永磁转子及电机的制作方法

本实用新型属于电机技术领域，更具体地说，是涉及一种永磁转子及电机。

背景技术：

电机在机械领域应用广泛。电子包括定子和转子，通过转子的转动励磁产生同步旋转磁场。常见的转子结构如表贴式转子、内置式转子等。磁瓦设于转子的孔内称为内置式转子。内置式转子的外壁对磁瓦有约束，可以防止转子旋转时磁瓦被离心力抛出。但是现有的内置式转子，磁瓦在安装时难以定位，因此无法保证安装精度。另外，电机的反动势是指由反抗电流发生改变的趋势而产生的电动势，也称为反抗电动势，采用内置式转子的电机反电势较低，电机的性能不能满足需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种永磁转子，以解决现有技术中存在的磁瓦安装精度较低且电机反电势较低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种永磁转子，包括转子本体和磁瓦，所述转子本体的周圈间隔开设有安装孔，所述磁瓦设置于所述安装孔内，所述磁瓦呈弧形，且所述磁瓦具有靠近所述转子本体中心的第一弧形面、远离所述转子本体中心的第二弧形面以及连接所述第一弧形面和所述第二弧形面的两个瓦侧面，所述第一弧形部径向的两边缘均具有削角，所述安装孔的径向两端分别设有用于定位两个所述瓦侧面的定位面。

在一个实施例中，所述第一弧形面包括弧形部以及连接于所述弧形部两侧的平直面，使所述弧形部的径向两侧分别形成两个所述削角。

在一个实施例中，所述平直面和所述瓦侧面垂直设置。

在一个实施例中，所述安装孔靠近转子本体的内壁以及所述定位面均与所述磁瓦紧贴设置。

在一个实施例中，所述安装孔具有第三弧形面、第四弧形面以及连接所述第三弧形面和所述第四弧形面的两个安装端面，所述第三弧形面和所述第一弧形面相邻设置，所述第四弧形面和所述第二弧形面相邻设置。

在一个实施例中，所述安装端面包括避让面和所述定位面，所述避让面和所述定位面呈阶梯状连接，使所述瓦侧面与所述避让面之间形成避让缺口。

在一个实施例中，所述避让面为曲面。

在一个实施例中，所述第四弧形面和所述避让面平滑连接。

在一个实施例中，所述转子本体由多个冲片叠压而成。

本实用新型还提供一种电机，包括上述的永磁转子。

本实用新型提供的永磁转子及电机的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型永磁转子包括转子本体和磁瓦，磁瓦设置于转子本体的安装孔内，能够防止永磁转子在旋转时，磁瓦被抛出。安装孔的两端具有定位面，与磁瓦的端部配合定位，不仅能够提高磁瓦的安装精度，还能够在永磁转子旋转时，切向固定磁瓦。磁瓦呈弧形，相对于普通的长方形磁瓦，本实用新型的磁瓦用量更大，能够获得更大的磁通量，提高反电势。磁瓦具有第一弧形面、第二弧形面和两个瓦侧面，面向转子本体中心的第一弧形面的径向两边缘具有削角，对应的转子本体填充了削角处的空间，降低了n/s极磁瓦之间的铁芯的磁密，减少了永磁转子磁路饱和而导致电机性能下降。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的永磁转子的主视图；

图2为本实用新型实施例提供的转子本体的主视图；

图3为本实用新型实施例提供的转子本体安装孔处的主视图；

图4为本实用新型实施例提供的磁瓦的立体结构图；

图5为现有技术的永磁转子的主视图；

图6为分别采用图1和图5中的永磁转子的电机的相反电势波形对比图。

其中，图中各附图标记：

1-转子本体；10-安装孔；101-第三弧形面；102-第四弧形面；103-安装端面；1031-定位面；1032-避让面；11-避让缺口；2-磁瓦；21-第一弧形面；211-弧形部；212-平直面；22-第二弧形面；23-瓦侧面。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现对本实用新型实施例提供的永磁转子进行说明。

请参阅图1至图3，在永磁转子的其中一个实施例中，永磁转子包括转子本体1和磁瓦2，转子本体1的周圈间隔开设有安装孔10，磁瓦2设置于安装孔10内，转子本体1的外壁对磁瓦2有限位作用，防止永磁转子旋转时，磁瓦2从转子本体1飞出。磁瓦2呈弧形设置，相应地，安装孔10也呈弧形设置。每个安装孔10中设置有一个磁瓦2，磁瓦2的数量和安装孔10的数量相同。磁瓦2呈弧形设置，相比于图5中长条形的磁瓦2a，弧形磁瓦2的体积更大，本实施例的永磁体的用量更多，能够获取更大的磁通量，反电势能够提升16.4％左右，电机的性能更强。安装孔10的径向两端均具有定位面1031，定位面1031用于定位磁瓦2，磁瓦2安装于安装孔10时，磁瓦2的两端分别与两个定位面1031相匹配，定位面1031与转子本体1的径向平行或者接近平行，这样，定位面1031对磁瓦2有周向限位作用，进一步防止磁瓦2被抛出。磁瓦2具有第一弧形面21、第二弧形面22和两个瓦侧面23。第一弧形面21靠近转子本体1的中心设置，第二弧形面22远离转子本体1的中心设置，其中一个瓦侧面23连接第一弧形面21和第二弧形面22的其中一侧，另一个瓦侧面23连接第一弧形面21和第二弧形面22的另外一侧。瓦侧面23与转子本体1的径向平行或者接近平行。在磁瓦2设置于安装孔10中时，定位面1031与瓦侧面23相配合，用于对瓦侧面23进行限位。第一弧形面21径向的两边缘具有削角，减小磁瓦2的材料，相应地，转子本体1填充了削角处的空间，降低了n/s极磁瓦2之间的铁芯的磁密，减少了永磁转子磁路饱和而导致电机性能下降。

上述实施例的永磁转子，包括转子本体1和磁瓦2，磁瓦2设置于转子本体1的安装孔10内，能够防止永磁转子在旋转时，磁瓦2被抛出。安装孔10的两端具有定位面1031，与磁瓦2的端部配合定位，不仅能够提高磁瓦2的安装精度，还能够在永磁转子旋转时，切向固定磁瓦2。磁瓦2呈弧形，相对于普通的长方形磁瓦2，本实用新型的磁瓦2用量更大，能够获得更大的磁通量，提高反电势。磁瓦2具有第一弧形面21、第二弧形面22和两个瓦侧面23，面向转子本体1中心的第一弧形面21的径向两边缘具有削角，对应的转子本体1填充了削角处的空间，降低了n/s极磁瓦2之间的铁芯的磁密，减少了永磁转子磁路饱和而导致电机性能下降。

更具体地，请参阅图5，图5为现有技术中永磁转子的主视图。图5中的永磁转子也包括转子本体1a和周向间隔设于转子本体1a内的多个磁瓦2a。请参阅图6，图6为使用图1中永磁转子的电机与使用图5中永磁转子的电机的相反电势波形对比图，图6中横坐标为时间，纵坐标为反电动势的大小。曲线1为使用本实施例的电机的反电动势的波形，曲线2为使用现有技术的电机的反电动势的波形。由图6中的曲线1和曲线2可知，曲线1的波峰和波谷处更宽，计算得出的等效反电势则更大，能够提升16.4％左右。因此，采用本实施例的永磁转子，能够提高反电势，提高电机性能。

请参阅图4，在永磁转子的其中一个实施例中，第一弧形面21包括弧形部211以及连接于弧形部211两侧的平直面212。平直面212的设置使得弧形部211的两侧形成削角，即平直面212为上述削角。削角可选为90°，由于磁瓦2的原材料为矩形，削角为90°时能够提高材料的利用率。平直面212设于弧形部211的周向两侧。平直面212的设置使得转子本体1填充了削角处的区域，降低了n极和s极磁瓦2之间铁芯的磁密，减少了转子磁路饱和程度，防止电机性能下降。

可选地，由于磁瓦2的原材料为矩形，平直面212和瓦侧面23垂直设置，能够提高永磁体的材料利用率。其中，磁瓦2的各个侧边均倒圆角设置，使磁瓦2的面与面之间为平滑过渡。

可选地，安装孔10靠近转子本体1的中心一侧与第一弧形面21的形状相匹配。更具体地，安装孔10靠近转子本体1的中心的一侧与第一弧形面21之间通过胶水粘贴，胶水固化后磁瓦2固定于安装孔10中，使得安装孔10靠近转子本体1的中心的一侧与第一弧形面21之间具有约0.002mm的间隙。这样，安装孔10靠近转子本体1的中心一侧(即下述第三弧形面101)具有与弧形部211相匹配的弧形部分，以及与平直面212相匹配的平面部分，使得转子本体1填充了削角处的区域，降低了n极和s极磁瓦2之间铁芯的磁密，减少了转子磁路饱和程度，防止电机性能下降。

其中，磁瓦2可以选为钕铁硼、铁氧体、钐钴等材料制成，转子本体1由多个冲片叠压而成。冲片可选为冷轧或者热轧硅钢片，冲片的材料此处不作限定。

请参阅图2及图3，在永磁转子的其中一个实施例中，安装孔10具有第三弧形面101、第四弧形面102和两个安装端面103。第三弧形面101和第一弧形面21相邻设置，即第一弧形面21和第三弧形面101紧贴设置，第三弧形面101更靠近转子本体1的中心，第三弧形面101的形状与第一弧形面21的形状相同；第四弧形面102和第二弧形面22相邻设置，即第二弧形面22和第四弧形面102紧贴设置，第四弧形面102更远离转子本体1的中心。两个安装端面103分别与两个瓦侧面23相抵接，用于定位磁瓦2，安装端面103与转子本体1的径向平行或者接近平行设置。

请参阅图3，在永磁转子的其中一个实施例中，安装端面103包括避让面1032和上述的定位面1031，定位面1031用于与磁瓦2的瓦侧面23相抵接。避让面1032和定位面1031呈阶梯状连接，使瓦侧面23与避让面1032之间形成避让缺口11，避让面1032可由部分定位面1031凹陷而成。避让缺口11的作用在于避让磁瓦2，使磁瓦2在安装至安装孔10时，具有充足的安装空间，不会被安装孔10的内壁过度挤压。

可选地，避让面1032为曲面，可以在设置避让缺口11的同时，尽量地减小避让缺口11的面积，保证转子本体1的材料用量，而且不会过度削弱转子本体1的强度。

可选地，第四弧形面102和避让面1032平滑连接，防止在第四弧形面102和避让面1032处形成应力集中点，保证转子本体1的强度。

本实用新型还提供一种电机，电机包括上述任一实施例中的永磁转子。

上述实施例的电机，采用了上述的永磁转子，永磁转子包括转子本体1和磁瓦2，磁瓦2设置于转子本体1的安装孔10内，能够防止永磁转子在旋转时，磁瓦2被抛出。安装孔10的两端具有定位面1031，与磁瓦2的端部配合定位，不仅能够提高磁瓦2的安装精度，还能够在永磁转子旋转时，切向固定磁瓦2。磁瓦2呈弧形，相对于普通的长方形磁瓦2，本实用新型的磁瓦2用量更大，能够获得更大的磁通量，提高反电势。磁瓦2具有第一弧形面21、第二弧形面22和两个瓦侧面23，面向转子本体1中心的第一弧形面21的径向两边缘具有削角，对应的转子本体1填充了削角处的空间，降低了n/s极磁瓦2之间的铁芯的磁密，减少了永磁转子磁路饱和而导致电机性能下降。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。