电机转子、永磁同步电机及车辆的制作方法

本发明涉及电机领域，具体而言，涉及一种电机转子、永磁同步电机及车辆。

背景技术：

1、永磁材料由于其固有特性，经过预先磁化以后，不再需要外加能量就能在其周围空间建立磁场。将永磁材料应用在电机上，因无需无功励磁电流，可得到较高的功率因数，减少定子电流和定子电阻损耗，在额定负载范围内可以保持较高的效率，同时永磁电机还具有起动转矩更大、调速范围广等突出优点。随着高性能永磁材料的应用，使永磁电机的体积和质量都有较大的减少，功率密度大幅度提升。我国稀土资源非常丰富，充分利用这一得天独厚的优势，大力开发和应用高效节能永磁电机有着十分重要的现实意义。

2、特别是在航空航天、电动汽车、全电船、全电飞机和工业机器人等领域，为了满足重量功率密度和体积功率密度指标，充分发挥永磁电机优势，高密度永磁电机系统得到广泛关注，成为研究热点。高密度永磁电机体积小、电枢反应强、热流密度高，使用环境温度变化大，使得电机内永磁体存在不可逆退磁风险，导致电机性能下降甚至完全失去驱动能力。高功率密度永磁电机系统防退磁技术已成为高功率密度永磁电机系统亟待解决的关键技术之一。

3、现在的退磁校核都是使永磁体处于较高温度下，通过短路、直接加d轴方向的去磁电流或者其他方式获得较大的去磁磁场，来检验永磁体的退磁情况。在电动汽车用永磁同步电机中，为了获得较高的转矩密度，常常会给控制器较大的电压和电流，这样的情况下，永磁体的退磁会进一步加剧。

4、针对上述的永磁体退磁漏磁的技术问题，目前尚未提出有效解决方案。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种电机转子、永磁同步电机及车辆，以解决现有技术中的永磁体退磁漏磁的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电机转子，包括：转子铁芯，转子铁芯由多个冲片同轴叠压而成，转子铁芯的每一磁极上开设有沿转子铁芯的径向方向间隔设置的多个永磁体槽组，永磁体槽组内设有永磁体，至少一个永磁体槽组包括多个沿转子铁芯的周向间隔设置的永磁体槽，其中，靠近转子铁芯的外边缘的永磁体槽与转子铁芯的外边缘连通设置；碳纤维护套，碳纤维护套沿转子铁芯的周向套设于转子铁芯的外部。

3、进一步地，永磁体槽组至少包括靠近转子铁芯的外边缘设置的第一槽组，第一槽组具有靠近转子铁芯几何中心的内槽壁和靠近转子铁芯的外边缘的外槽壁，第一槽组内的永磁体具有朝向内槽壁的第一表面、朝向外槽壁的第二表面、以及朝向转子铁芯的外边缘的第三表面，第三表面与转子铁芯的外边缘具有距离地设置，第一槽组的远离转子铁芯几何中心的一侧设置有第一极靴，至少部分的第一极靴向第三表面弯折，以形成防退磁结构。

4、进一步地，第一槽组包括沿转子铁芯的周向依次间隔设置的第一永磁体槽、第二永磁体槽和第三永磁体槽，第一永磁体槽内填充有第一磁体，第二永磁体槽内填充有第二磁体，第三永磁体槽内填充有第三磁体，第一永磁体槽的一端、第三永磁体槽的一端均与转子铁芯的外边缘连通，第一磁体与第一永磁体槽的边缘具有距离地设置，第三磁体与第三永磁体槽的边缘具有距离地设置，第一磁体朝向转子铁芯的外边缘的一侧与第三磁体朝向转子铁芯的外边缘的一侧均设置有防退磁结构。

5、进一步地，第一极靴具有靠近转子铁芯几何中心的第五极边和远离转子铁芯几何中心的第四极边，防退磁结构包括第一极边和第三极边，第一极边的第一端与第五极边连接，第一极边与第三表面平行设置，第三极边的第一端与第四极边连接，第三极边朝向第一极边延伸设置，第三极边的第二端与第一极边的第二端连接。

6、进一步地，防退磁结构还包括第二极边，第二极边的第一端与第一极边的第二端连接，第二极边的第二端与第三极边的第二端连接，第二极边朝向远离第三表面的方向延伸设置。

7、进一步地，第一极边的长度为l1，第三表面的长度为l7，其中，l1≥l7/6。

8、进一步地，第二极边与第一极边具有夹角a，其中，40°≤a≤60°。

9、进一步地，永磁体槽组还包括第二槽组，第二槽组设置于转子铁芯的几何中心与第一槽组之间，第二槽组与第一槽组之间设置有第二极靴。

10、根据本发明的另一方面，提供了一种永磁同步电机，永磁同步电机具有电机转子，电机转子为上述的电机转子。

11、根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，车辆具有永磁同步电机，永磁同步电机的电机转子为上述的电机转子。

12、应用本发明的技术方案，转子铁芯外部套设碳纤维护套，转子铁芯使用无磁桥结构，即取消了传统内置式永磁同步电机转子外圆处的隔磁桥，可减少永磁体漏磁退磁，提高永磁体利用率，从而降低电机成本，同时可以增大凸极比，提升磁阻转矩，提高电机输出能力。

技术特征：

1.一种电机转子，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述永磁体槽组至少包括靠近所述转子铁芯（30）的外边缘设置的第一槽组，所述第一槽组具有靠近所述转子铁芯（30）几何中心的内槽壁和靠近所述转子铁芯（30）的外边缘的外槽壁，所述第一槽组内的所述永磁体具有朝向所述内槽壁的第一表面、朝向所述外槽壁的第二表面（6）、以及朝向所述转子铁芯（30）的外边缘的第三表面（7），所述第三表面（7）与所述转子铁芯（30）的外边缘具有距离地设置，所述第一槽组的远离所述转子铁芯（30）几何中心的一侧设置有第一极靴，至少部分的所述第一极靴向所述第三表面（7）弯折，以形成防退磁结构（m）。

3.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，所述第一槽组包括沿所述转子铁芯（30）的周向依次间隔设置的第一永磁体槽、第二永磁体槽和第三永磁体槽，所述第一永磁体槽内填充有第一磁体（11），所述第二永磁体槽内填充有第二磁体（12），所述第三永磁体槽内填充有第三磁体（13），所述第一永磁体槽的一端、所述第三永磁体槽的一端均与所述转子铁芯（30）的外边缘连通，所述第一磁体（11）与所述第一永磁体槽的边缘具有距离地设置，所述第三磁体（13）与所述第三永磁体槽的边缘具有距离地设置，所述第一磁体（11）朝向所述转子铁芯（30）的外边缘的一侧与所述第三磁体（13）朝向所述转子铁芯（30）的外边缘的一侧均设置有所述防退磁结构（m）。

4.根据权利要求2或3所述的电机转子，其特征在于，所述第一极靴具有靠近所述转子铁芯（30）几何中心的第五极边（5）和远离所述转子铁芯（30）几何中心的第四极边（4），所述防退磁结构（m）包括第一极边（1）和第三极边（3），所述第一极边（1）的第一端与所述第五极边（5）连接，所述第一极边（1）与所述第三表面（7）平行设置，所述第三极边（3）的第一端与所述第四极边（4）连接，所述第三极边（3）朝向所述第一极边（1）延伸设置，所述第三极边（3）的第二端与所述第一极边（1）的第二端连接。

5.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，所述防退磁结构（m）还包括第二极边（2），所述第二极边（2）的第一端与所述第一极边（1）的第二端连接，所述第二极边（2）的第二端与所述第三极边（3）的第二端连接，所述第二极边（2）朝向远离所述第三表面（7）的方向延伸设置。

6.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，所述第一极边（1）的长度为l1，所述第三表面（7）的长度为l7，其中，l1≥l7/6。

7.根据权利要求5所述的电机转子，其特征在于，所述第二极边（2）与所述第一极边（1）具有夹角a，其中，40°≤a≤60°。

8.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，所述永磁体槽组还包括第二槽组，所述第二槽组设置于所述转子铁芯（30）的几何中心与所述第一槽组之间，所述第二槽组与所述第一槽组之间设置有第二极靴。

9.一种永磁同步电机，所述永磁同步电机具有电机转子，其特征在于，所述电机转子为权利要求1-8中任一项所述的电机转子。

10.一种车辆，所述车辆具有永磁同步电机，其特征在于，所述永磁同步电机的电机转子为权利要求1-8中任一项所述的电机转子。

技术总结
本发明提供了一种电机转子、永磁同步电机及车辆，涉及电机领域。电机转子包括：转子铁芯，转子铁芯由多个冲片同轴叠压而成，转子铁芯的每一磁极上开设有沿转子铁芯的径向方向间隔设置的多个永磁体槽组，永磁体槽组内设有永磁体，至少一个永磁体槽组包括多个沿转子铁芯的周向间隔设置的永磁体槽，其中，靠近转子铁芯的外边缘的永磁体槽与转子铁芯的外边缘连通设置；碳纤维护套，碳纤维护套沿转子铁芯的周向套设于转子铁芯的外部。应用本发明的技术方案，转子铁芯外部套设碳纤维护套，转子铁芯使用无磁桥结构，可减少永磁体漏磁退磁，提高永磁体利用率，从而降低电机成本，同时可以增大凸极比，提升磁阻转矩，提高电机输出能力。

技术研发人员：王斯博,林展汐,郭守仑,齐红阳,苏肇明,刘静东
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14