CN106329778A - 一种塑封eps无刷电机转子结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑封EPS无刷电机转子结构，包括塑封层、表贴磁钢、转子铁芯、转轴，所述转子铁芯套在转轴上，所述表贴磁钢贴在转子铁芯表面，所述塑封层包裹整个转子铁芯，所述转子铁芯表面开有与表贴磁钢数量相等的多个向转子铁芯中心延伸的附加槽，附加槽阻断转子铁芯表贴磁钢相互连接处的漏磁通路。这种结构转子铁芯表面设有若干附加槽，附加槽切断了转子磁钢大部分的漏磁通路，迫使转子的磁通直接通过气隙与定子绕组匝链，EPS无刷电机的漏磁通转化为主磁通，提高了EPS无刷电机效率。

Description

一种塑封EPS无刷电机转子结构

技术领域

本发明专利涉及无刷电机设计领域，尤其是涉及一种EPS无刷电机转子设计领域。

背景技术

无刷电机和有刷电机相比有较大优势，如无换向干扰、不用更换碳刷、无碳粉沉积、寿命长等等，并随着无刷电机控制技术逐渐成熟和成本逐渐降低，无刷电机在电动助力转向即EPS系统中应用越来越广泛，有逐步取代有刷电机的趋势。传统的EPS无刷电机转子特别是表贴式磁钢结构靠近转子表面的位置漏磁比较大，降低了电机效率，并且表贴式磁钢结构外面套有很薄的非导磁金属外筒，这种结构可靠性不高，金属外筒加工难度较大并且很难做到厚薄完全一致，在高转速时金属外筒厚薄不一致导致变形量也不同，严重时会导致局部磁钢突出而电机扫膛，最后整个EPS系统失效。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种塑封EPS无刷电机转子结构，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种塑封EPS无刷电机转子结构，包括塑封层、表贴磁钢、转子铁芯、转轴，所述转子铁芯套在转轴上，所述表贴磁钢贴在转子铁芯表面，所述塑封层包裹整个转子铁芯，所述转子铁芯表面开有与表贴磁钢数量相等的多个向转子铁芯中心延伸的附加槽，附加槽阻断转子铁芯表贴磁钢相互连接处的漏磁通路。附加槽切断了转子磁钢大部分的漏磁通路，迫使转子的磁通直接通过气隙与定子绕组匝链， EPS无刷电机的漏磁通转化为主磁通，提高了EPS无刷电机效率。

进一步，所述转子铁芯表面在附加槽槽口两侧均具有定位突起，表贴磁钢贴在两个定位突起之间。

进一步，所述塑封层填充附加槽并包裹固定表贴磁钢。

进一步，附加槽包括槽口段和槽段，槽段的宽度W大于槽口段的宽度w。

进一步，附加槽均匀分布在转子铁芯）表面，附加槽底至转子铁芯外圆的距离H与转子外径D的比值为0.08-0.11，槽段高h与附加槽底至转子铁芯外圆的距离H的比值为0.25-0.3，附加槽槽口段宽w与附加槽槽段高h的比值为1.1-1.3，槽口段宽w与槽段最宽处W的比值为0.4-0.5。

进一步，槽段边和槽底夹角A为55°-65°。

进一步，所述转子铁芯内部开有多个减少整个转子的转动惯量的圆孔，圆孔的数量和电机极数相同，圆孔均匀分布在转子铁芯内部，圆孔的直径d与转子外径D的比值为0.07-0.08。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种塑封EPS无刷电机转子结构。这种结构的附加槽阻断EPS无刷电机转子磁钢漏磁通路，提高了电机的主磁通和电机运行效率。特殊形状的附加槽保证了塑封材料的附着力使电机转子具有很高的机械强度，可以使电机工作在高转速状态，和强冲击震动工作环境。同时这种铁芯内部的圆孔降低了转子的转动惯量。

附图说明

图1是本发明整体结构平面示意图；

图2是本发明附加槽放大示意图

图中：1-塑封层；2-表贴磁钢；3-转子铁芯；3-1-附加槽；3-1-1-槽口段；3-1-2-槽段；3-3-圆孔；4-转轴；D-转子外径；d-圆孔直径；H-附加槽底至转子外圆距离；h-槽段高；W-槽段宽；w-槽口段宽；A-槽段边和槽底夹角。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种塑封EPS无刷电机转子结构，包括塑封层1、表贴磁钢2、转子铁芯3、转轴4，所述转子铁芯3套在转轴4上，所述表贴磁钢2贴在转子铁芯3表面，所述塑封层1包裹整个转子铁芯3，其特征在于：所述转子铁芯3表面开有与表贴磁钢2数量相等的多个向转子铁芯3中心延伸的附加槽3-1，附加槽3-1阻断转子铁芯3表贴磁钢2相互连接处的漏磁通路。塑封模具的外圆和转子内圆相同并且同心，塑封材料灌入并充满附加槽3-1和表贴磁钢2的空隙，固定表贴磁钢2并提高转子的机械强度。整体塑封可以使电机运行在较高转速。同时整体塑封可以使电机工作在强冲击震动环境，塑封层1采用非导磁材料。

所述转子铁芯3表面在附加槽3-1槽口两侧均具有定位突起3-2，表贴磁钢2贴在两个定位突起之间。使得表贴磁钢2贴合牢固，不会产生转动移位，电机稳定性高。

所述塑封层1填充附加槽3-1并包裹固定表贴磁钢2。保证塑封效果，牢固。

附加槽3-1包括槽口段3-1-1和槽段3-1-2，槽段3-1-2的宽度W大于槽口段3-1-1的宽度w。

为了更好的的降低转子表面的漏磁能和保证塑封材料顺利灌入附加槽3-1并且有一定的附着力，附加槽3-1的理想形状和尺寸如下：附加槽3-1均匀分布在转子铁芯3表面，附加槽底至转子铁芯3外圆的距离H与转子外径D的比值为0.08-0.11，槽段3-1-2高h与附加槽底至转子铁芯3外圆的距离H的比值为0.25-0.3，附加槽3-1槽口段3-1-1宽w与附加槽3-1槽段3-1-2高h的比值为1.1-1.3，槽口段3-1-1宽w与槽段3-1-2最宽处W的比值为0.4-0.5。槽段3-1-2边和槽底夹角A为55°-65°。

所述转子铁芯3内部开有多个减少整个转子的转动惯量的圆孔3-3，圆孔3-3的数量和电机极数相同，圆孔3-3均匀分布在转子铁芯3内部，圆孔3-3的直径d与转子外径D的比值为0.07-0.08。圆孔3-3降低了转子的转动惯量。

实施例：

一种塑封EPS无刷电机转子结构的电机，额定电压12V,额定电流80A,额定转速830rpm,额定转矩为4N/m,转子外径39.5mm, 开孔直径为3mm, 附加槽底至转子外圆距离为3.8mm,槽段高为1mm, 槽段宽为1.2mm, 槽口段宽为0.5mm, 附加槽边和槽底夹角为60°。本发明的塑封EPS无刷电机转子结构的电机相比较于不设有附加槽的电机来说，降低了转子表面52%的漏磁通、提高了1%的电机运行效率

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。

Claims (7)

1.一种塑封EPS无刷电机转子结构，包括塑封层（1）、表贴磁钢（2）、转子铁芯（3）、转轴（4），所述转子铁芯（3）套在转轴（4）上，所述表贴磁钢（2）贴在转子铁芯（3）表面，所述塑封层（1）包裹整个转子铁芯（3），其特征在于：所述转子铁芯（3）表面开有与表贴磁钢（2）数量相等的多个向转子铁芯（3）中心延伸的附加槽（3-1），附加槽（3-1）阻断转子铁芯（3）表贴磁钢（2）相互连接处的漏磁通路。

2.根据权利要求1所述的一种塑封EPS无刷电机转子结构，其特征在于：所述转子铁芯（3）表面在附加槽（3-1）槽口两侧均具有定位突起（3-2），表贴磁钢（2）贴在两个定位突起之间。

3.根据权利要求1所述的一种塑封EPS无刷电机转子结构，其特征在于：所述塑封层（1）填充附加槽（3-1）并包裹固定表贴磁钢（2）。

4.根据权利要求1或2所述的一种塑封EPS无刷电机转子结构，其特征在于：附加槽（3-1）包括槽口段（3-1-1）和槽段（3-1-2），槽段（3-1-2）的宽度W大于槽口段（3-1-1）的宽度w。

5.根据权利要求4所述的一种塑封EPS无刷电机转子结构，其特征在于：附加槽（3-1）均匀分布在转子铁芯（3）表面，附加槽底至转子铁芯（3）外圆的距离H与转子外径D的比值为0.08-0.11，槽段（3-1-2）高h与附加槽底至转子铁芯（3）外圆的距离H的比值为0.25-0.3，附加槽（3-1）槽口段（3-1-1）宽w与附加槽（3-1）槽段（3-1-2）高h的比值为1.1-1.3，槽口段（3-1-1）宽w与槽段（3-1-2）最宽处W的比值为0.4-0.5。

6.根据权利要求4所述的一种塑封EPS无刷电机转子结构，其特征在于：槽段（3-1-2）边和槽底夹角A为55°-65°。

7.根据权利要求1所述的一种塑封EPS无刷电机转子结构，其特征在于：所述转子铁芯（3）内部开有多个减少整个转子的转动惯量的圆孔（3-3），圆孔（3-3）的数量和电机极数相同，圆孔（3-3）均匀分布在转子铁芯（3）内部，圆孔（3-3）的直径d与转子外径D的比值为0.07-0.08。