本发明属于永磁电机，具体涉及一种降低极频电磁振动的电机转子结构及永磁电机。
背景技术：
1、电机作为产生动力的核心装置已广泛应用于各个领域，种类繁多且结构不同，永磁电机无需励磁线圈，采用永磁体产生电机磁场，效率高结构简单，永磁转子中的永磁体安装方式主要分为表贴式和内置式，表贴式转子具有结构简单，充磁便捷，组装工艺简单，应用广泛。
2、旋转电机在转动过程中会产生一系列振动和噪声，造成不良影响，特别是对振动噪声标准要求较高的应用场合，降低振动噪声具有重要意义。对于表贴式永磁电机，为了降低齿槽转矩、电磁振动或提高电机的反电动势波形正弦度，通常采用传统面包型永磁体来提高气隙磁密正弦度，但气隙磁密波形正弦度提高的同时导致了2倍电频率处的电磁激振力谐波幅值增加，进而导致电机2倍电频率的电磁振动增大，影响电机的振动性能。
3、在专利文件cn 105305684a中公开了一种能够降低极频和槽频电磁激振力的永磁电机，目的是采用轴向极性交替的磁极小块的永磁体结构，减小极频径向电磁激振力，从而降低振动噪声。该专利通过轴向交替极性的磁极小块仅能削弱径向电磁力的波谷，其改善效果受磁极小块宽度的影响较大，导致极频电磁力同时还受到电磁力波更大的波峰幅值的影响。
4、因此，如何提供一种降低电机极频电磁振动的结构，对于改善电机振动噪声运行性能具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种降低极频电磁振动的电机转子结构及永磁电机，在保持转矩密度同时，通过改善由转子磁场产生的径向电磁激振力的波峰和波谷，进而降低极频电磁力谐波幅值，有效地降低永磁电机极频电磁振动，提升电机的运行性能。
2、第一方面，本发明采用的技术方案是，一种降低极频电磁振动的电机转子结构，包括电机转子，所述电机转子为表贴式转子，所述电机转子包括转子铁芯以及贴装在转子铁芯外周面的若干圈永磁体层，所述的若干圈永磁体层沿转子铁芯的轴向依次紧密分布，每圈所述永磁体层由交替贴装在转子铁芯外周面的n极永磁体和s极永磁体组成，所述的n极永磁体和s极永磁体的外侧面均为中间低两端高的凹字型结构，每圈所述永磁体层中，其n极永磁体所占的极弧角度与s极永磁体所占的极弧角度不同。
3、本发明的有益效果是，本发明通过对电机转子的永磁体整形，采用中间低两侧高的形状，并采用轴向分层结构，每圈n极永磁体和s极永磁体采用不等极弧角度，这样就能改善每个永磁体产生的主磁场的径向电磁力的波峰和波谷，进而降低极频电磁力谐波幅值，实现有效地降低永磁电机极频电磁振动，提升电机的运行性能。
4、作为优选，所述的若干圈永磁体层满足：每相邻的两圈永磁体层之间，其中一圈永磁体层中的n极永磁体的极弧角度等于另一圈永磁体层中的s极永磁体的极弧角度，即均为αp1，所述的其中一圈永磁体层中的s极永磁体的极弧角度等于所述的另一圈永磁体层中的n极永磁体的极弧角度，即均为αp2；所述的αp1和αp2之间满足：(αp1+αp2)p＝360°，且(αp1-αp2)位于0～360°/p*0.5之间；其中，p表示极对数，αp1≠αp2；
5、作为优选，当所述的若干圈永磁体层的总圈数为偶数时，每圈永磁体层的轴向长度相等；
6、作为优选，当所述的若干圈永磁体层的总圈数为奇数时，每圈永磁体层的轴向长度不相等，且需要满足：所有偶数圈的永磁体层的轴向长度之和l1等于所有奇数圈的永磁体层的轴向长度之和l2，电机转子的轴向长度等于l1+l2；
7、每圈永磁体层中采用不等极弧的永磁体并结合轴向长度均匀设计的结构，这样能够在保证电机出力平衡的同时，在n、s极交界处形成轴向方向的重叠区域，改善合成电磁力的波谷，降低2倍频的极频电磁力幅值，有利于降低2fe振动。
8、作为优选，所述的n极永磁体和s极永磁体的外侧面均由两个镜像对称的圆弧面连接构成；采用该结构，能改变电磁力波峰的波形，并降低电磁力波形峰值，从而降低2倍频的极频电磁力幅值，有利于降低2fe振动。
9、作为优选，所述的n极永磁体和s极永磁体的外侧面也可以均由两个镜像对称的斜面连接构成；采用该结构，能改变电磁力波峰的波形，并降低电磁力波形峰值，从而降低2倍频的极频电磁力幅值，有利于降低2fe振动。
10、作为优选，所述的电机转子的所有的n极永磁体和s极永磁体的最大径向厚度均相同，采用该结构，保证了电机转子的最大外径一致。
11、第二方面，本发明采用的技术方案是，一种降低极频电磁振动的永磁电机，所述永磁电机包括以上所述的电机转子结构，采用该种结构的永磁电机，可以改善永磁电机中每个永磁体产生的主磁场的径向电磁力的波峰和波谷，进而降低极频电磁力谐波幅值，实现降低永磁电机极频电磁振动。
1.一种降低极频电磁振动的电机转子结构，其特征在于：包括电机转子，所述电机转子为表贴式转子，所述电机转子包括转子铁芯(1)以及贴装在转子铁芯(1)外周面的若干圈永磁体层(2)，若干圈所述的永磁体层(2)沿转子铁芯(1)的轴向依次紧密分布，每圈所述永磁体层(2)由交替贴装在转子铁芯(1)外周面的n极永磁体(21)和s极永磁体(22)组成，所述的n极永磁体(21)和s极永磁体(22)的外侧面(23)均为中间低两端高的凹字型结构，每圈所述永磁体层(2)中，其n极永磁体(21)所占的极弧角度与s极永磁体(22)所占的极弧角度不同。
2.根据权利要求1所述的一种降低极频电磁振动的电机转子结构，其特征在于：若干圈所述的永磁体层(2)满足：每相邻的两圈永磁体层(2)之间，其中一圈永磁体层(2)中的n极永磁体(21)的极弧角度等于另一圈永磁体层(2)中的s极永磁体(22)的极弧角度，即均为αp1，所述的其中一圈永磁体层(2)中的s极永磁体(22)的极弧角度等于所述的另一圈永磁体层(2)中的n极永磁体(21)的极弧角度，即均为αp2；所述的αp1和αp2之间满足：(αp1+αp2)p＝360°，且(αp1-αp2)位于0～360°/p*0.5之间；其中，p表示极对数，αp1≠αp2。
3.根据权利要求2所述的一种降低极频电磁振动的电机转子结构，其特征在于：当所有永磁体层(2)的总圈数为偶数时，永磁体层(2)的轴向长度相等。
4.根据权利要求2所述的一种降低极频电磁振动的电机转子结构，其特征在于：当所有永磁体层(2)的总圈数为奇数时，需要满足：所有偶数圈的永磁体层(2)的轴向长度之和l1等于所有奇数圈的永磁体层(2)的轴向长度之和l2，电机转子的轴向长度等于l1+l2。
5.根据权利要求3或4所述的一种降低极频电磁振动的电机转子结构，其特征在于：所述的n极永磁体(21)和s极永磁体(22)的外侧面(23)均由两个镜像对称的圆弧面连接构成。
6.根据权利要求3或4所述的一种降低极频电磁振动的电机转子结构，其特征在于：所述的n极永磁体(21)和s极永磁体(22)的外侧面(23)均由两个镜像对称的斜面连接构成。
7.根据权利要求2所述的一种降低极频电磁振动的电机转子结构，其特征在于：所述的电机转子的所有的n极永磁体(21)和s极永磁体(22)的径向最大厚度均相同。
8.一种降低极频电磁振动的永磁电机，所述永磁电机包括权利要求1至权利要求7中任意一项所述的电机转子结构。
