本发明涉及电机领域， 尤其是涉及一种电机转子和具有其的电机。 背景技术

传统的内置式永磁电机中， 存在如下问题：

一、 电机齿槽转矩大， 电磁转矩脉动大；

二、 反电势谐波含量较高， 特别是低频谐波含量很高；

三、 电机交轴电感较大， 电机功率因数低， 导致控制器容量大， 成本高； 四、 电机效率低；

五、 电机噪音振动大。

对此， 现有已有一种改进方案， 将定子齿的内圆弧端面的圆心、 转子外圆弧的圆心 均与转子孔的中心偏离。 然而， 该方案虽然解决了上述第一、 第二问题， 但仍然存在 缺陷。 具体而言， 定子内圆弧偏心会减小定子槽面积， 降低电机匝数， 进而影响电机 效率； 另外， 电机的齿谐波增大， 带来径向振动的增大， 导致电机电磁振动和噪音的 增加。 发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问 题之一。为此， 本发明提出一种电机 转子， 所述电机转子有利于减小反电势谐波、 减小电机齿槽转矩和电磁转矩脉动。

本发明还提出了一种包括上述电机转子的电机 。

根据本发明第一方面实施例的电机转子， 包括： 本体， 所述本体上具有转子孔和环 绕所述转子孔的多条磁钢槽， 所述本体的外轮廓包括多条与所述转子孔同心 的同心弧 段和连接在所述同心弧段之间的连接线段， 所述多条同心弧段分别与所述多条磁钢槽 在径向方向上一一对应， 所述连接线段包括至少一条直线线段， 其中每条所述直线线 段的中心法线与所述直线线段的中点和所述转 子孔的中心的连线之间的夹角为 β， 0 ° β 20° ； 多个磁钢， 其中每条所述磁钢槽内设有至少一个磁钢。

根据本发明实施例的电机转子，通过将本体的 外轮廓包括多条同心弧段和连接在相 邻的同心弧段之间的连接线段， 有利于减小电机的反电势谐波含量， 减小电机齿槽转 矩和电磁转矩脉动。 根据本发明的一些实施例， 所述同心弧段的圆心角 α =360/Ρ*θ， 其中 Ρ 为转子极 数， 0<θ 0.8。

根据本发明的一些实施例， 所述连接线段包括至少两条直线线段。

根据本发明的一些实施例，每条所述磁钢槽的 两端端部与其邻近的所述连接线段之 间限定出的磁桥厚度 Τ范围为 0.3mm T 1.0mm。

根据本发明的一些实施例，在所述磁钢槽和与 其相应的同心弧段之间具有彼此间隔 开的多条狭缝。 通过设置狭缝， 有利于减小电机的交轴电感， 减小电机的容量， 从而 降低成本。

可选地，所述多条狭缝相对于所述同心弧段的 中心点与所述转子孔的中心的连线对 称。

根据本发明的一些实施例， 所述狭缝为两条。

根据本发明的一些实施例，所述两条狭缝均平 行于所述同心弧段的中心点与所述转 子孔的中心的连线。

根据本发明的一些实施例，所述两条狭缝之间 的距离 L与所述磁钢槽内磁钢的两端 之间的距离 Lm之间满足：

L=Lm*k， 其中 0.2 k 0.8。

根据本发明的一些实施例，所述两条狭缝的邻 近所述同心弧段的一端朝向所述同心 弧段的中心点与所述转子孔的中心的连线倾斜 。

根据本发明的一些实施例，所述两条狭缝的邻 近所述同心弧段的一端之间的距离为 Ll， 所述两条狭缝的邻近所述磁钢槽的一端之间的 距离为 L2， 其中 0.5 L1/L2 0.8。

进一步地， 所述磁钢槽内磁钢的两端之间的距离为 Lm， 其中 L2=Lm*k， 其中 0.2 k 0.8。

根据本发明的一些实施例，所述狭缝的邻近所 述同心弧段的一端与所述同心弧段之 间的距离为 Hl， 所述狭缝的邻近所述磁钢槽的一端与所述磁钢 槽之间的距离为 H2， 其中 0.3mm Hl 0.6mm、 0.3mm H2 0.6mm。

根据本发明的一些实施例，所述磁钢槽为长条 形状且垂直于所述同心弧段的中心点 与所述转子孔的中心的连线， 每个所述磁钢槽内具有一条磁钢。

根据本发明实施例的电机转子， 通过使本体的外轮廓包括多条同心弧段和连接 线 段， 同时在磁钢槽和与其相应的同心弧段之间设置 狭缝， 可以共同抑制齿靴波， 有利 于减小电机的电磁振动。

根据本发明第二方面实施例的一种电机， 包括： 电机定子， 所述电机定子上具有定 子孔和环绕所述定子孔的多个定子槽， 所述定子槽与所述定子孔连通， 相邻定子槽之 间限定出定子齿； 根据本发明第一方面实施例所述的电机转子， 所述电机转子可旋转 地设在所述定子槽中， 所述转子孔与所述定子孔同心。

由于具有上述实施例中描述的电机转子， 减小了电机的反电势谐波含量， 并减小电 机齿槽转矩和电磁转矩脉动； 另外， 减小电机的反电势谐波含量和交轴电感。 此外， 还可以抑制齿靴波， 有利于减小电机的电磁振动。

根据本发明的一些实施例，所述定子齿的径向 内端端面形成为与所述定子孔的中心 同心的弧形端面。 这样， 在减小电机齿槽转矩和电磁转矩脉动的基础上 ， 不减小电机 的槽面积， 这样绕组匝数不需要减少， 从而提升电机的效率。

根据本发明的一些实施例，所述定子槽的数量 S与所述电机转子的转子极数 P之间 满足： P/S=2/3。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部 分给出，部分将从下面的描述中变得 明显， 或通过本发明的实践了解到。 附图说明

本发明的上述和 /或附加的方面和优点从结合下面附图对实施� �的描述中将变得明 显和容易理解， 其中：

图 1是根据本发明一个实施例的电机的示意图；

图 2是根据本发明另一个实施例的电机的示意图� � 附图标记：

电机转子 100 ;

本体 1 ; 转子孔 1 1 ; 磁钢槽 12; 同心弧段 101 ; 连接线段 102;

磁钢 2; 狭缝 3 ;

同心弧段 101的中心点与转子孔 1 1的中心的连线 X；

电机定子 200 ; 定子孔 210; 定子槽 220;

定子齿 230; 定子齿的径向内端端面 231 具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例， 所述实施例的示例在附图中示出， 其中自始至终相 同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有 相同或类似功能的元件。 下面通过参考 附图描述的实施例是示例性的， 仅用于解释本发明， 而不能理解为对本发明的限制。 在本发明的描述中， 需要理解的是， 术语 "中心" 、 "厚度" 、 "内" 、 "外" 、 "轴向" 、 "径向" 、 "周向" 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发明和简化描述， 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发明的限制。 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。 在本发明的描述中， 除非另有说明， "多个" 的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中， 需要说明的是， 除非另有明确的规定和限定， 术语 "安装" 、

"相连" 、 "连接" 应做广义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接， 或一体地连接； 可以是机械连接， 也可以是电连接； 可以是直接相连， 也可以通过中 间媒介间接相连， 可以是两个元件内部的连通。 对于本领域的普通技术人员而言， 可 以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含 义。

下面参考图 1-图 2描述根据本发明第一方面实施例的电机转子 100，该电机转子 100 用于电机中。

根据本发明实施例的电机转子 100， 包括： 本体 1和多个磁钢 2。

如图 1和图 2所示， 本体 1上具有转子孔 1 1和环绕转子孔 1 1的多条磁钢槽 12， 本体 1 的外轮廓包括多条与转子孔 1 1 同心的同心弧段 101 和连接在相邻的同心弧段 101之间的连接线段 102。 多条同心弧段 101分别与多条磁钢槽 12在本体 1 的径向方 向上一一对应， 连接线段 102 包括至少一条直线线段 1021， 其中每条直线线段 1021 的中心法线与该直线线段的中点和转子孔 1 1 的中心的连线之间的夹角为 β， 0 ° β 20 ° 。 这里的中心法线， 指的是过直线线段 1021 的中点且垂直于直线线段 1021 的法 线。 在一些可选示例中， 每条直线线段 1021 的中心法线经过转子孔 1 1 的中心， 换句 话说， 每条直线线段 1021 的中点与圆心的连线垂直于该直线线段 1021， 且转子孔 1 1 的中心与连接线段 102之间的垂直距离小于同心弧段 101 的半径。 可选地， 连接线段 102包括至少两条直线线段 1021。

在每条磁钢槽 12内设有至少一个磁钢 2。 如图 1和图 2所示的示例中， 磁钢槽 12 为长条形状且垂直于同心弧段 101的中心点与转子孔 1 1的中心的连线 X， 每个磁钢槽 12内具有一条磁钢 2， 在本发明的后续描述中， 也将以此形状的磁钢槽 12为例进行描 述。 当然， 本发明并不限于此。 在另一些示例中， 磁钢槽 12也可以形成为开口朝向本 体外边缘的 V形槽， 此时， 磁钢槽 12内可以放置两个彼此间隔开的磁钢（图未示� ��）。 根据本发明实施例的电机转子 100， 通过将本体 1的外轮廓包括多条同心弧段 101 和连接在相邻的同心弧段 101 之间的连接线段 102， 有利于减小电机的反电势谐波含 量， 减小电机齿槽转矩和电磁转矩脉动。

根据本发明的一些实施例， 同心弧段 101的圆心角 α =360/Ρ*θ其中 Ρ为转子极数，

0 < θ 0.8， 更进一步地， 0.4 θ 0.8。

如图 1和图 2所示的示例中， 每条磁钢槽 12的两端端部与其邻近的连接线段 102 之间限定出磁桥 13， 且磁桥 13的厚度 Τ范围为 0.3mm T 1 .0mm。 其中， q轴位置 处的磁桥连线可以采用直线线段进行连接。 其中， 本发明说明书中提到的术语 " q轴" 为本领域人员所熟知， 在此不再详细描述。

在一些实施例中， 如图 1和图 2所示， 在磁钢槽 12和与其相应的同心弧段 101之 间具有彼此间隔开的多条狭缝 3。 通过设置狭缝 3， 有利于减小电机的交轴电感， 减小 电机的容量， 从而降低成本。

可选地， 多条狭缝 3相对于同心弧段 101的中心点与转子孔 1 1的中心的连线 X对 称， 例如图 1和图 2中示出了其中一条同心弧段 101的中心点与转子孔 1 1的中心的连 线 X。 在一个示例中， 狭缝 3可以为数量大于等于 3 的奇数条， 此时位于最中央的狭 缝 3将相对于该连线 X自身对称， 而其余狭缝 3分别位于连线 X的两侧且相对于该连 线 X对称。 在另一个示例中， 狭缝 3可以为偶数条， 此时偶数条狭缝 3由连线 X分成 两部分， 位于连线 X两侧的两部分相对于该连线 X对称。

下面将以磁钢槽 12和与其相应的同心弧段 101之间具有彼此间隔开的两条狭缝 3 为例， 对根据本发明的电机转子进行示例性的描述。

如图 1所示的实施例中， 两条狭缝 3均平行于同心弧段 101 的中心点与转子孔 1 1 的中心的连线 X。 以位于图 1上部的磁钢槽 12和与其相应的同心弧段 101之间的狭缝 2为例， 磁钢槽 12水平设置， 该两条狭缝 2均垂直于磁钢槽 12。 两条狭缝 3之间的距 离 L与磁钢槽 12内磁钢 2的两端之间的距离 Lm之间满足：

L=Lm*k， 其中 0.2 k 0.8。

可选地， 狭缝 3的邻近同心弧段 101的一端与同心弧段 101之间的距离为 Hl， 狭 缝 3的邻近磁钢槽 12的一端与磁钢槽 12之间的距离为 H2，其中 0.3mm Hl 0.6mm、 0.3mm^H2^ 0.6mm , 可选地， H1=H2。

如图 2所示的实施例中， 两条狭缝 3的邻近同心弧段 101的一端朝向同心弧段 101 的中心点与转子孔 1 1的中心的连线 X倾斜。两条狭缝 3的邻近同心弧段 101的一端之 间的距离为 LI，两条狭缝 3的邻近磁钢槽 12的一端之间的距离为 L2，其中 0.5 L1/L2 0.8。 进一步地， 如图 2所示， 磁钢槽 12 内磁钢 2 的两端之间的距离为 Lm， 其中 L2=Lm*k， 其中 0.2 k 0.8。 由此， 狭缝 3的设计方便简单。

同样可选地， 在本实施例中， 狭缝 3 的邻近同心弧段 101 的一端与同心弧段 101 之间的距离为 Hl， 狭缝 3的邻近磁钢槽 12的一端与磁钢槽 12之间的距离为 H2， 其 中 0.3mm Hl 0.6mm、 0.3mm^H2^ 0.6mm, 可选地， H1=H2。

根据本发明实施例的电机转子， 通过使本体的外轮廓包括多条同心弧段和连接 线 段， 同时在磁钢槽和与其相应的同心弧段之间设置 狭缝， 可以共同抑制齿靴波， 有利 于减小电机的电磁振动。

根据本发明第二方面实施例的一种电机， 包括： 电机定子 200和电机转子 100， 其 中电机转子可以为根据本发明第一方面实施例 的电子转子。 如图 1和图 2所示， 电机 定子 200上具有定子孔 210和环绕定子孔 210的多个定子槽 220，定子槽 220与定子孔 210连通， 相邻定子槽 220之间限定出定子齿 230。 电机转子 100可旋转地设在定子槽 220中， 转子孔 11与定子孔 210同心。

根据本发明实施例的电机， 由于具有上述实施例中描述的电机转子， 减小了电机的 反电势谐波含量， 并减小电机齿槽转矩和电磁转矩脉动； 另外， 减小电机的反电势谐 波含量和交轴电感。 此外， 还可以抑制齿靴波， 有利于减小电机的电磁振动。

在本发明的一些实施例中， 定子齿 230 的径向内端端面 231 形成为与定子孔 210 的中心同心的弧形端面。 这样， 在减小电机齿槽转矩和电磁转矩脉动的基础上 ， 不减 小电机的槽面积， 这样绕组匝数不需要减少， 从而提升电机的效率。

定子槽 220的数量 S与电机转子 100的转子极数 P之间满足： P/S=2/3。 也就是说， 根据本发明上述的电机转子， 除了图 1和图 2中示出的四极六槽的电机， 在六极九槽 和八极十二槽等满足 P/S=2/3的其他电机中同样适用。

根据本发明实施例的电机的其他构成以及操作 对于本领域普通技术人员而言都是已知 的， 这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"� �� "一些实施例"、 "示意性实施例"、 "示 例"、 "具体示例"、 或 "一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例� ��述的具体特征、 结 构、 材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例 或示例中。 在本说明书中， 对上述术语 的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示 例。 而且， 描述的具体特征、 结构、 材料或 者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例 中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 本领域的普通技术人员可以理解： 在不脱 离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实 施例进行多种变化、 修改、 替换和变型， 本发明的范围由权利要求及其等同物限定。