CN108808920A - 一种电动汽车永磁电机低漏磁高强度转子冲片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车永磁电机低漏磁高强度转子冲片，简称转子冲片1。本发明采用的转子冲片设有磁钢槽、连接带、过渡弧、减重孔和转轴孔，采用将转子冲片的所述连接带改窄以降低漏磁率，同时在与所述连接带相接的磁钢槽内设置抛物线形的过渡弧，使所述离心力的受力点汇集于抛物线形的过渡弧的焦点处，以增强连接带的强度避免受力损坏的技术方案，使电动汽车永磁电机在不增大形体和成本的情况下，达到了降低漏磁率、提高输出功率、提高强度、降低成本的目的。

Description

一种电动汽车永磁电机低漏磁高强度转子冲片
技术领域
本发明涉及一种电动汽车驱动电机，具体是指用于叠压构成电动汽车永磁电机转子的一种电动汽车永磁电机低漏磁高强度转子冲片。
背景技术
说明：本文所述转子冲片为叠压构成电动汽车永磁电机转子的片状、合金磁导软磁质构件，所述软磁为低矫顽力和高磁导率的磁性材料。转子冲片设有嵌装永磁体的通孔称为磁钢槽，所述永磁体亦称为磁钢；
参阅中国专利申请，一种电动汽车永磁电机转子冲片201711501021.1，现有技术的转子冲片沿圆周均布设有由相互隔离、十六个磁钢槽围成、呈八角星形的磁极圈，位于接近转子冲片中心的两个近邻的磁钢槽之间设有用于连接所述磁极圈的内外整体结构的带状区域称为连接带；转子冲片经叠合、嵌入磁钢制成的永磁电机转子，磁钢的永磁体磁场与电机定子线圈绕组产生的旋转磁场耦合并随之旋转作功，理想状态，磁钢的永磁体磁场的磁力线最好都能够汇集分布于所述磁极圈的外圈，即，转子的圆周处，永磁体磁场在穿过转子和定子之间的空气隙后，最大限度地与定子线圈绕组的旋转磁场耦合作功，以提高永磁电机的输出功率；由于磁场是闭合场，磁钢的永磁体磁场的部分磁力线会沿所述磁极圈朝向转子中心的向心边一边闭合，这部分朝所述向心边闭合的磁力线因没有参与耦合作功而称为漏磁，所述漏磁占总磁力线的比率称为漏磁率。在实际应用中，现有技术的转子冲片制成的永磁电机转子的漏磁率高，为了满足永磁电机输出功率的提升，现有技术有以下方式：如，增大永磁电机的形体，即，增加转子的轴向长度、相应增加磁钢长度和定子的轴向长度，如此弊端是，增加了永磁电机的成本，增加了永磁电机重量，重量的增加会增大电动汽车的运行能耗；又如，降低所述漏磁率；研究表明，若将所述连接带的宽度改窄，可有效降低漏磁率，从而在不增加成本的情况下提升永磁电机的输出功率，然而，永磁电机工作时，转子转速高达12000转/分钟，在如此高的转速下，磁钢产生的离心力会使所述连接带宽度窄的转子柱体发生形变甚至破损；为了转子冲片有足够的强度来承受高速旋转时的离心力而增宽所述连接带，所述连接带的增宽，使得现有技术的转子冲片制成的永磁电机转子的漏磁率高；因此，现有技术存在漏磁率高、输出功率难以提升、成本高的问题与不足。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题与不足，本发明采用的转子冲片设有磁钢槽、连接带、过渡弧、减重孔和转轴孔，采用将转子冲片的所述连接带改窄以降低漏磁率，同时在与所述连接带相接的磁钢槽内设置抛物线形的过渡弧，使所述离心力的受力点汇集于抛物线形的过渡弧的焦点处，以增强连接带的强度，避免受力损坏的技术方案，提供一种电动汽车永磁电机低漏磁高强度转子冲片，旨在使电动汽车永磁电机，在不增大形体和成本的情况下，达到降低漏磁率、提高输出功率、提高强度、降低成本的目的。
本发明的目的是这样实现的：一种电动汽车永磁电机低漏磁高强度转子冲片，简称转子冲片，所述的转子冲片为表面设有绝缘漆膜、圆形薄片状的合金磁导软磁质构件，转子冲片设有磁钢槽、连接带、过渡弧、减重孔和转轴孔，其中，转子冲片沿圆周均布设有由相互隔离、十六个磁钢槽围成呈八角星形的磁极圈，所述磁钢槽为用于嵌装横截面呈矩形的磁钢的通孔；基于所述磁钢极性的排列，引入一个假想、与转子冲片同心的同心圆称为假想同心圆，所述假想同心圆穿过所述磁极圈的中部；所述假想同心圆朝向转子冲片中心的一边称为向心边，假想同心圆朝向转子冲片圆周边缘的一边称为离心边；位于所述向心边的两个近邻的磁钢槽之间设有用于连接所述磁极圈的内外整体结构的带状区域称为连接带；与所述连接带相接的所述磁钢槽的各相交边的拐角处设有抛物线形的过渡弧；
转子冲片的中心设有过盈配合电机转轴的通孔称为转轴孔；转子冲片在所述磁钢槽与所述转轴孔之间处还均布设有呈曲边三角形的通孔称为减重孔；应用时，由若干个转子冲片对应叠压构成转子铁芯，叠压后，所述转轴孔用于固定连接转子轴，所述磁钢槽内固定承载所述磁钢，所述磁钢槽两端与磁钢两端之间的空隙处设有环氧树脂质的填充物，由此组成为永磁电机的永磁转子；所述永磁转子活动转动于设有线圈绕组的定子的内圆柱腔中。
工作原理及有益效果
由于转子冲片在与所述连接带相接的磁钢槽内设置抛物线形的过渡弧，使工作时产生的离心力的受力点汇集于抛物线形的过渡弧的焦点处，致连接带的强度增强，避免受离心力损坏；基于所述填充物的磁阻率远大于转子冲片材质的磁阻率，磁力线趋向沿磁阻最小的磁路径闭合的原理，在连接带通过所述过渡弧增强的前提下，将所述连接带的宽度改窄，以此进一步增大磁钢磁力线沿所述向心边闭合路径的磁阻，减少漏磁，降低漏磁率；使磁钢绝大部分的磁力线在定子绕组动态旋转磁场的作用下，由所述离心边一侧的磁路穿过转子和定子之间的空气隙与定子绕组的旋转磁场耦合后再返回闭合；动态载荷试验证实，所述连接带可改窄至小于现有技术连接带的宽度，且转子冲片不受离心力损坏；
综上，通过设置所述过渡弧的结构，增强连接带抗离心力损坏强度，使永磁电机转子可通过改窄转子冲片的所述连接带的宽度降低漏磁率，进而使永磁电机在不增大形体和成本的情况下，满足或提高输出功率。
上述，本发明采用的转子冲片设有磁钢槽、连接带、过渡弧、减重孔和转轴孔，采用将转子冲片的所述连接带改窄以降低漏磁率，同时在与所述连接带相接的磁钢槽内设置抛物线形的过渡弧，使所述离心力的受力点汇集于抛物线形的过渡弧的焦点处，以增强连接带的强度避免受力损坏的技术方案，克服了现有技术存在漏磁率高、输出功率难以提升、成本高、易损坏的问题与不足，所提供的一种电动汽车永磁电机低漏磁高强度转子冲片，使电动汽车永磁电机在不增大形体和成本的情况下，达到了降低漏磁率、提高输出功率、提高强度、降低成本的目的。
附图说明
图1是本发明的一种电动汽车永磁电机低漏磁高强度转子冲片的主视投影示意图；
图2是图1中A部的引出放大图；
图3是本发明的一种电动汽车永磁电机低漏磁高强度转子冲片组成的永磁转子，应用时与定子03的相互关系的局部示意图。
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步详细说明，但不应理解为对本发明的任何限制。
图中：转子冲片1、磁钢槽11、连接带12、过渡弧13、减重孔14、转轴孔15、磁极圈16、假想同心圆17、磁钢01、填充物02、定子03。
具体实施方式
参阅图1～图3，本发明的一种电动汽车永磁电机低漏磁高强度转子冲片，简称转子冲片1，所述的转子冲片1为表面设有绝缘漆膜、圆形薄片状的合金磁导软磁质构件，转子冲片1设有磁钢槽11、连接带12、过渡弧13、减重孔14和转轴孔15，其中，转子冲片1沿圆周均布设有由相互隔离、十六个磁钢槽11围成呈八角星形的磁极圈16，所述磁钢槽11为用于嵌装横截面呈矩形的磁钢01的通孔；基于所述磁钢01极性的排列，引入一个假想、与转子冲片1同心的同心圆称为假想同心圆17，所述假想同心圆17穿过所述磁极圈16的中部；所述假想同心圆17朝向转子冲片1中心的一边称为向心边，假想同心圆17朝向转子冲片1圆周边缘的一边称为离心边；位于所述向心边的两个近邻的磁钢槽11之间设有用于连接所述磁极圈16的内外整体结构的带状区域称为连接带12；与所述连接带12相接的所述磁钢槽11的各相交边的拐角处设有抛物线形的过渡弧13；
转子冲片1的中心设有过盈配合电机转轴的通孔称为转轴孔15；转子冲片1在所述磁钢槽11与所述转轴孔15之间处还均布设有呈曲边三角形的通孔称为减重孔14；应用时，由若干个转子冲片1对应叠压构成转子铁芯，叠压后，所述转轴孔15用于固定连接转子轴，所述磁钢槽11内固定承载所述磁钢01，所述磁钢槽11两端与磁钢01两端之间的空隙处设有环氧树脂质的填充物02，由此组成为永磁电机的永磁转子；所述永磁转子活动转动于设有线圈绕组的定子03的内圆柱腔中。
工作原理及有益效果
由于转子冲片1在与所述连接带12相接的磁钢槽11内设置抛物线形的过渡弧13，使工作时产生的离心力的受力点汇集于抛物线形的过渡弧13的焦点处，致连接带12的强度增强，避免受离心力损坏；基于所述填充物02的磁阻率远大于转子冲片1材质的磁阻率，磁力线趋向沿磁阻最小的磁路径闭合的原理，在连接带12通过所述过渡弧13增强的前提下，将所述连接带12的宽度改窄，以此进一步增大磁钢01磁力线沿所述向心边闭合路径的磁阻，减少漏磁，降低漏磁率；使磁钢01绝大部分的磁力线在定子03绕组动态旋转磁场的作用下，由所述离心边一侧的磁路穿过转子和定子03之间的空气隙与定子绕组的旋转磁场耦合后再返回闭合；动态载荷试验证实，所述连接带12可改窄至小于现有技术连接带的宽度，且转子冲片1不受离心力损坏；
综上，通过设置所述过渡弧13的结构，增强连接带12抗离心力损坏强度，使永磁电机转子可通过改窄转子冲片1的所述连接带12的宽度降低漏磁率，进而使永磁电机在不增大形体和成本的情况下，满足或提高输出功率。

Claims (1)

1.一种电动汽车永磁电机低漏磁高强度转子冲片，简称转子冲片(1)，其特征在于：所述的转子冲片(1)为表面设有绝缘漆膜、圆形薄片状的合金磁导软磁质构件，转子冲片(1)设有磁钢槽(11)、连接带(12)、过渡弧(13)、减重孔(14)和转轴孔(15)，其中，转子冲片(1)沿圆周均布设有由相互隔离、十六个磁钢槽(11)围成呈八角星形的磁极圈(16)，所述磁钢槽(11)为用于嵌装横截面呈矩形的磁钢(01)的通孔；基于所述磁钢(01)极性的排列，引入一个假想、与转子冲片(1)同心的同心圆称为假想同心圆(17)，所述假想同心圆(17)穿过所述磁极圈(16)的中部；所述假想同心圆(17)朝向转子冲片(1)中心的一边称为向心边，假想同心圆(17)朝向转子冲片(1)圆周边缘的一边称为离心边；位于所述向心边的两个近邻的磁钢槽(11)之间设有用于连接所述磁极圈(16)的内外整体结构的带状区域称为连接带(12)；与所述连接带(12)相接的所述磁钢槽(11)的各相交边的拐角处设有抛物线形的过渡弧(13)；
转子冲片(1)的中心设有过盈配合电机转轴的通孔称为转轴孔(15)；转子冲片(1)在所述磁钢槽(11)与所述转轴孔(15)之间处还均布设有呈曲边三角形的通孔称为减重孔(14)；应用时，由若干个转子冲片(1)对应叠压构成转子铁芯，叠压后，所述转轴孔(15)用于固定连接转子轴，所述磁钢槽(11)内固定承载所述磁钢(01)，所述磁钢槽(11)两端与磁钢(01)两端之间的空隙处设有环氧树脂质的填充物(02)，由此组成为永磁电机的永磁转子；所述永磁转子活动转动于设有线圈绕组的定子(03)的内圆柱腔中。
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