一永磁体2和两个第二永磁体3，两个第一永磁体2关于该磁极的电机d轴对称设置，且两个第二永磁体3关于该磁极的电机d轴对称设置。其中位于同一磁极内的两个第一永磁体2呈v形布置，能够增加永磁体的排布位置。第二永磁体3呈切向设置在q轴位置，使第二永磁体3位于电机d轴磁路上，便于充退磁，且能够减小对电机每极下气隙磁密的正弦度的影响。
优选地，位于不同磁极的相邻两个第二永磁体3之间的距离l6为0.4+0.2*δ～0.4+1.2*δ，δ为电机单边气隙长度，设置合理的l6的范围，既能在保证一定的机械强度，又能减小漏磁以及减小第一永磁体2对第二永磁体3的影响。
优选地，在转子铁芯1的横截面上，第二永磁体3位于第一永磁体2的外周侧，在第一永磁体2和第一隔磁槽4所围成的区域内，转子铁芯1还设置有第四隔磁槽12和/或第五隔磁槽13。通过设置第四隔磁槽12和/或第五隔磁槽13，能够引导转子内部磁场走向，优化磁场分布，降低电机转矩脉动。
优选地，第四隔磁槽12和第五隔磁槽13的宽度相同，第四隔磁槽12和第五隔磁槽13的宽度l7为0.8*δ～2*δ，δ为电机单边气隙长度；和/或，第四隔磁槽12和相邻的第五隔磁槽13之间的夹角为5°+π/(6*p)～5°+π/(3*p)，p为磁极对数。通过第四隔磁槽12和第五隔磁槽13相互配合，能够更加优化转子内部磁场结构，降低电机转矩脉动，提高电机运行效率。
在本实施例中，在电机d轴上设置有沿电机d轴延伸的第六隔磁槽15，第四隔磁槽12和第五隔磁槽13设置在第一隔磁槽4与第六隔磁槽15之间，第四隔磁槽12相对于第五隔磁槽13靠近第六隔磁槽15设置，第五隔磁槽13设置在第四隔磁槽12与第一隔磁槽4之间。沿着远离第六隔磁槽15的方向，第四隔磁槽12、第五隔磁槽13和第一隔磁槽4与电机d轴之间的夹角逐渐增大。
优选地，同一磁极内包括两个第四隔磁槽12和两个第五隔磁槽13，位于第六隔磁槽15第一侧的一个第四隔磁槽12和一个第五隔磁槽13，与位于第六隔磁槽15第二侧的另一个第四隔磁槽12和另一个第五隔磁槽13关于电机d轴对称。
优选地，转子铁芯1还设置有磁障14，磁障14位于不同磁极的两个第一永磁体2之间。通过在两个相邻的第一永磁体2之间设置磁障14，可以增加q轴磁阻，提高电机运行在id＝0时的效率。
优选地，在转子铁芯1的横截面上，磁障14为弧形槽，弧形槽的圆心位于转子铁芯1的外圆上；和/或，磁障14的径向宽度l8为1.5*δ～5*δ；和/或，磁障14为多个，沿着转子铁芯1的径向间隔排布，相邻的磁障14之间的径向磁桥宽度l9为2*δ～6*δ；δ为电机单边气隙长度。具体而言，在本实施例中，磁障14为三个，三个磁障14的角平分线重合。三个磁障14可以均匀间隔设置，也可以不均匀间隔设置。优选地，磁障14的角平分线为电机q轴。
优选地，第一永磁体2的矫顽力是第二永磁体3的矫顽力的8倍以上。
上述的永磁体例如为磁钢。
根据本发明的实施例，永磁电机包括电机转子，该电机转子为上述的电机转子。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。