本发明涉及一种无刷电机转子，属于电机技术领域。
背景技术：
随着现代传统汽车、新能源汽车的发展以及智能无人驾驶汽车的需求，无刷电机得到越来越广泛地应用。无刷电机具有体积小、质量轻和高效节能等优点。
为了在无刷电机中布置电枢绕组（定子），需要在电枢铁芯中设置齿槽。这会导致转子铁芯上的永磁体和电枢铁芯之间相互作用，产生齿槽扭矩，其由转子永磁体与电枢齿槽之间相互作用力的切向分量引起。齿槽扭矩会使电机扭矩波动，产生振动和噪声，同时出现转速波动，使电机不能平稳运行，影响电机的性能。因此电机齿槽扭矩越大，振动和噪声也越大，电机稳定性越差。并且在电枢铁芯规格一定的前提下，齿槽扭矩的大小主要与转子的设计结构形式（包括转子铁芯及其上磁极分布情况）有关。
目前行业内在无刷电机的开发中都采取了一些措施来降低齿槽扭矩，但效果都不是太好。并且对于已成型的无刷电机类产品而言，相较于完全改换电机整体的方式，显然通过仅针对性的改进和替换其中的一种部件来获得性能提升的方式更加经济。其中更以转子的设计成为了主要的改良方向，即通过对转子单方面合理的设计改进，以此来降低无刷电机整体运转时的齿槽转矩，进而降低无刷电机的噪声和振动，提高其性能和工作稳定性。但现有技术中目前为止对此都没有好的方案，转子依旧亟待优化和改良。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种无刷电机转子，其用于无刷电机后能够进一步降低电机的齿槽转矩，进而降低无刷电机的噪声和振动，提高其性能和工作稳定性。
本发明的技术方案是：一种无刷电机转子，包括转子铁芯、设于转子铁芯外周上的若干周向等角度间隔分布的转子磁极和用于套设转子铁芯并与之固连的转轴，其特征在于该无刷电机转子采用分段斜极构造，其转轴上沿轴向等间隔分布有多段相同的转子铁芯，且相邻的转子铁芯之间相错设置，这些转子铁芯上的转子磁极采用分段错位径向辐射充磁，使得转子磁极周向交替形成n极和s极。
进一步的，本发明中所述转子铁芯沿转轴的轴向分布有两段或三段。
进一步的，本发明中每段所述转子铁芯外周上设置的转子磁极数量为6或8或10个。
更进一步的，本发明中当所述转子磁极数量为6个时，相邻转子铁芯的相错角度为10°或6.7°。
更进一步的，本发明中当所述转子磁极数量为8个时，相邻转子铁芯的相错角度为7.5°或5°。
更进一步的，本发明中当所述转子磁极数量为10个时，相邻转子铁芯的相错角度为3°或2°。
进一步的，本发明中所述转子磁极为瓦形高性能磁钢。
本发明对于转子磁极采用分段错位径向辐射充磁，这也是一种斜向充磁方式，但有别于现有技术中的整体斜向充磁，包含如下特征：
进一步的，本发明中每段转子铁芯上的转子磁极的斜充角度为0°，而相邻转子铁芯上的转子磁极充磁的错位角度a与相邻转子铁芯相错角度相同。本案中的上述充磁的错位角度a也可以理解为本案的斜充角度。
本发明与现有技术相比的优点是：
1）本发明采用分段斜极构造，电机的齿槽扭矩显著减小，有效降低了电机工作时的噪声和振动，提高了其工作性能和稳定性；
2）本发明中的转子磁极采用分段错位径向辐射充磁，避免了采用现有的整体斜向充磁存在两段转子铁芯的磁极交错位置部分磁极充不上磁的现象，进一步保证了无刷电机的输出扭矩，有效减小了无刷电机的齿槽转矩，且降低了电机工作时的噪声和振动。因此本发明特别适用于现代传统汽车、新能源汽车和智能无人驾驶汽车用电动助力转向电机和电动刹车电机用转子系统。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明一种具体实施例的立体结构示意图；
图2为现有技术的无刷电机转子的转子磁极充磁状态主视图（图中斜线a为常规斜充表示线，a1为斜充角度）；
图3为图1实施例的无刷电机转子磁极充磁状态主视图（图中直线b为本案斜充表示线）；
图4为图1实施例的无刷电机转子磁极充磁状态右视图；
图5为本发明另一种具体实施例的立体结构示意图；
图6为图5实施例的无刷电机转子磁极充磁状态主视图（图中直线b为本案斜充表示线）；
图7为图5实施例的无刷电机转子磁极充磁状态右视图。
其中：1、转子铁芯；2、转子磁极；3、转轴；a、充磁的错位角度。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
首先如图1、图3和图4所示为本发明公开的一种无刷电机转子的一种具体实施方式，其采用分段斜极构造，由转轴3、套设并固连于转轴3上的两段转子铁芯1和设于每段转子铁芯1外周上的若干周向等角度间隔分布的转子磁极2共同构成，结合图1、图3和图4所示。
本实施例中两段转子铁芯1沿转轴3的轴向等间隔分布，且相邻两段之间相错设置，每段转子铁芯1外周表面上分布的转子磁极2数量为6个，且均由瓦形高性能磁钢制成。相邻两段转子铁芯1的相错角度为10°。
同时，本实施例中这些转子铁芯1上的转子磁极2采用分段错位径向辐射充磁，使得转子磁极周向交替形成n极和s极，充磁错位角度a与转子铁芯1相错角度相同，也为10°，并且每段转子铁芯1上的转子磁极2的斜充角度为0°，如图3和图4所示（图3中直线b为本案斜充表示线）。其不同于图2所示的现有转子的整体斜向充磁（图2中斜线a为斜充表示线），不存在两段转子铁芯1磁极交错位置部分磁极2充不上磁的现象，能够进一步保证无刷电机整体的输出扭矩。
本实施例采用分段斜极构造，电机的齿槽扭矩显著减小，有效降低了电机工作时的噪声和振动，提高了其工作性能和稳定性；同时转子磁极采用分段错位径向辐射充磁，避免了采用现有的整体斜向充磁存在两段转子铁芯磁极交错位置部分磁极充不上磁的现象，进一步保证了无刷电机的输出扭矩，有效减小了无刷电机的齿槽转矩，且降低了电机工作时的噪声和振动。因此本发明特别适用于现代传统汽车、新能源汽车和智能无人驾驶汽车用电动助力转向电机和电动刹车电机用转子系统。
实施例2：本实施例其余同实施例1，不同之处在于相邻两段转子铁芯1的相错角度为6.7°，相应的，其转子磁极2的充磁错位角度a也为6.7°，具体结构依旧可参见图1、图3和图4。
实施例3：结合图5、图6和图7所示，本实施例的一种无刷电机转子，其同样采用分段斜极构造，由转轴3、套设并固连于转轴3上的三段转子铁芯1和设于每段转子铁芯1外周上的若干周向等角度间隔分布的转子磁极2共同构成。
本实施例中三段转子铁芯1沿转轴3的轴向等间隔分布，且相邻两段之间相错设置，每段转子铁芯1外周表面上分布的转子磁极2数量为8个，且均由瓦形高性能磁钢制成。相邻两段转子铁芯1的相错角度为7.5°。
同时，本实施例中这些转子铁芯1上的转子磁极2采用分段错位径向辐射充磁，使得转子磁极周向交替形成n极和s极，充磁错位角度a与转子铁芯1相错角度相同，也为7.5°，并且每段转子铁芯1上的转子磁极2的斜充角度为0°，具体如图6和图7所示（图6中直线b为本案斜充表示线，其与转子铁芯1的轴线平行）。
实施例4：本实施例其余同实施例3，不同之处在于相邻两段转子铁芯1的相错角度为5°，相应的，其转子磁极2的充磁错位角度a也为5°，具体结构依旧可参见图5、图6和图7。
实施例5：本实施例的一种无刷电机转子，其同样采用分段斜极构造，由转轴3、套设并固连于转轴3上的两段转子铁芯1和设于每段转子铁芯1外周上的若干周向等角度间隔分布的转子磁极2共同构成。
本实施例中两段转子铁芯1沿转轴3的等间隔分布，且相邻两段之间相错设置，每段转子铁芯1外周表面上分布的转子磁极2数量为10个，且均由瓦形高性能磁钢制成。相邻两段转子铁芯1的相错角度为3°。
同时，本实施例中这些转子铁芯1上的转子磁极2采用分段错位径向辐射充磁，使得转子磁极周向交替形成n极和s极，充磁错位角度a与转子铁芯1相错角度相同，也为3°，并且每段转子铁芯1上的转子磁极2的斜充角度为0°。本实施例未给出附图，其整体架构可以参考图1、图3和图4。
实施例6：本实施例其余同实施例5，不同之处在于相邻两段转子铁芯1的相错角度为2°，相应的，其转子磁极2的充磁错位角度a也为2°。本实施例未给出附图，其整体架构可以参考图1、图3和图4。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
1.一种无刷电机转子，包括转子铁芯（1）、设于转子铁芯（1）外周上的若干周向等角度间隔分布的转子磁极（2）和用于套设转子铁芯（1）并与之固连的转轴（3），其特征在于该无刷电机转子采用分段斜极构造，其转轴（3）上沿轴向等间隔分布有多段相同的转子铁芯（1），且相邻的转子铁芯（1）之间相错设置，这些转子铁芯（1）上的转子磁极（2）采用分段错位径向辐射充磁，使得转子磁极（2）周向交替形成n极和s极。
2.根据权利要求1所述的一种无刷电机转子，其特征在于：所述转子铁芯（1）沿转轴（3）的轴向分布有两段或三段。
3.根据权利要求1所述的一种无刷电机转子，其特征在于：每段所述转子铁芯（1）外周上设置的转子磁极（2）数量为6或8或10个。
4.根据权利要求3所述的一种无刷电机转子，其特征在于：当所述转子磁极（2）数量为6个时，相邻转子铁芯（1）的相错角度为10°或6.7°。
5.根据权利要求3所述的一种无刷电机转子，其特征在于：当所述转子磁极（2）数量为8个时，相邻转子铁芯（1）的相错角度为7.5°或5°。
6.根据权利要求3所述的一种无刷电机转子，其特征在于：当所述转子磁极（2）数量为10个时，相邻转子铁芯（1）的相错角度为3°或2°。
7.根据权利要求1所述的一种无刷电机转子，其特征在于：所述转子磁极（2）为瓦形高性能磁钢。
8.根据权利要求1所述的一种无刷电机转子，其特征在于：每段转子铁芯（1）上的转子磁极（2）的斜充角度为0°，而相邻转子铁芯（1）上的转子磁极（2）充磁的错位角度a与相邻转子铁芯（1）相错角度相同。
技术总结