CN103001441B - 一种ipm直流无刷电动机的转子冲片 - Google Patents

Abstract

本发明是一种IPM直流无刷电动机的转子冲片。包括有转子冲片（1），其中转子冲片（1）所设的外弧（2）采用多段弧结构，且转子冲片（1）上布置有导流孔（3）和隔磁桥（4）。本发明采用在转子冲片上布置导流孔和隔磁桥的方式，重布转子铁芯质量分布；有效利用排布空间；引导转子内的磁密流向，改善局部饱和磁密突变，减小极间和极中饱和程度差异，使气隙内的磁密变化均匀过渡，反电势谐波总含量可降至2.82%，转矩脉动降至±4.38%，转子铁损仅占总损耗约10%，有效改善了电动机在高速重载时的电磁噪音和振动，提高了电动机的效率。

Description

一种IPM直流无刷电动机的转子冲片

技术领域

本发明是一种IPM直流无刷电动机的转子冲片，属于IPM直流无刷电动机的转子冲片的改造技术。

背景技术

传统的用于IPM直流无刷电动机的转子冲片，(1)为提高磁瓦利用率，在内置磁瓦的顶部和底部布置隔磁桥，此种结构限制了磁瓦可使用的内置面积，无法有效利用空间；(2)转子铁芯挖空磁瓦面积后，转子铁芯质量分布不均，引起较大的动不平衡量，加剧电机的振动；(3)接近气隙处的磁瓦顶部使用极小尺寸来减少漏磁，但同时出现局部的极度饱和，气隙内的磁密发生剧变，转矩波动高达约±20％，极大地限制了IPM结构的应用范围。因此，有必要进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种可有效改善电动机在高速重载时的电磁噪音和振动，提高电动机的效率的IPM直流无刷电动机的转子冲片。本发明设计合理，方便实用。

本发明的技术方案是：本发明的IPM直流无刷电动机的转子冲片，包括有转子冲片，其中转子冲片所设的外弧采用多段弧结构，且转子冲片上布置有导流孔和隔磁桥。

上述导流孔布置在N、S片间的d轴上和磁瓦的两侧。

上述导流孔的边界与转子外圆边界之间的距离e取1mm～6mm。

上述隔磁桥布置在磁瓦的两侧，且隔磁桥与布置在N、S片间的d轴上的导流孔连为一体。

上述布置在N、S片间的d轴上的导流孔的挖空面积占转子冲片面积的1/2以上。

上述转子冲片为一体成型，并设置有八个以上的布置在N、S片间的d轴上的导流孔及设置有十六个以上的布置在磁瓦两侧的导流孔。

本发明由于采用在转子冲片上布置导流孔的结构，本发明可以引导转子内的磁密流向，改善局部饱和磁密突变，减小极间和极中饱和程度差异，使气隙内的磁密变化均匀过渡，反电势谐波总含量可降至2.82％，可降低转矩波动，转矩脉动降至±4.38％，转子铁损仅占总损耗约10％，有效改善了电动机在高速重载时的电磁噪音和振动，提高了电动机的效率。在有效抑制IPM结构转矩波动的前提下，扩大了IPM结构的应用场合，其具有结构简单合理，设计巧妙，性能优良，方便实用等特点。本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的IPM直流无刷电动机的转子冲片。

附图说明

图1为传统转子冲片的结构示意图。

图2为本发明转子冲片的结构示意图。

图3为图2中A处实施例1的放大结构示意图。

图4为图2中A处实施例2的放大结构示意图。

图5为传统转子冲片的反电势与本发明转子冲片的反电势的对比图。

图6为传统转子冲片的转矩波动与本发明转子冲片的转矩波动的对比图。

具体实施方式

实施例1：

本发明的结构示意图如图2、3所示，本发明的IPM直流无刷电动机的转子冲片，包括有转子冲片1，其中转子冲片1所设的外弧2采用多段弧结构，且转子冲片1上布置有导流孔3和隔磁桥4。导流孔3和隔磁桥4根据磁场流向布置。

上述导流孔3布置在N、S片间的d轴6上和磁瓦7的两侧。本实施例中,上述隔磁桥4也布置在磁瓦7的两侧。隔磁桥4布置在磁瓦两侧，可避开强度限制，且空出磁瓦7的布置位置，提高转子空间利用率，如图3所示。上述d轴是指磁极产生磁通的方向，在电角度上与d轴磁性垂直相交的轴定义为q轴。

上述导流孔3的边界与转子外圆边界8之间的距离e取1mm～6mm。旨在减小极间和极中位置的饱和程度差异。超出范围时，反电势谐波含量及转矩波动上升较大。

本实施例中，上述转子冲片1为一体成型，并设置有八个以上的布置在N、S片间的d轴6上的导流孔3及设置有十六个以上的布置在磁瓦7两侧的导流孔3。

实施例2：

本发明的结构示意图如图3、4所示，本发明的IPM直流无刷电动机的转子冲片，本实施例与实施例1的区别是隔磁桥4与布置在N、S片间的d轴6上的导流孔3连为一体。布置在磁瓦7两侧的隔磁桥4，可以避开强度限制，空出磁瓦7的布置位置，提高空间利用率，另一方面，隔磁桥4与导流孔连为一体，便于工艺制造。

上述布置在N、S片间的d轴6上的导流孔3的挖空面积占转子冲片1面积的1/2以上。此设计可在一定程度上补偿磁瓦7挖空位引起的动不平衡量，且减小了转子质量，机构转动惯量变小，加快响应时间。

实施本发明后，反电势谐波总含量可降至2.82％，转矩脉动降至±4.38％，如图5、图6所示。

上述为本发明的优选方案,本领域普通技术人员对其简单的变型或改造，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种IPM直流无刷电动机的转子冲片，包括有转子冲片（1），其特征在于转子冲片（1）所设的外弧（2）采用多段弧结构，且转子冲片（1）上布置有导流孔（3）和隔磁桥（4），导流孔（3）布置在N、S片间的d轴（6）上和磁瓦（7）的两侧。

2.根据权利要求1所述的IPM直流无刷电动机的转子冲片，其特征在于上述导流孔（3）的边界与转子外圆边界（8）之间的距离e取1mm~6mm。

3.根据权利要求1所述的IPM直流无刷电动机的转子冲片，其特征在于上述隔磁桥（4）布置在磁瓦（7）的两侧，且隔磁桥（4）与布置在N、S片间的d轴（6）上的导流孔（3）连为一体。

4.根据权利要求1所述的IPM直流无刷电动机的转子冲片，其特征在于上述布置在N、S片间的d轴（6）上的导流孔（3）的挖空面积占转子冲片（1）面积的1/2以上。

5.根据权利要求1至4任一项所述的IPM直流无刷电动机的转子冲片，其特征在于上述转子冲片（1）为一体成型，并设置有八个以上的布置在N、S片间的d轴（6）上的导流孔（3）及设置有十六个以上的布置在磁瓦（7）两侧的导流孔（3）。