本发明提供一种变磁通永磁电机转子和变磁通永磁电机，变磁通永磁电机转子，其包括：转子铁芯、第一磁钢、第二磁钢和第三磁钢，第二磁钢和第三磁钢的矫顽力均大于第一磁钢的矫顽力，转子铁芯上还设置有第一隔磁槽，第一隔磁槽的一端与第二磁钢槽的径向外端连接，且第一隔磁槽的另一端朝着第三磁钢槽的方向延伸并位于“V”形磁钢槽所夹的区域。根据本发明能够使得低矫顽力磁钢在不同充退磁状态下(包括处于不同磁化和去磁情况)均能够有效改善变磁通永磁电机的反电动势的正弦性，进而可以降低电流谐波，进而可以减小电流谐波引起的转矩脉动和谐波损耗，增加电机运行稳定性和效率。
转子铁芯(1)、第一磁钢(21)、第二磁钢(22)和第三磁钢(23)，所述转子铁芯(1)上开设有第一磁钢槽(31)、第二磁钢槽(32)和第三磁钢槽(33)，所述第二磁钢槽(32)与所述第三磁钢槽(33)相接形成横截面形状为“V”形磁钢槽，所述第一磁钢槽(31)的一端与所述第二磁钢槽(32)相接；
所述第一磁钢(21)设置于所述第一磁钢槽(31)中，所述第二磁钢(22)设置于所述第二磁钢槽(32)中，所述第三磁钢(23)设置于所述第三磁钢槽(33)中，所述第二磁钢(22)和所述第三磁钢(23)的矫顽力均大于所述第一磁钢(21)的矫顽力，所述转子铁芯(1)上还设置有第一隔磁槽(41)，所述第一隔磁槽(41)的一端与所述第二磁钢槽(32)的径向外端连接，且所述第一隔磁槽(41)的另一端朝着所述第三磁钢槽(33)的方向延伸并位于所述“V”形磁钢槽所夹的区域；
所述第一隔磁槽(41)的另一端沿着所述第二磁钢槽(32)的径向外端的切向方向延伸，并且所述第一隔磁槽(41)的径向内侧边还朝径向向内的方向凸出设置有第一凸起结构(411)，所述第一凸起结构(411)为空心的凹槽结构；
所述第一凸起结构(411)的朝向所述第三磁钢槽(33)的一侧边与离其最近的q轴轴线之间的夹角为α4，所述第一凸起结构(411)的朝向所述第二磁钢槽(32)的一侧边与离其最近的q轴轴线之间的夹角为α5，并满足α*3/5<α5<α*2/3，α*1/15<|α5‑α4|<α*2/15，其中α为转子上的d轴与q轴轴线之间的夹角。
2.根据权利要求1所述的变磁通永磁电机转子，其特征在于：
所述第二磁钢(22)和所述第三磁钢(23)的矫顽力相等，所述第一磁钢槽(31)的横截面形状为矩形，所述第一磁钢(21)的横截面形状也为矩形且能与所述第一磁钢槽(31)配合；
和/或，所述第二磁钢槽(32)上与所述第一磁钢槽(31)相接的槽段未设置有所述第二磁钢(22)。
3.根据权利要求1或2所述的变磁通永磁电机转子，其特征在于：
所述第一磁钢槽(31)位于d轴上且相对于所述d轴对称设置，所述“V”形磁钢槽至少有两个，且相对于所述d轴对称设置，且一个所述“V”形磁钢槽与所述第一磁钢槽(31)的一侧边相接，另一个所述“V”形磁钢槽与所述第一磁钢槽(31)的另一侧边相接。
4.根据权利要求1所述的变磁通永磁电机转子，其特征在于：
所述第一隔磁槽(41)的朝向所述第三磁钢槽(33)的一侧边与离其最近的q轴轴线之间的夹角为α3，并满足α*5/12<α3<α*7/12，其中α为转子上的d轴与q轴轴线之间的夹角。
5.根据权利要求1‑4中任一项所述的变磁通永磁电机转子，其特征在于：
所述转子铁芯(1)上还设置有第二隔磁槽(42)，所述第二隔磁槽(42)设置在所述“V”形磁钢槽所夹的区域，且所述第二隔磁槽(42)与所述第二磁钢槽(32)和所述第三磁钢槽(33)均不连接，且所述第二隔磁槽(42)相对于所述第二磁钢(22)而靠近所述第三磁钢(23)设置。
6.根据权利要求5所述的变磁通永磁电机转子，其特征在于：
所述第二隔磁槽(42)为矩形凹槽或圆形凹槽；和/或，
所述第二隔磁槽(42)的径向内侧边还朝径向向内的方向凸出设置有第二凸起结构
(421)，所述第二凸起结构(421)为空心的凹槽结构。
7.根据权利要求6所述的变磁通永磁电机转子，其特征在于：
当所述第二隔磁槽(42)为矩形凹槽时，所述第二隔磁槽(42)的朝向所述第三磁钢槽(33)的一侧边与离其最近的q轴轴线之间的夹角为α1，所述第二隔磁槽(42)的朝向所述第二磁钢槽(32)的一侧边与离其最近的q轴轴线之间的夹角为α2，并满足α*4/15<α2<α*2/5，且α*1/15<|α2‑α1|<α*2/15。
8.根据权利要求6所述的变磁通永磁电机转子，其特征在于：
所述第二磁钢槽(32)、所述第三磁钢槽(33)、所述第一隔磁槽(41)和所述第二隔磁槽(42)中距离所述转子铁芯(1)的外圆之间的最小距离为a，并满足0.5σ＜a＜3σ。
9.根据权利要求6所述的变磁通永磁电机转子，其特征在于：
当所述第一隔磁槽(41)的径向内侧边还朝径向向内的方向凸出设置有第一凸起结构(411)时，且所述第二隔磁槽(42)的径向内侧边还朝径向向内的方向凸出设置有第二凸起结构(421)时：所述第一凸起结构(411)的远离所述第一隔磁槽(41)的一侧边与所述第一隔磁槽(41)与第一凸起结构(411)的相接边之间存在第一凸出距离m1，所述第二凸起结构(421)的远离所述第二隔磁槽(42)的一侧边与所述第二隔磁槽(42)与第二凸起结构(421)的相接边之间存在第二凸出距离m2，并满足2σ＜m1＜m2＜5σ，其中σ为气隙长度。
10.根据权利要求6所述的变磁通永磁电机转子，其特征在于：
所述转子铁芯(1)上还设置有第三凸起结构(331)，所述第三凸起结构(331)为空心的凹槽结构，所述第三凸起结构(331)设置在所述第三磁钢槽(33)的朝向所述“V”形内侧的侧边上且与所述第三磁钢槽(33)的径向外端相接，且所述第三凸起结构(331)朝所述“V”形内侧的方向凸出。
11.根据权利要求10所述的变磁通永磁电机转子，其特征在于：
当所述第二隔磁槽(42)为矩形时，所述第三凸起结构(331)的朝向所述第二隔磁槽(42)的一侧边与所述第二隔磁槽(42)的朝向所述第三凸起结构(331)的一侧边平行。
12.根据权利要求11所述的变磁通永磁电机转子，其特征在于：
所述第三凸起结构(331)的朝向所述第二隔磁槽(42)的一侧边与所述第二隔磁槽(42)的朝向所述第三凸起结构(331)的一侧边之间的间距为d，满足2σ＜d＜5σ，其中σ为气隙长度。
13.一种变磁通永磁电机，包括电机转子，其特征在于，所述电机转子为权利要求1至12中任一项所述的变磁通永磁电机转子。
一种变磁通永磁电机转子和变磁通永磁电机
技术领域
[0001] 本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种变磁通永磁电机转子和变磁通永磁电机。
背景技术
[0002] 变磁通永磁电机利用低矫顽力磁钢可以在线调磁的特性，在电动汽车、高速机床和飞轮储能等领域具有广阔的应用前景。但与常规永磁电机类似，变磁通永磁电机也存在反电动势正弦性不佳以及转矩脉动较大等问题。特别地，变磁通电机为了提高转矩输出能力，通常采用两种永磁体的混合永磁结构设计，包括低矫顽力和高矫顽力磁钢。同时由于变磁通电机在不同工况下运行时需要低矫顽力磁钢处于不同增磁或去磁状态，这使得变磁通电机的内部磁路结构远比常规永磁电机复杂，其反电动势正弦性不佳以及转矩脉动大的问题表现地更突出。
[0003] 由于现有技术中的变磁通永磁电机存在反电动势非正弦性不佳，产生转矩谐波，体现在转矩不平稳，会导致转矩脉动大等技术问题，因此本发明研究设计出一种变磁通永磁电机转子和变磁通永磁电机。
发明内容
[0004] 因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的变磁通永磁电机存在反电动势非正弦性不佳，产生转矩谐波，会导致转矩脉动大的缺陷，从而提供一种变磁通永磁电机转子和变磁通永磁电机。
[0005] 为了解决上述问题，本发明提供一种变磁通永磁电机转子，其包括：
[0006] 转子铁芯、第一磁钢、第二磁钢和第三磁钢，所述转子铁芯上开设有第一磁钢槽、第二磁钢槽和第三磁钢槽，所述第二磁钢槽与所述第三磁钢槽相接形成横截面形状为“V”形磁钢槽，所述第一磁钢槽的一端与所述第二磁钢槽相接；
[0007] 所述第一磁钢设置于所述第一磁钢槽中，所述第二磁钢设置于所述第二磁钢槽中，所述第三磁钢设置于所述第三磁钢槽中，所述第二磁钢和所述第三磁钢的矫顽力均大于所述第一磁钢的矫顽力，所述转子铁芯上还设置有第一隔磁槽，所述第一隔磁槽的一端与所述第二磁钢槽的径向外端连接，且所述第一隔磁槽的另一端朝着所述第三磁钢槽的方向延伸并位于所述“V”形磁钢槽所夹的区域。
[0008] 在一些实施方式中，所述第一磁钢槽位于d轴上且相对于所述d轴对称设置，所述“V”形磁钢槽至少有两个，且相对于所述d轴对称设置，且一个所述“V”形磁钢槽与所述第一磁钢槽的一侧边相接，另一个所述“V”形磁钢槽与所述第一磁钢槽的另一侧边相接。
[0009] 在一些实施方式中，所述第二磁钢和所述第三磁钢的矫顽力相等，所述第一磁钢槽的横截面形状为矩形，所述第一磁钢的横截面形状也为矩形且能与所述第一磁钢槽配合；和/或，所述第二磁钢槽上与所述第一磁钢槽相接的槽段未设置有所述第二磁钢。
[0010] 在一些实施方式中，所述第一隔磁槽的朝向所述第三磁钢槽的一侧边与离其最近的q轴轴线之间的夹角为α3，并满足α*5/12<α3<α*7/12，其中α为转子上的d轴与q轴轴线之间的夹角。
[0011] 在一些实施方式中，所述第一隔磁槽的另一端沿着所述第二磁钢槽的径向外端的切向方向延伸，并且所述第一隔磁槽的径向内侧边还朝径向向内的方向凸出设置有第一凸起结构，所述第一凸起结构为空心的凹槽结构。
[0012] 在一些实施方式中，所述第一凸起结构的朝向所述第三磁钢槽的一侧边与离其最近的q轴轴线之间的夹角为α4，所述第一凸起结构的朝向所述第二磁钢槽的一侧边与离其最近的q轴轴线之间的夹角为α5，并满足α*3/5<α5<α*2/3，α*1/15<|α5‑α4|<α*2/15，其中α为转子上的d轴与q轴轴线之间的夹角。
[0013] 在一些实施方式中，所述转子铁芯上还设置有第二隔磁槽，所述第二隔磁槽设置在所述“V”形磁钢槽所夹的区域，且所述第二隔磁槽与所述第二磁钢槽和所述第三磁钢槽均不连接，且所述第二隔磁槽相对于所述第二磁钢而靠近所述第三磁钢)设置。
[0014] 在一些实施方式中，所述第二隔磁槽为矩形凹槽或圆形凹槽；和/或，
[0015] 所述第二隔磁槽的径向内侧边还朝径向向内的方向凸出设置有第二凸起结构，所述第二凸起结构为空心的凹槽结构。
[0016] 在一些实施方式中，当所述第二隔磁槽为矩形凹槽时，所述第二隔磁槽的朝向所述第三磁钢槽的一侧边与离其最近的q轴轴线之间的夹角为α1，所述第二隔磁槽的朝向所述第二磁钢槽的一侧边与离其最近的q轴轴线之间的夹角为α2，并满足α*4/15<α2<α*2/5，且α*1/15<|α2‑α1|<α*2/15。
[0017] 在一些实施方式中，所述第二磁钢槽、所述第三磁钢槽、所述第一隔磁槽和所述第二隔磁槽中距离所述转子铁芯的外圆之间的最小距离为a，并满足0.5σ＜a＜3σ。
[0018] 在一些实施方式中，当所述第一隔磁槽的径向内侧边还朝径向向内的方向凸出设置有第一凸起结构时，且所述第二隔磁槽的径向内侧边还朝径向向内的方向凸出设置有第二凸起结构时：
[0019] 所述第一凸起结构的远离所述第一隔磁槽的一侧边与所述第一隔磁槽与第一凸起结构的相接边之间存在第一凸出距离m1，所述第二凸起结构的远离所述第二隔磁槽的一侧边与所述第二隔磁槽与第二凸起结构的相接边之间存在第二凸出距离m2，并满足2σ＜m1＜m2＜5σ，其中σ为气隙长度。
[0020] 在一些实施方式中，所述转子铁芯上还设置有第三凸起结构，所述第三凸起结构为空心的凹槽结构，所述第三凸起结构设置在所述第三磁钢槽的朝向所述“V”形内侧的侧边上且与所述第三磁钢槽的径向外端相接，且所述第三凸起结构朝所述“V”形内侧的方向凸出，所述第三凸起结构为空心的凹槽结构。
[0021] 在一些实施方式中，当所述第二隔磁槽为矩形时，所述第三凸起结构的朝向所述第二隔磁槽的一侧边与所述第二隔磁槽的朝向所述第三凸起结构的一侧边平行。
[0022] 在一些实施方式中，所述第三凸起结构的朝向所述第二隔磁槽的一侧边与所述第二隔磁槽的朝向所述第三凸起结构的一侧边之间的间距为d，满足2σ＜d＜5σ，其中σ为气隙长度。
[0023] 本发明还提供一种变磁通永磁电机，包括电机转子，其中所述电机转子为前任一项所述的变磁通永磁电机转子。
[0024] 本发明提供的一种变磁通永磁电机转子和变磁通永磁电机具有如下有益效果：
[0025] 1.本发明通过在转子上设置三个磁钢槽，每个磁钢槽中均设置一磁钢，且两个磁钢槽拼接形成V形结构，第一磁钢槽的一端与第二磁钢槽相接，且在第二磁钢槽的径向外端设置有朝第三磁钢槽的方向延伸的第一隔磁槽，第一隔磁槽的另一端位于V形磁钢槽所夹的区域，并且矫顽力低的磁钢放置于第一磁钢槽，矫顽力大的磁钢放置于第二和第三磁钢槽中，能够使得低矫顽力磁钢在不同充退磁状态下(包括处于不同磁化和去磁情况)均能够有效改善变磁通永磁电机的反电动势的正弦性，进而可以降低电流谐波，进而可以减小电流谐波引起的转矩脉动和谐波损耗，增加电机运行稳定性和效率。
[0026] 2.并且本发明还通过在转子铁芯上的多处隔磁槽和凸起结构，能够使变磁通永磁电机中低矫顽力的磁钢受高矫顽力磁钢的影响下降，降低低矫顽力磁钢的充退磁难度，即能够用较小的电流实现永磁体的充退磁，使得电机能够稳定可靠运行，保证了电机运行的稳定性。
附图说明
[0027] 图1为本发明第一实施方式的变磁通永磁同步电机1/4转子冲片的结构图；
[0028] 图2为低矫顽力磁钢在磁化状态1下本发明技术与现有技术空载线反电动势对比图；
[0029] 图3为低矫顽力磁钢在磁化状态2下本发明技术与现有技术空载线反电动势对比图；
[0030] 图4为本发明第二实施方式的变磁通永磁同步电机1/4转子冲片的结构图。
[0031] 附图标记表示为：
[0032] 1、转子铁芯；21、第一磁钢；22、第二磁钢；23、第三磁钢；31、第一磁钢槽；32、第二磁钢槽；33、第三磁钢槽；331、第三凸起结构；41、第一隔磁槽；411、第一凸起结构；42、第二隔磁槽；421、第二凸起结构。
具体实施方式
[0033] 本发明提出一种变磁通永磁电机转子结构，该结构能够明显改善变磁通电机在不同充退磁状态下的反电动势正弦性，进而可以降低电流谐波及其引起的损耗，并且改善转矩脉动大的问题。
[0034] 如图1‑4，本发明提供一种变磁通永磁电机转子，其包括：
[0035] 转子铁芯1、第一磁钢21、第二磁钢22和第三磁钢23，所述转子铁芯1上开设有第一磁钢槽31、第二磁钢槽32和第三磁钢槽33，所述第二磁钢槽32与所述第三磁钢槽33相接形成横截面形状为“V”形磁钢槽，所述第一磁钢槽31的一端与所述第二磁钢槽32相接；
[0036] 所述第一磁钢21设置于所述第一磁钢槽31中，所述第二磁钢22设置于所述第二磁钢槽32中，所述第三磁钢23设置于所述第三磁钢槽33中，所述第二磁钢22和所述第三磁钢23的矫顽力均大于所述第一磁钢21的矫顽力，所述转子铁芯1上还设置有第一隔磁槽41，所述第一隔磁槽41的一端与所述第二磁钢槽32的径向外端连接，且所述第一隔磁槽41的另一端朝着所述第三磁钢槽33的方向延伸并位于所述“V”形磁钢槽所夹的区域。
[0037] 本发明通过在转子上设置三个磁钢槽，每个磁钢槽中均设置一磁钢，且两个磁钢槽拼接形成V形结构，第一磁钢槽的一端与第二磁钢槽相接，且在第二磁钢槽的径向外端设置有朝第三磁钢槽的方向延伸的第一隔磁槽，第一隔磁槽的另一端位于V形磁钢槽所夹的区域，并且矫顽力低的磁钢放置于第一磁钢槽，矫顽力大的磁钢放置于第二和第三磁钢槽中，能够使得低矫顽力磁钢在不同充退磁状态下(包括处于不同磁化和去磁情况)均能够有效改善变磁通永磁电机的反电动势的正弦性，进而可以降低电流谐波，进而可以减小电流谐波引起的转矩脉动和谐波损耗，增加电机运行稳定性和效率。
[0038] 本发明提供一种变磁通永磁电机转子结构，使得低矫顽力磁钢在处于不同磁化和去磁情况下均能改善电机反电动势非正弦情况。反电动势非正弦性不佳，产生转矩谐波，体现在转矩不平稳，会导致转矩脉动大
[0039] 本发明提供一种变磁通永磁电机转子结构，该结构能够改善电流谐波，进而可以改善电流谐波引起的转矩脉动和谐波损耗，增加电机运行稳定性和效率。
[0040] 本发明提供一种变磁通永磁电机转子结构，该结构能够降低低矫顽力磁钢的充退磁难度，即用较小的电流进行充退磁，使得电机能够稳定可靠运行。
[0041] 通过设置多处隔磁槽和凸起结构，使得变磁通永磁电机中低矫顽力的磁钢受高矫顽力磁钢的影响下降，可以用较小的电流对低矫顽力磁钢进行充退磁，保证电机能够稳定可靠运行。
[0042] 通过隔磁槽的位置和尺寸设计来调整转子磁路和气隙磁场，使得低矫顽力磁钢在不同充退磁状态下均能够有效改善变磁通永磁电机的反电动势的正弦性，进而可以降低电流谐波并改善电流谐波损耗和转矩脉动大的问题。
[0043] 本发明的转子结构包括转子铁芯1和放置在转子铁芯内的多块磁钢；转子铁芯1上同时设置磁钢槽和隔磁槽，其中隔磁槽又分为与磁钢槽一体连接的第一隔磁槽41和独立于磁钢槽之外的第二隔磁槽42，所述隔磁槽均位于V型磁钢所夹区域。
[0044] 本发明提供一种变磁通永磁电机转子结构，通过在转子上特定位置区域设置多个隔磁槽或凸起结构，改变电机内部磁场分布和气隙磁场波形，使得电机在低矫顽力磁钢处于不同磁化或去磁作用下均能够保证反电动势波形的正弦性，进而改善电流谐波以及电流谐波引起的转矩脉动和谐波损耗，增加电机运行的稳定性，提升电机效率。同时，该结构能够进一步降低高矫顽力磁钢对低矫顽力磁钢的影响，降低低矫顽力磁钢的充退磁难度，即可用较小的电流进行充退磁，保证电机能够稳定可靠运行。
[0045] 下面就结合附图转子为实施例对具体的实施方式进行阐述，图1为本发明转子第一实施方式1/4转子冲片结构图，该结构图为完整转子的1/4部分，通过将该结构图旋转复制成4份即可得到完整转子结构图。
[0046] 在一些实施方式中，所述第二磁钢22和所述第三磁钢23的矫顽力相等，均大于所述第一磁钢21的矫顽力，所述第一磁钢槽31的横截面形状为矩形，所述第一磁钢21的横截面形状也为矩形且能与所述第一磁钢槽31配合；和/或，所述第二磁钢槽32上与所述第一磁钢槽31相接的槽段未设置有所述第二磁钢22；
[0047] 放置在转子铁芯上磁钢槽内的磁钢至少包含两种不同矫顽力的磁钢，其中最低矫顽力的第一磁钢21位于中心“一”字位置处，具有高矫顽力的的第二磁钢22和第三磁钢23位于左右对称分布的V型位置处，特别地，当磁钢中只存在两种矫顽力大小的磁钢时，第二磁钢22和第三磁钢23为相同矫顽力大小的磁钢。
[0048] 本发明还通过在转子铁芯上的多处隔磁槽和凸起结构，能够使变磁通永磁电机中低矫顽力的磁钢受高矫顽力磁钢的影响下降，降低低矫顽力磁钢的充退磁难度，即能够用较小的电流实现永磁体的充退磁，使得电机能够稳定可靠运行，保证了电机运行的稳定性。
[0049] 本发明提供一种变磁通永磁电机转子结构，转子包括转子铁芯和磁钢，其中转子铁芯上设置有磁钢槽和隔磁槽，所述隔磁槽均位于V型磁钢所夹区域内，所述磁钢槽内放置至少两种矫顽力大小的磁钢，其中最低矫顽力的磁钢放置在磁钢槽中间的“一”字位置，其它磁钢放置在左右对称分布的V型位置处。特别地，当磁钢中只存在两种矫顽力大小的磁钢时，第二磁钢22和第三磁钢23为相同矫顽力大小的磁钢。变磁通永磁电机的工作原理就是利用低矫顽力磁钢的磁性能容易改变的特性，从而达到调磁的目的，将最低矫顽力磁钢放置在中心“一”字位置处，有利于利用电枢磁场对磁钢进行调磁。
[0050] 在一些实施方式中，所述第一磁钢槽31位于d轴上且相对于所述d轴对称设置，所述“V”形磁钢槽至少有两个，且相对于所述d轴对称设置，且一个所述“V”形磁钢槽与所述第一磁钢槽31的一侧边相接，另一个所述“V”形磁钢槽与所述第一磁钢槽31的另一侧边相接。
[0051] 在转子上设置隔磁槽的目的在于改变转子磁路的磁阻，从而改变磁场的分布，将第一隔磁槽按照如此设置，能够有效阻隔侧边高矫顽力磁钢的磁力线从正d轴方向通过，从而阻隔部分磁场谐波，达到调节磁路的目的。
[0052] 在一些实施方式中，所述第一隔磁槽41的朝向所述第三磁钢槽33的一侧边与离其最近的q轴轴线之间的夹角为α3，并满足α*5/12<α3<α*7/12，其中α为转子上的d轴与q轴轴线之间的夹角。
[0053] 在一些实施方式中，所述第一隔磁槽41的另一端沿着所述第二磁钢槽32的径向外端的切向方向延伸，并且所述第一隔磁槽41的径向内侧边还朝径向向内的方向凸出设置有第一凸起结构411，所述第一凸起结构411为空心的凹槽结构。第一隔磁槽41从第二磁钢槽32靠近第一磁钢21的端部区域向V型方向沿着切向延伸，且在第一隔磁槽的中间区域存在向转子内侧的凸起结构。
[0054] 隔磁槽按照所处位置划分，分为与磁钢槽一体连接的第一隔磁槽和独立于磁钢槽之外的第二隔磁槽，其中第一隔磁槽从磁钢槽靠近最低矫顽力磁钢的端部区域向V型区域切向延伸，同时第一隔磁槽的中间部分还存在向转子内侧凸起的结构；第二隔磁槽位于V型区域中间靠近较长磁钢的位置，且存在向转子内侧的凸起结构。磁钢槽位于较长磁钢的靠近转子外圆端部处存在向V型内侧凸起的结构。
[0055] 磁钢槽位于较长磁钢的靠近转子外圆端部处存在向V型内侧凸起的结构。
[0056] 转子铁芯上的多处隔磁槽和凸起结构，能够使变磁通永磁电机中低矫顽力的磁钢受高矫顽力磁钢的影响下降，用较小的电流就能实现永磁体的充退磁，保证了电机运行的稳定性。
[0057] 隔磁槽和凸起结构能够调整转子磁路和气隙磁场，使得低矫顽力磁钢在不同充退磁状态下均能够有效改善变磁通永磁电机的反电动势的正弦性，降低了电流谐波并改善电流谐波损耗和转矩脉动大的问题。
[0058] 本发明的第一实施方式为第一隔磁槽的第一凸起结构411不与第二磁钢槽32连接，图4所示为本发明的第二实施方式转子结构图。如图中所示，在第一隔磁槽41上的凸起区域与磁钢槽直接连为一体，同样能够影响气隙处磁场的分布，达到改善反电动势波形正弦性的目的，改善效果与第一实施方式接近。
[0059] 在一些实施方式中，所述第一凸起结构411的朝向所述第三磁钢槽33的一侧边与离其最近的q轴轴线之间的夹角为α4，所述第一凸起结构411的朝向所述第二磁钢槽32的一侧边与离其最近的q轴轴线之间的夹角为α5，并满足α*3/5<α5<α*2/3，α*1/15<|α5‑α4|<α*2/15，其中α为转子上的d轴与q轴轴线之间的夹角。对隔磁槽和其上面的凸起结构的位置进行限定，使得隔磁槽既能有效阻隔磁场谐波，又不至于使转子磁路出现饱和，处于较合理的状态。
[0060] 在一些实施方式中，所述转子铁芯1上还设置有第二隔磁槽42，所述第二隔磁槽42设置在所述“V”形磁钢槽所夹的区域，且所述第二隔磁槽42与所述第二磁钢槽32和所述第三磁钢槽33均不连接，且所述第二隔磁槽42相对于所述第二磁钢22而靠近所述第三磁钢23设置。第二隔磁槽42位于V型区域中靠近第三磁钢23的位置，隔磁槽的形状不限于类似矩形或圆形并带有凸起结构，较优地选择为矩形带凸起结构，且凸出的方向均朝向转子内侧。第二隔磁槽布置在该位置，对高矫顽力第三磁钢23产生磁力线的分布区域产生影响，使得气隙处磁场呈现出“阶梯状”，从而有效改善反电动势的正弦性。
[0061] 在一些实施方式中，所述第二隔磁槽42为矩形凹槽或圆形凹槽；和/或，
[0062] 所述第二隔磁槽42的径向内侧边还朝径向向内的方向凸出设置有第二凸起结构421，所述第二凸起结构421为空心的凹槽结构。
[0063] 所述转子结构中，磁钢槽位于第三磁钢23的靠近转子外圆端部处存在向V型内侧凸起的第二凸起结构，特别地，当第二隔磁槽为类似矩形时，该内侧凸起结构与第二隔磁槽为平行关系。该凸起结构的设置同样是为了对第三磁钢23产生的磁力线产生影响，进一步保证反电动势的正弦性。
[0064] 在一些实施方式中，当所述第二隔磁槽42为矩形凹槽时，所述第二隔磁槽42的朝向所述第三磁钢槽33的一侧边与离其最近的q轴轴线之间的夹角为α1，所述第二隔磁槽42的朝向所述第二磁钢槽32的一侧边与离其最近的q轴轴线之间的夹角为α2，并满足α*4/15<α2<α*2/5，且α*1/15<|α2‑α1|<α*2/15。限制第二隔磁槽的位置和尺寸，既不至于使该隔磁槽的存在导致转子上主磁路出现饱和，又能够有效影响到V型磁钢产生的磁力线在气隙处的分布，达到改善反电动势正弦性的目的。
[0065] 在一些实施方式中，所述第二磁钢槽32、所述第三磁钢槽33、所述第一隔磁槽41和所述第二隔磁槽42中距离所述转子铁芯1的外圆之间的最小距离为a，并满足0.5σ＜a＜3σ。此处限制转子上各种槽与外圆之间的距离，既保证转子结构的安全，又不至于使转子上漏磁过大，从而确保电机的效率。
[0066] 在一些实施方式中，当所述第一隔磁槽41的径向内侧边还朝径向向内的方向凸出设置有第一凸起结构411时，且所述第二隔磁槽42的径向内侧边还朝径向向内的方向凸出设置有第二凸起结构421时：
[0067] 所述第一凸起结构411的远离所述第一隔磁槽41的一侧边与所述第一隔磁槽41与第一凸起结构411的相接边之间存在第一凸出距离m1，所述第二凸起结构421的远离所述第二隔磁槽42的一侧边与所述第二隔磁槽42与第二凸起结构421的相接边之间存在第二凸出距离m2，并满足2σ＜m1＜m2＜5σ，其中σ为气隙长度。
[0068] 本发明通过上述对隔磁槽和凸起结构的位置和尺寸限制，可以使可以使得低矫顽力磁钢在处于不同磁化或去磁作用下均能够保证反电动势波形的正弦性。如图2和图3所示，分别为第一实施方式下低矫顽力磁钢处于不同磁化状态下电机的空载反电动势波形，可以看到，本发明的电机空载反电动势波形的正弦性均得到大幅改善。
[0069] 在一些实施方式中，所述转子铁芯1上还设置有第三凸起结构331，所述第三凸起结构331为空心的凹槽结构，所述第三凸起结构331设置在所述第三磁钢槽33的朝向所述“V”形内侧的侧边上且与所述第三磁钢槽33的径向外端相接，且所述第三凸起结构331朝所述“V”形内侧的方向凸出，所述第三凸起结构331为空心的凹槽结构。
[0070] 所述转子结构中，磁钢槽位于第三磁钢23的靠近转子外圆端部处存在向V型内侧凸起的第三凸起结构，特别地，当第二隔磁槽为类似矩形时，该内侧凸起结构与第二隔磁槽为平行关系。该凸起结构的设置同样是为了对第三磁钢23产生的磁力线产生影响，进一步保证反电动势的正弦性。
[0071] 在一些实施方式中，当所述第二隔磁槽42为矩形时，所述第三凸起结构331的朝向所述第二隔磁槽42的一侧边与所述第二隔磁槽42的朝向所述第三凸起结构331的一侧边平行。
[0072] 在一些实施方式中，所述第三凸起结构331的朝向所述第二隔磁槽42的一侧边与所述第二隔磁槽42的朝向所述第三凸起结构331的一侧边之间的间距为d，满足2σ＜d＜5σ，其中σ为气隙长度。将该凸起结构与第二隔磁槽之间留有一定宽度的区域，保证有一定数量的磁力线能从该区域通过，能够更好地改善气隙磁场的分布，从而改善反电动势的正弦性。
[0073] 本发明还提供一种变磁通永磁电机，包括电机转子，其中所述电机转子为前任一项所述的变磁通永磁电机转子。
[0074] 以上所述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。以上所述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。
