CN106130224A - 永磁调速汽车驱动电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种永磁调速汽车驱动电机,其中,永磁调速汽车驱动电机从内层到外层依次设置有转轴、转子铁芯、转子磁钢、线圈、定子铁芯和机壳,其中,转子铁芯为多个相互重叠转子冲片,转子冲片包括转子冲片体,以及设置于转子冲片体上的磁钢槽;磁钢槽包括相互连通的中央槽、磁钢止口槽、第一延伸翼槽和第二延伸翼槽。本发明一方面其转子冲片能有效减小漏磁系数,降低磁钢的退磁风险,并且具有优良的机械性能,从而能提高电机效率,降低电磁噪声,减小启动电流,使电机可以达到更大的转矩和更高的极限转速。另一方面,其转子冲片的隔磁桥的设计可以有效避免磁钢两端的磁短路。
Description
技术领域
本发明涉及永磁电机,尤其涉及一种永磁调速汽车驱动电机。
背景技术
电机主要是由转子部分和转子部分组成,转子是由一个个转子冲片叠合而成。转子冲片是电机中的关键零部件,其内外圆尺寸、槽型大小、多少等对电机的效率有着直接的影响。而目前市场上汽车电机还无法达到更高效率、更好可靠性和更高的极限转速的目的。并且存在电磁噪声大、转矩小等缺陷。电机效率与转子冲片的漏磁系数息息相关。如果没有隔磁桥或者隔磁桥太宽,磁钢槽内的永磁体产生的一部分励磁磁通将会被短路,从而无法通过主磁路做有用功,降低电机效率。而现有技术的转子冲片磁钢槽和隔磁桥设计单一且漏磁系数大。而为了减小漏磁系数,如果单靠减小现有技术中的转子冲片的隔磁桥宽度会极大的降低机械性能。
本领域迫切需要一款能够有效减小漏磁系数,降低磁钢的退磁风险,并且具有优良的机械性能的转子冲片和具有该转子冲片的永磁调速汽车驱动电机,以提高电机效率,降低电磁噪声,减小启动电流,使电机可以达到更大的转矩和更高的极限转速。
发明内容
本发明旨在提供一种永磁调速汽车驱动电机,其包括能够有效减小漏磁系数,降低磁钢的退磁风险,并且具有优良的机械性能的转子冲片。
为实现上述目的,本发明提供一种永磁调速汽车驱动电机,其中,永磁调速汽车驱动电机从内层到外层依次设置有转轴、转子铁芯、转子磁钢、线圈、定子铁芯和机壳,其中,转子铁芯为多个相互重叠转子冲片,转子冲片包括转子冲片体,以及设置于转子冲片体上的磁钢槽;磁钢槽包括相互连通的中央槽、磁钢止口槽、第一延伸翼槽和第二延伸翼槽,并且,磁钢止口槽、第一延伸翼槽和第二延伸翼槽环绕中央槽设置,分别设置在中央槽的左侧、右侧和下侧,其中,磁钢止口槽的上边缘、第一延伸翼槽的右边缘和第二延伸翼槽的左边缘分别与中央槽的下边缘、中央槽的左边缘和中央槽的右边缘完全重合。
优选地,本发明提供一种永磁调速汽车驱动电机,其中,第一延伸翼槽和第二延伸翼槽的上边缘与转子冲片体的外边缘之间构成隔磁桥,隔磁桥的宽度为1毫米~3毫米。
优选地,本发明提供一种永磁调速汽车驱动电机,其中,第一延伸翼槽和第二延伸翼槽由相互连通的直角三角形槽和梯形槽构成,其中,直角三角形槽的直角边与中央槽的左边缘或右边缘完全重合,并且,直角三角形槽的斜边与梯形槽的斜边完全重合。
优选地,本发明提供一种永磁调速汽车驱动电机,其中,直角三角形槽的两个对角分别与梯形槽的两个对角构成的第一合角和第二合角为倒角;位于第一合角和第二合角之间位于梯形槽最外侧的外凸角为倒角。
优选地,本发明提供一种永磁调速汽车驱动电机,其中,中央槽和磁钢止口槽为矩形槽。
优选地,本发明提供一种永磁调速汽车驱动电机,其中,中央槽分别与第一延伸翼槽和第二延伸翼槽之间均构成115度夹角。
优选地,本发明提供一种永磁调速汽车驱动电机,其中,转子冲片体还包括:键槽,设置于转子冲片体的内侧,连通转子冲片体中央的通孔,用于方向定位,其中,键槽包括设置在下部连通通孔的矩形第二定位槽和设置在上部连通第二定位槽的半圆形第一定位槽。
优选地,本发明提供一种永磁调速汽车驱动电机,其中,在转子冲片体上均匀开设有八个铆杆孔,八个通风孔,八个磁钢槽,每个磁钢槽两侧的第一延伸翼槽和第二延伸翼槽的上边缘与转子冲片体的外边缘之间均构成多个隔磁桥,在转子冲片体的内侧设有一个键槽。
优选地,本发明提供一种永磁调速汽车驱动电机,其中,在转子冲片体上均匀开设有十二个磁钢槽,每个磁钢槽两侧的第一延伸翼槽和第二延伸翼槽的上边缘与转子冲片体的外边缘之间均构成多个隔磁桥,在转子冲片体的内侧设有多个定位凸起和定位凹槽。
优选地,本发明提供一种永磁调速汽车驱动电机,其中,转子铁芯和转子磁钢两侧设有转子端板;机壳包括筒形水冷机座,设置于水冷机座两侧的端盖和设置于水冷机座外侧的吊环螺钉;旋转变压器设置于端盖的外侧;转轴分别贯通水冷机座两侧的端盖,其中,转轴的第一端连接旋转变压器,转轴的第二端设置有胀紧连接套;旋转变压器外侧设置有旋转变压器盖板;端盖与水冷机座之间,以及旋转变压器盖板与端盖之间设置有密封圈;转轴与端盖之间设置有单列密封式深沟球轴承和唇形密封圈。
本发明提供的一种永磁调速汽车驱动电机一方面其转子冲片能有效减小漏磁系数,降低磁钢的退磁风险,并且具有优良的机械性能,从而能提高电机效率,降低电磁噪声,减小启动电流,使电机可以达到更大的转矩和更高的极限转速。另一方面,其转子冲片的隔磁桥的设计可以有效避免磁钢两端的磁短路。其转子冲片的隔磁桥同时具有优良的机械性能和优良电磁性能,使得磁通能更多地通过主磁路。对永磁电机的性能产生影响的主要因素之一是漏磁系数。该永磁调速汽车驱动电机的漏磁系数低,效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为本发明永磁调速汽车驱动电机的结构剖面示意图;
图2为本发明永磁调速汽车驱动电机的结构立体示意图;
图3为本发明永磁调速汽车驱动电机的转子冲片第一结构示意图;
图4为本发明永磁调速汽车驱动电机的转子冲片第二结构示意图;
图5为本发明永磁调速汽车驱动电机的转子铁芯叠片示意图;
图6为本发明永磁调速汽车驱动电机的转子冲片磁钢槽结构示意图;
图7为本发明永磁调速汽车驱动电机的转子冲片键槽结构示意图;
图8为本发明永磁调速汽车驱动电机的转子冲片磁钢槽间距离示意图;
图9为本发明永磁调速汽车驱动电机的定子冲片结构示意图;
图10为本发明永磁调速汽车驱动电机的定子铁芯叠片示意图;
图11为本发明永磁调速汽车驱动电机的水冷机座水道示意图;
图12为本发明永磁调速汽车驱动电机的谐波含量示意图;
图13为本发明永磁调速汽车驱动电机的气隙磁密示意图;
图14为本发明永磁调速汽车驱动电机的电流极限圆和电压极限椭圆示意图;
图15为本发明永磁调速汽车驱动电机的整数槽绕组的线电动势与相电动势波形示意图。
附图标记说明:
1、键槽 2、磁钢槽 3、转子冲片体
4、铆杆孔 5、通风孔 6、隔磁桥
7、转轴 8、胀紧连接套 9、唇型密封圈
10、单列密封式深沟球轴承 11、端盖 12、密封圈
13、转子端板 14、水冷机座 15、定子铁芯
16、转子磁钢 17、吊环螺钉 18、转子铁芯
19、线圈 20、转子端板 21、密封圈
22、端盖 23、密封圈 24、旋转变压器
25、单列密封式深沟球轴承 26、机壳 27、定子冲片
28、转子冲片 29、定位凸起 30、定位凹槽
101、第二定位槽 102、第一定位槽 201、第一延伸翼槽
202、中央槽 203、磁钢止口槽 204、第二延伸翼槽
A、键槽 B、磁钢槽 C、磁钢槽间距
D、延伸翼槽与中央槽夹角 E、磁钢槽总长度 F、磁钢槽总宽度
G、磁钢槽止口槽宽度 H、键槽总宽度 J、键槽总长度
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。
第一实施例
如图1和图2所示,本发明提出的一种永磁调速汽车驱动电机,其中,永磁调速汽车驱动电机从内层到外层依次设置有转轴7、转子铁芯18、转子磁钢16、线圈19、定子铁芯15和机壳26,其中,如图3和图5所示,转子铁芯18为多个相互重叠转子冲片28,转子冲片28包括转子冲片体3,以及设置于转子冲片体3上的磁钢槽2;磁钢槽2包括相互连通的中央槽202、磁钢止口槽203、第一延伸翼槽201和第二延伸翼槽204,并且,磁钢止口槽203、第一延伸翼槽201和第二延伸翼槽204环绕中央槽202设置,分别设置在中央槽202的左侧、右侧和下侧,其中,磁钢止口槽203的上边缘、第一延伸翼槽201的右边缘和第二延伸翼槽204的左边缘分别与中央槽202的下边缘、中央槽202的左边缘和中央槽202的右边缘完全重合。
隔磁桥6必须达到一定宽度,其中的磁场强度达到2T及以上,隔磁桥6的磁导率因此会下降至空气磁导率的水平,呈现出“不导磁”状态,这就使得永磁体产生的励磁磁通只能通过主磁路从而做有用功,提高电机性能。
在本实施例中,转子冲片28的转子磁极、气隙、定子齿、定子轭、定子齿、气隙、转子磁极、转子轭的循环构成电机主磁路。转子冲片28的磁钢槽总宽度F为8~12mm,磁钢槽止口槽宽度G为1.5~3.0mm,磁钢槽总长度E为70.0~70.2mm。
如图8所示,磁钢槽的间距即磁钢槽2间筋的宽度C为7mm-12mm,优选为9mm。
磁钢粘接工装的底座上通孔与内止口分别与芯轴、机壳26配合定位,其轴向与机壳26外止口底面接触限位,在其上还应对应机壳26端面螺孔设计一组通孔。电机转子磁钢槽2与磁钢相互匹配,第一延伸翼槽201、中央槽202、磁钢止口槽203和第二延伸翼槽204能够有效限制磁钢的位置,使得磁钢槽2与磁钢的配合更紧密。
电机转子磁钢槽2与磁钢的配合尺寸是制造稀土永磁电机的关键尺寸,因为磁钢槽2与磁钢配合太宽松将造成严重漏磁现象,使电机的电气性能指标达不到要求,如果电机采用过裕量设计方案来补偿漏磁损失,又会增加昂贵的磁钢用量以及使电机结构尺寸增大,从而增加企业的制造成本。可是,太紧配合又会增加磁钢的装配难度,而且在磁钢压入磁钢槽2装配过程中容易产生磁钢破损、碎裂以至无法装配等问题。
而本发明的电机转子磁钢槽2与磁钢的一方面配合紧密漏磁小,另一方面装配简单易于实现。
这样一方面其转子冲片28能有效减小漏磁系数,降低磁钢的退磁风险,并且具有优良的机械性能。从而能提高电机效率,降低电磁噪声,减小启动电流。使电机可以达到更大的转矩和更高的极限转速。另一方面其转子冲片28的隔磁桥6的设计可以有效避免磁钢两端的磁短路。其转子冲片28的隔磁桥6同时具有优良的机械性能和优良电磁性能,使得磁通能更多地通过主磁路。对永磁电机的性能产生影响的主要因素之一是漏磁系数。该永磁调速汽车驱动电机的漏磁系数低,效率高。
本实施例进一步优选地,提供了一种永磁调速汽车驱动电机,其中,第一延伸翼槽201和第二延伸翼槽204的上边缘与转子冲片体3的外边缘之间构成隔磁桥6,隔磁桥6的宽度为1毫米~3毫米。
隔磁桥6必须达到一定宽度,其中的磁场强度达到2T及以上,隔磁桥6的磁导率因此会下降至空气磁导率的水平,呈现出“不导磁”状态,这就使得永磁体产生的励磁磁通只能通过主磁路从而做有用功,提高电机性能。
这样一方面其转子冲片28能有效减小漏磁系数,降低磁钢的退磁风险,并且具有优良的机械性能。从而能提高电机效率,降低电磁噪声,减小启动电流。使电机可以达到更大的转矩和更高的极限转速。另一方面其转子冲片28的隔磁桥6的设计可以有效避免磁钢两端的磁短路。其转子冲片28的隔磁桥6同时具有优良的机械性能和优良电磁性能,使得磁通能更多地通过主磁路。对永磁电机的性能产生影响的主要因素之一是漏磁系数。该永磁调速汽车驱动电机的漏磁系数低,效率高。
本实施例进一步优选地,提供了一种永磁调速汽车驱动电机,其中,第一延伸翼槽201和第二延伸翼槽204由相互连通的直角三角形槽和梯形槽构成,其中,直角三角形槽的直角边与中央槽202的左边缘或右边缘完全重合,并且,直角三角形槽的斜边与梯形槽的斜边完全重合。
这样转子冲片28的隔磁桥6同时具有优良的机械性能和优良电磁性能,使得磁通能更多地通过主磁路。第一延伸翼槽201和第二延伸翼槽204进一步地增加了磁钢与磁钢槽2之间的连接强度,使得电机的承受力极强。
本实施例进一步优选地,提供了一种永磁调速汽车驱动电机,其中,直角三角形槽的两个对角分别与梯形槽的两个对角构成的第一合角和第二合角为倒角;位于第一合角和第二合角之间位于梯形槽最外侧的外凸角为倒角。这样转子冲片28的隔磁桥6同时具有优良的机械性能和优良电磁性能,使得磁通能更多地通过主磁路。倒圆角进一步增加了转子冲片28的导磁性能,提高了电机性能和运行效率,且降低了电机的损耗。
本实施例进一步优选地,提供了一种永磁调速汽车驱动电机,其中,中央槽202和磁钢止口槽203为矩形槽。这样转子冲片28的隔磁桥6同时具有优良的机械性能和优良电磁性能,使得磁通能更多地通过主磁路。矩形槽方便与磁钢匹配机械性能好,便于生产和安装。
本实施例进一步优选地,提供了一种永磁调速汽车驱动电机,其中,中央槽202分别与第一延伸翼槽201和第二延伸翼槽204之间均构成115度夹角。如图7所示,延伸翼槽与中央槽202的夹角D为115°。这样转子冲片28的隔磁桥6同时具有优良的机械性能和优良电磁性能,使得磁通能更多地通过主磁路。
本实施例进一步优选地,提供了一种永磁调速汽车驱动电机,其中,转子冲片体3还包括:键槽1,设置于转子冲片体3的内侧,连通转子冲片体3中央的通孔,用于方向定位,其中,键槽1包括设置在下部连通通孔的矩形第二定位槽101和设置在上部连通第二定位槽101的半圆形第一定位槽102。图3和图4中的转子冲片28的磁钢槽2B的局部结构示意图见图6所示。
转子冲片28叠片时,转子冲片28之间通过键槽1相互配合,转子冲片28相互紧密贴合,连接稳定不滑动和转动。转子冲片体3的侧面为转子冲片体3的周向面。在转子冲片体3的外侧周向面上也可以设置安装定位槽,用于精确定位安装且方便绕线。通孔设置于转子冲片体3的中部。
手工叠冲片时容易正反混叠,重新叠片需要重复劳动,浪费大量人力时间。并且,转子冲片28的正反面难以确定,会导致转子冲片28安装时出现毛刺方向相对的情况,使得叠片系数降低,从而导致电机性能降低,严重的如过大的毛刺会使片间短路,铁芯的涡流损耗增加。
在本实施例中,第一定位槽102的半径为1.4~1.6mm,键槽1总长度J为20.0~20.4mm,键槽1总宽度H为3.9~4.2mm。图3中的转子冲片28的键槽1A的局部结构示意图见图7所示。
键槽1上的第一定位槽102为半圆形槽孔,在铁芯制作时能根据槽孔判断转子冲片体3的冲制方向,即毛刺方向。防止在制作时出现毛刺方向相对的情况。因为毛刺方向如果相对,会对铁芯的叠压系数产生影响,从而使电机损耗变大,降低电机性能。
这样一方面能够通过键槽1判断转子冲片28的冲制方向,易于安装,减少错片问题,防止在制作时出现毛刺方向相对的情况。因为毛刺方向如果相对,会对铁芯的叠压系数产生影响,从而使电机损耗变大,降低电机性能。并且,永磁交流电机转动时,键槽1能能够防止转子冲片28间滑动。另外,键槽1还能增加转子的定位精度。此外,键槽1能增加转子冲片28之间的连接强度,使得电机的承受力更强。并且,这样结构简单易于批量生产。
本实施例进一步优选地,提供了一种永磁调速汽车驱动电机,其中,如图3所示,在转子冲片体3上均匀开设有八个铆杆孔4,八个通风孔5,八个磁钢槽2,每个磁钢槽2两侧的第一延伸翼槽201和第二延伸翼槽204的上边缘与转子冲片体3的外边缘之间均构成多个隔磁桥6,在转子冲片体3的内侧设有一个键槽1。
在本实施例中,通风孔5可以根据磁钢槽2的数量和形状,对应磁钢槽2设置,以达到较好通风效果。这样便于散热,并且使用灵活方便,结构简单易于批量生产。如果不使用铆杆孔4也可以采用焊接方式来制作转子铁芯18。
铆杆孔4可以根据磁钢槽2的数量和形状,对应磁钢槽2设置,以达到较好通风效果。这样便于散热,并且使用灵活方便,结构简单易于批量生产。这样由转子冲片体3叠压制作而成的转子铁芯18不需要焊接,只需要通过铆杆孔4将铁芯铆杆拉紧,有效防止铁芯部件由于焊接造成的形变,因为变形会使得电机产生谐波,影响电机性能。
本实施例进一步优选地,提供了一种永磁调速汽车驱动电机,其中,如图1和图2所示,转子铁芯18和转子磁钢16两侧设有转子端板和端盖11;机壳26包括筒形水冷机座14,设置于水冷机座14两侧的端盖22和端盖11和设置于水冷机座14外侧的吊环螺钉17;旋转变压器24设置于端盖22的外侧;转轴7分别贯通水冷机座14两侧的端盖22和端盖11,其中,转轴7的第一端连接旋转变压器24,转轴7的第二端设置有胀紧连接套8;端盖22与水冷机座14之间设置有密封圈21;旋转变压器24外侧设置有旋转变压器盖板;旋转变压器盖板与端盖22之间设置有密封圈23;转轴7分别与端盖22和端盖11之间设置有单列密封式深沟球轴承25和单列密封式深沟球轴承10。转轴7与端盖11之间设置有唇形密封圈9。
在本实施例中,如图1所示,电机采用铝合金水冷机座14、端盖22和端盖11;铁芯由高性能硅钢片叠装制成;线圈19为耐电晕变频电机专用漆包线;转轴7为合金钢材料;磁钢为钕铁硼永磁材料;转子端板13和转子端板20为零导磁的黄铜材料;旋转变压器24为磁阻式;轴承采用单列密封式深沟球轴承;电机所有外部配合面均设计有密封圈,并设有唇型密封圈9和防水透气阀,使电机防护等级达到IP67。
如图11所示,电机的冷却水道直接设置在机壳26上,不仅充分考虑使用环境和自身工作特点,换热效率高、水阻小,而且节约管道材料。
图9如所示,定子冲片27的外侧设置有多个扣片槽。定子冲片27叠片构成定子铁芯15如图10所示。这样一方面能够通过扣片槽判断定子冲片27的冲制方向,易于安装,减少错片问题,防止在制作时出现毛刺方向相对的情况。因为毛刺方向如果相对,会对铁芯的叠压系数产生影响,从而使电机损耗变大,降低电机性能。并且,这样结构简单易于批量生产。
电机定子采用散绕组,线圈19使用的是耐电晕变频电机专用漆包线,定子铁芯槽数为48槽,通过设计斜槽减小永磁电机固有的齿槽转矩,并通过反复的对比计算得到最优的定子槽型,提高电机性能。设计合理的端部修形模具,把定子长度控制在较小范围内,从而减小电机整体的体积。定子绕组端部通过专用模具进行修型,以减小端部长度,从而使电机变得更加紧凑。电机定子铁芯15采用高性能硅钢片叠装,导磁性能优异并且损耗极低。电机定子为斜槽,可以有效减小齿槽转矩。如图12所示,槽型尺寸经过反复计算优化,达到最佳,能降低谐波含量,提高电机性能。
电机转子可以采用内置式磁钢结构,高牌号的钕铁硼永磁体,耐温性能好,内禀矫顽力高。并且,通过计算优化转子磁路,如图13所示,减小漏磁系数,降低磁钢发生不可逆退磁的风险,提高电机性能。电机转子为永磁结构。电机转子铁芯18采用高性能硅钢片叠装,导磁性能优异并且损耗极低。电机转子磁钢16采用高牌号钕铁硼永磁体,是目前磁性能最好的永磁材料。
旋转变压器24为磁阻式旋转变压器24,不仅精度高,而且工作温度范围广,可靠性高等特点。
转子端板20和转子端板13采用不导磁的黄铜材料,可以有效的避免铁芯端部发生漏磁。
转轴7为合金锻钢材料,屈服强度和抗拉强度都为同级别较高水平。
本电机设置有密封圈和唇型密封圈,其防护等级为IP67,可在水中安全可靠运行。
如图11所示,水冷机座14为铸铝式水冷机座14,并通过有限元计算,在保证整体强度的前提下对机座减重。电机机座内置先进的冷却水道,水道具有换热效率高、水阻小等特点。
如图14和图15所示,电机的方案设计所使用的软件均为国际先进的计算软件,并与国内高校合作联合开发定制软件。本发明的电机的效率高,磁通量大。
这样一方面有更高的综合节能效果,另一方面可满足某些工业应用需大的起动转矩和最大转矩倍数的动态需求,并且,能满足低速直接驱动的需求、高功率密度的需求和运动控制系统的需求。本发明通过先进的仿真软件设计出最优的磁路方案,该方案能有效降低电机损耗,减小发热,高牌号磁钢能提高电机性能,先进的水道设计可以最大程度开发电机的性能极限。
第二实施例
下面对本发明的第二实施例进行说明。
如图4所示,该实施例与第一实施例相比的区别是:第二实施例在转子冲片体3上均匀开设有十二个磁钢槽2,每个磁钢槽2两侧的第一延伸翼槽201和第二延伸翼槽204的上边缘与转子冲片体3的外边缘之间均构成多个隔磁桥6,在转子冲片体3的内侧设有多个定位凸起29和定位凹槽30。除此之外,第二实施例可以采用第一实施例的其它特征,因此,为简洁起见,下面仅说明第二实施例的区别。
在本实施例中,通风孔5可以根据磁钢槽2的数量和形状,对应磁钢槽2设置,以达到较好通风效果。这样便于散热,并且使用灵活方便,结构简单易于批量生产。如果不使用铆杆孔4也可以采用焊接方式来制作转子铁芯18。
铆杆孔4可以根据磁钢槽2的数量和形状,对应磁钢槽2设置,以达到较好通风效果。这样便于散热,并且使用灵活方便,结构简单易于批量生产。这样由转子冲片体3叠压制作而成的转子铁芯18不需要焊接,只需要通过铆杆孔4将铁芯铆杆拉紧,有效防止铁芯部件由于焊接造成的形变,因为变形会使得电机产生谐波,影响电机性能。
如图4和图5所示,转子冲片体3叠片时,转子冲片体3之间通过定位凸起29和定位凹槽30相互配合,转子冲片体3相互紧密贴合,连接稳定不滑动和转动。转子冲片体3的侧面为转子冲片体3的周向面。在转子冲片体3的外侧周向面上可以设置安装定位槽用于精确定位安装方便绕线。通孔设置于转子冲片体3的中部。一方面能够通过定位凸起29和定位凹槽30判断转子冲片28的冲制方向,易于安装,减少错片问题,防止在制作时出现毛刺方向相对的情况。因为毛刺方向如果相对,会对铁芯的叠压系数产生影响,从而使电机损耗变大,降低电机性能。并且,永磁交流电机转动时,定位凸起29和定位凹槽30能能够防止转子冲片28间滑动。另外,定位凸起29和定位凹槽30还能增加转子的定位精度。此外,定位凸起29和定位凹槽30能增加转子冲片28之间的连接强度,使得电机的承受力更强。并且,这样结构简单易于批量生产。
这样一方面有更高的综合节能效果,另一方面可满足某些工业应用需大的起动转矩和最大转矩倍数的动态需求,并且,能满足低速直接驱动的需求、高功率密度的需求和运动控制系统的需求。本发明通过先进的仿真软件设计出最优的磁路方案,该方案能有效降低电机损耗,减小发热,高牌号磁钢能提高电机性能,先进的水道设计可以最大程度开发电机的性能极限。
应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种永磁调速汽车驱动电机,其特征在于,其中,所述永磁调速汽车驱动电机从内层到外层依次设置有转轴、转子铁芯、转子磁钢、线圈、定子铁芯和机壳,其中,
所述转子铁芯为多个相互重叠转子冲片,所述转子冲片包括所述转子冲片体,以及设置于所述转子冲片体上的磁钢槽;
所述磁钢槽包括相互连通的中央槽、磁钢止口槽、第一延伸翼槽和第二延伸翼槽,并且,
所述磁钢止口槽、所述第一延伸翼槽和所述第二延伸翼槽环绕所述中央槽设置,分别设置在所述中央槽的左侧、右侧和下侧,其中,
所述磁钢止口槽的上边缘、所述第一延伸翼槽的右边缘和所述第二延伸翼槽的左边缘分别与所述中央槽的下边缘、所述中央槽的左边缘和所述中央槽的右边缘完全重合。
2.根据权利要求1所述的一种永磁调速汽车驱动电机,其中,
所述第一延伸翼槽和所述第二延伸翼槽的上边缘与所述转子冲片体的外边缘之间构成隔磁桥,所述隔磁桥的宽度为1毫米~3毫米。
3.根据权利要求1所述的一种永磁调速汽车驱动电机,其中,
所述第一延伸翼槽和所述第二延伸翼槽由相互连通的直角三角形槽和梯形槽构成,其中,
所述直角三角形槽的直角边与所述中央槽的左边缘或右边缘完全重合,并且,
所述直角三角形槽的斜边与所述梯形槽的斜边完全重合。
4.根据权利要求3所述的一种永磁调速汽车驱动电机,其中,
所述直角三角形槽的两个对角分别与所述梯形槽的两个对角构成的第一合角和第二合角为倒角;
位于所述第一合角和所述第二合角之间位于所述梯形槽最外侧的外凸角为倒角。
5.根据权利要求1所述的一种永磁调速汽车驱动电机,其中,
所述中央槽和所述磁钢止口槽为矩形槽。
6.根据权利要求1所述的一种永磁调速汽车驱动电机,其中,
所述中央槽分别与所述第一延伸翼槽和所述第二延伸翼槽之间均构成115度夹角。
7.根据权利要求1所述的一种永磁调速汽车驱动电机,其中,所述转子冲片体还包括:
键槽,设置于所述转子冲片体的内侧,连通所述转子冲片体中央的通孔,用于方向定位,其中,
所述键槽包括设置在下部连通所述通孔的矩形第二定位槽和设置在上部连通所述第二定位槽的半圆形第一定位槽。
8.根据权利要求7所述的一种永磁调速汽车驱动电机,其中,
在所述转子冲片体上均匀开设有八个铆杆孔,八个通风孔,八个所述磁钢槽,每个所述磁钢槽两侧的所述第一延伸翼槽和所述第二延伸翼槽的上边缘与所述转子冲片体的外边缘之间均构成多个隔磁桥,在所述转子冲片体的内侧设有一个所述键槽。
9.根据权利要求1所述的一种永磁调速汽车驱动电机,其中,
在所述转子冲片体上均匀开设有十二个所述磁钢槽,每个所述磁钢槽两侧的所述第一延伸翼槽和所述第二延伸翼槽的上边缘与所述转子冲片体的外边缘之间均构成多个隔磁桥,在所述转子冲片体的内侧设有多个定位凸起和定位凹槽。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种永磁调速汽车驱动电机,其中,
所述转子铁芯和所述转子磁钢两侧设有转子端板;
所述机壳包括筒形水冷机座,设置于所述水冷机座两侧的端盖和设置于所述水冷机座外侧的吊环螺钉;
旋转变压器设置于所述端盖的外侧;
所述转轴分别贯通所述水冷机座两侧的所述端盖,其中,所述转轴的第一端连接所述旋转变压器,所述转轴的第二端设置有胀紧连接套;
所述旋转变压器外侧设置有旋转变压器盖板;
所述端盖与所述水冷机座之间,以及所述旋转变压器盖板与所述端盖之间设置有密封圈;
所述转轴与所述端盖之间设置有单列密封式深沟球轴承和唇形密封圈。
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