CN108347106A - 一种新型低噪音低振动永磁电机的定转子冲片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型低噪音低振动永磁电机的定转子冲片，包括定子冲片、薄壁转子冲片，定子冲片包括定子轭部磁密不大于1T的定子轭部、齿部磁密不大于1.5T的梯形齿部，齿部磁密与定子轭部磁密的比值在1.5‑1.6之间，梯形齿部由定子轭部的内侧周部沿径向向内延伸形成，梯形齿部包括短边和长边，短边位于定子轭部上，长边靠近槽肩；长边与短边的比值为a，其中a≥1.06；薄壁转子冲片包括转子轭部磁密不大于1.2T的转子轭部，齿部磁密与转子轭部磁密的比值在1.25‑1.35之间。本发明定转子冲片，能够的减少磁阻和紧固通电的导体受到横向力位移，从而减少振动和噪音；能够消除工频电流频率与电磁频率共振出现的噪音，减少振动；使有效气隙磁场平滑，减少齿槽转矩。

Description

一种新型低噪音低振动永磁电机的定转子冲片
技术领域
本发明涉及一种低噪音低振动新型永磁电机的定转子冲片。
背景技术
现有的永磁电机，定子轭部磁密一般在1.2-1.5T之间，齿部磁密一般在1.5-1.9T之间。齿部沿其长度方向的宽度相同或不同，对于不等宽的齿部，其长边位于定子轭部上，其短边则为槽肩边。转子轭部磁密一般在1.3-1.6T之间。定子通电导体产生的磁通，由于冲片材料厚度工艺误差、冲片制作损耗及毛刺差异、叠压工艺误差及铁芯叠压系数不大于1，以及磁路流向的磁阻，造成气隙磁场的波动，使永磁电机的齿槽转矩偏大，结合通电导体受到横向电磁力的作用，通电导体会相对移动，形成电磁噪音，导致电磁噪音较高和振动偏大。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型低噪音低振动永磁电机的定转子冲片，能够有效的减少磁阻和紧固通电的导体受到横向力位移，从而减少振动和电磁噪音；能够消除工频电流频率与电磁频率共振出现的噪音，减少振动；使电机有效气隙磁场平滑并得到充分利用，减少齿槽转矩和振动及噪音。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种新型低噪音低振动永磁电机的定转子冲片，包括定子冲片、薄壁转子冲片，所述定子冲片包括定子轭部磁密不大于1T的定子轭部、齿部磁密不大于1.5T的梯形齿部，所述齿部磁密与所述定子轭部磁密的比值在1.5-1.6之间，所述梯形齿部由所述定子轭部的内侧周部沿径向向内延伸形成或由所述定子轭部的外侧周部沿径向向外延伸形成，所述梯形齿部包括短边和长边，所述短边位于所述定子轭部上，所述长边靠近槽肩；所述长边与所述短边的比值为a，其中a≥1.06；所述薄壁转子冲片包括转子轭部磁密不大于1.2T的转子轭部，所述齿部磁密与所述转子轭部磁密的比值在1.25-1.35之间。
优选地，所述定子冲片外径和内径的比值与所述齿部磁密和所述定子轭部磁密的比值相同。
优选地，所述薄壁转子冲片外径和内径的比值与所述齿部磁密和所述转子轭部磁密的比值相同。
优选地，所述定转子冲片为内转子冲片，所述梯形齿部由所述定子轭部的内侧周部沿径向向内延伸形成。
优选地，所述定转子冲片为外转子冲片，所述梯形齿部由所述定子轭部的外侧周部沿径向向外延伸形成。
优选地，所述定转子冲片为强磁永磁体冲片或弱磁永磁体冲片。
优选地，所述定转子冲片为大扭矩电机冲片。
优选地，所述定转子冲片为短时大功率永磁电机冲片。
优选地，所述定子冲片为斜槽定子冲片。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明一种新型低噪音低振动永磁电机的定转子冲片，通过设置定子轭部磁密不大于1T的定子轭部和齿部磁密不大于1.5T的齿部，使定子磁路永不饱和，保证气隙磁场稳定而平滑；通过设置转子轭部磁密不大于1.2T的转子轭部，使转子磁路永不饱和，保证气隙磁场稳定而平滑，有效气隙磁场能够有效地控制稳定平滑；通过设置梯形齿部，有效地减少磁阻和紧固通电的导体受到横向力位移，从而减少振动和电磁噪音；结合定转子磁场永不饱和，有效的磁密比，使气隙磁密稳定平滑，从而减少了齿槽转矩和磁场波动，减少了振动和噪音，并提高转矩常数，满足负载突变时的承载能力。
附图说明
附图1为本发明实施例1中定转子冲片（其中薄壁转子冲片为表帖式转子冲片）的结构示意图；
附图2为本发明实施例2中定转子冲片（其中薄壁转子冲片为内嵌式转子冲片）的结构示意图；
附图3为本发明实施例3中定转子冲片的结构示意图。
其中：1、定子轭部；2、梯形齿部；3、转子轭部。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1-3所示，上述一种新型低噪音低振动永磁电机的定转子冲片，定子冲片包括定子轭部磁密不大于1T的定子轭部1，该定子轭部1比现有的定子平均轭部变宽至少1.35倍，考虑到冲片毛刺最大0.054mm和叠压系数0.9，损耗最大0.12，也比现有的定子轭部变宽1.23倍，能够保证定子轭部1磁路永不饱和。定子冲片还包括齿部磁密不大于1.5T的梯形齿部2，该梯形齿部2比现有的定子平均齿部（齿部磁密1.7T）变宽至少1.13倍，考虑到冲片毛刺最大0.054mm和叠压系数0.9，损耗最大0.12，也比现有的定子齿部变宽1.01倍，能够保证定子齿部磁路永不饱和。
其中，根据实际需要，定转子冲片可以是强磁永磁体冲片或弱磁永磁体冲片或大扭矩电机冲片或短时大功率永磁电机冲片，定子冲片可以是斜槽定子冲片。
梯形齿部2包括短边和长边，短边位于定子轭部1上，长边靠近槽肩。长边与短边的比值为a，其中a≥1.06，该梯形齿部2结构对通电导体受到横向力的作用下有紧固作用，由于长边为靠近槽肩的齿部宽，使靠近气隙的齿部磁密减少，从而使气隙磁密无波动而稳定，减少了齿槽转矩和振动及噪音。同时提高了电机有效的功率密度。
参见图1-2所示，定子冲片环设于薄壁转子冲片外侧，梯形齿部2由定子轭部1的内侧周部沿径向向内延伸形成；参见图3所示，薄壁转子冲片环设于定子冲片外侧，梯形齿部2由定子轭部1的外侧周部沿径向向外延伸形成。其中，短边为h，长边为L；定子冲片的外径为D1，定子冲片的内径为D2；薄壁转子冲片的外径为d1，薄壁转子冲片的内径为d2。
薄壁转子冲片包括转子轭部磁密不大于1.2T的转子轭部3，该转子轭部3比现有的转子平均轭部（轭部磁密1.45T）变宽至少1.208倍，考虑到冲片毛刺最大0.054mm和叠压系数0.9，损耗最大0.12，也比现有的转子轭部变宽1.08倍，能够保证转子轭部3磁路永不饱和。结合薄壁转子内孔偏大，减少了转子转动惯量和振动及噪音。减少永磁体对轴的磁化，提高了电机寿命；旋转的永磁转子对电机轴有减震作用，从而降低了电机振动。
定子冲片的定子轭部1磁密不大于1T且齿部磁密不大于1.5T，使电机气隙磁场稳定和平滑，永不磁饱和，运行振动减少小和噪音降低。定子冲片的齿部磁密与定子轭部磁密的比值在1.5-1.6之间，使电机的有效功率密度提高，电机效率提高。
薄壁转子冲片的转子轭部磁密不大于1.2T，提高了电机有效磁场的稳定性，减少了齿槽转矩和振动及噪音。定子冲片的齿部磁密与转子轭部磁密的比值在1.25-1.35之间，使电机有效气隙磁场平滑和充分利用，减少了齿槽转矩和振动及噪音。
定子冲片外径和内径的比值与齿部磁密和定子轭部磁密的比值相同，在1.5-1.6之间，能够消除工频电流频率与电磁频率共振出现的噪音。
薄壁转子冲片外径和内径的比值与齿部磁密和转子轭部磁密的比值相同，在1.25-1.35之间，能够消除工频频率与旋转的转子电磁频率共振出现的噪音。
该定转子冲片能够应用于低噪音和低振动的永磁电机，适合内转子电机和外转子电机，提高电机寿命和应用的环保舒适。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型低噪音低振动永磁电机的定转子冲片，包括定子冲片、薄壁转子冲片，其特征在于：所述定子冲片包括定子轭部磁密不大于1T的定子轭部、齿部磁密不大于1.5T的梯形齿部，所述齿部磁密与所述定子轭部磁密的比值在1.5-1.6之间，所述梯形齿部由所述定子轭部的内侧周部沿径向向内延伸形成或由所述定子轭部的外侧周部沿径向向外延伸形成，所述梯形齿部包括短边和长边，所述短边位于所述定子轭部上，所述长边靠近槽肩；所述长边与所述短边的比值为a，其中a≥1.06；所述薄壁转子冲片包括转子轭部磁密不大于1.2T的转子轭部，所述齿部磁密与所述转子轭部磁密的比值在1.25-1.35之间。
2.根据权利要求1所述的一种新型永磁电机的定转子冲片，其特征在于：所述定子冲片外径和内径的比值与所述齿部磁密和所述定子轭部磁密的比值相同。
3.根据权利要求1所述的一种新型永磁电机的定转子冲片，其特征在于：所述薄壁转子冲片外径和内径的比值与所述齿部磁密和所述转子轭部磁密的比值相同。
4.根据权利要求1所述的一种新型永磁电机的定转子冲片，其特征在于：所述定转子冲片为内转子冲片，所述梯形齿部由所述定子轭部的内侧周部沿径向向内延伸形成。
5.根据权利要求1所述的一种新型永磁电机的定转子冲片，其特征在于：所述定转子冲片为外转子冲片，所述梯形齿部由所述定子轭部的外侧周部沿径向向外延伸形成。
6.根据权利要求1所述的一种新型永磁电机的定转子冲片，其特征在于：所述定转子冲片为强磁永磁体冲片或弱磁永磁体冲片。
7.根据权利要求1所述的一种新型永磁电机的定转子冲片，其特征在于：所述定转子冲片为大扭矩电机冲片。
8.根据权利要求1所述的一种新型永磁电机的定转子冲片，其特征在于：所述定转子冲片为短时大功率永磁电机冲片。
9.根据权利要求1所述的一种新型永磁电机的定转子冲片，其特征在于：所述定子冲片为斜槽定子冲片。
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