CN109149811A - 一种永磁同步电机的转子冲片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种永磁同步电机的转子冲片，所述转子冲片包括冲片本体和设置于冲片本体上的轴孔和用于放置永磁体的多个永磁体槽组，所述轴孔位于冲片本体的中心处，所述永磁体槽组均匀排列在轴孔的外围，所述永磁体槽组包括1个主永磁体槽和2个副永磁体槽，所述2个副永磁体槽呈V型排列于接近轴孔的方向，所述主永磁体槽位于V型开口处，不与副永磁体槽接触。与现有技术相比，本发明具有转子强度高以及可以满足永磁同步电机高功率密度、高转速和低噪音的需求等优点。

Description

一种永磁同步电机的转子冲片
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及一种永磁同步电机的转子冲片。
背景技术
随着新能源汽车行业的发展，对于驱动电机的功率密度越来越高，而实现高功率密度的有效途径是提高电机的运行转速，使电机在体积不变的条件下，功率输出能力大幅提升。但高转速对于电机转子的强度要求极高，实现转子高强度主要有两方面的方法，一方面在保证低铁损的条件下提高转子硅钢材料的屈服强度，但就目前国内外技术水平而言，很难达到铁损与屈服强度兼顾，纵使有个别样品可在一定程度上达到了兼顾的目标，但目前都不具备量产条件，且价格较高，拉低了整个电机产品的经济性；另一方面，从电机转子的拓扑结构着手，在保证电磁性能的前提下优化高转速下转子冲片上的机械应力分布情况，而实现转子高强度的目的。
专利CN102624118A提出了一种通过改变电机转子的拓扑结构来改善转子性能的永磁同步电机转子冲片结构，该转子冲片上沿着中心转轴设有多个能容纳三段永磁体的U型槽，通过容纳三段永磁体增加永磁体的表面积从而提高气隙磁密，提高永磁体的利用率，从而克服转子强度不够的情况，这种方式虽然可以提高转子强度，但是由于磁钢所受的离心力都是由U型槽两端的窄边承受，因而其所能够承受的极限转速依然偏低；另外这种方式dq轴磁路差异相对较小，磁阻转矩比例不够高，对转矩密度提升有限，永磁铁利用率不高。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题提供一种永磁同步电机的转子冲片。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种永磁同步电机的转子冲片，所述转子冲片包括冲片本体和设置于冲片本体上的轴孔和用于放置永磁体的多个永磁体槽组，所述轴孔位于冲片本体的中心处，所述永磁体槽组均匀排列在轴孔的外围，所述永磁体槽组包括1个主永磁体槽和2个副永磁体槽，所述2个副永磁体槽呈V型排列于接近轴孔的方向，所述主永磁体槽位于V型开口处，不与副永磁体槽接触。
所述呈V型排列的2个副永磁体槽的夹角角度为130°～145°。
所述永磁体槽组内还设有隔磁孔组，所述隔磁孔组包括主隔磁孔和副隔磁孔，所述主隔磁孔位于主永磁体槽的两端，所述副隔磁孔位于2个副永磁体槽的V型开口两端。
所述主永磁体槽的两端与主隔磁孔之间设有2个主加强筋，所述2个主加强筋呈八字型排列，所述副永磁体槽的V型开口两端与副隔磁孔之间设有2个副加强筋，所述2个副加强筋呈八字型排列。
所述呈八字型排列的2个主加强筋的夹角角度为42°～57°。
所述呈八字型排列的2个副加强筋的夹角角度为108°～123°。
所述主加强筋为中凸圆弧形。
所述副加强筋为中凸圆弧形。
所述永磁体槽组的数量不少于2个且为偶数个。
所述冲片本体上还设有轴向冷却通道，所述轴向冷却通道的数量与永磁体槽组的数量相同，并均匀的分布于永磁体槽组和轴孔之间。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)2个副永磁体槽呈V型排布，且主永磁体槽位于V型开口处，三者共同构成的永磁体槽组呈三角形分布，这样的设计一方面可以提高电机磁阻转矩比例，保证高转速电机的输出功率以及电机反电势低于母线电压，另一方面也兼顾了电机的低噪音要求，在转子冲片强度一定的情况下提高了电机的电磁性能。
(2)2个副永磁体槽的夹角角度为130°～145°，可以降低可能产生高频噪音的激励源，满足了电机的低噪音要求。
(3)通过设置隔磁孔，降低磁路漏磁，提高凸极率，永磁体利用率；优化气隙磁场分布，降低磁场谐波和反电势谐波，进而降低电机振动噪声。
(4)隔磁孔与永磁体槽之间设置有加强筋，且主加强筋的夹角角度为42°～57°，副加强筋的夹角角度为108°～123°，主、副加强筋均为中凸圆弧形，这种加强筋的角度和结构，大大提高了转子冲片的机械性能，使得转子冲片的极限转速得到大幅度的提高，改善了目前高功率电机转速普遍较低的局面。
(5)冲片上还设有轴向冷却通道，使得整个电机转子质量下降，并且在电机工作时，可以使空气在转子内部进行流动，起到了一定的冷却作用。
附图说明
图1为永磁同步电机的转子冲片的结构示意图；
图2为主加强筋的结构示意图；
图3为副加强筋的结构示意图；
其中，1为冲片本体，2为副永磁体槽，3为主永磁体槽，4为主隔磁孔，5为副隔磁孔，6为主加强筋，7为副加强筋，8为轴向冷却通道，9为轴孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本实施例中提供了一种永磁同步电机的转子冲片，包括冲片本体1和设置于冲片本体1上的轴孔9和用于放置永磁体的多个永磁体槽组，轴孔9位于冲片本体1的中心处，永磁体槽组均匀排列在轴孔9的外围，永磁体槽组包括1个主永磁体槽3和2个副永磁体槽2，2个副永磁体槽2呈V型排列于接近轴孔9的方向，主永磁体槽3位于V型开口处，不与副永磁体槽2接触。
其中，呈V型排列的2个副永磁体槽2的夹角角度为130°～145°。永磁体槽组内还设有隔磁孔组，隔磁孔组包括主隔磁孔和副隔磁孔5，主隔磁孔4位于主永磁体槽3的两端，副隔磁孔5位于2个副永磁体槽2的V型开口两端。主永磁体槽3的两端与主隔磁孔4之间设有2个主加强筋6，2个主加强筋6呈八字型排列，副永磁体槽2的V型开口两端与副隔磁孔5之间设有2个副加强筋7，2个副加强筋7呈八字型排列。呈八字型排列的2个主加强筋6的夹角角度为42°～57°。呈八字型排列的2个副加强筋7的夹角角度为108°～123°。主加强筋6为中凸圆弧形。副加强筋7为中凸圆弧形。永磁体槽组的数量不少于2个且为偶数个。冲片本体1上还设有轴向冷却通道8，轴向冷却通道8的数量与永磁体槽组的数量相同，并均匀的分布于永磁体槽组和轴孔9之间。
根据上述结构，设计出的转子冲片如图1所示，从图中可以看出，永磁同步电机转子冲片结构包括冲片本体1，冲片本体1呈圆形。冲片本体1的中心处设有轴孔9，用以安装电机转子轴。冲片本体1上沿周向均匀设置八组永磁体槽，永磁体槽内嵌放永磁体；每组永磁体槽由一个主永磁体槽3和两个副永磁体槽2组成，三个永磁体槽之间相互独立不接触，两个副永磁体槽2呈V型排列，主永磁体槽3位于两个副永磁体槽2的V型开口上方；主永磁体槽3两端的转子冲片本体上分别设有主隔磁孔4，主永磁体槽3和主隔磁孔4之间设有主加强筋6；两个副永磁体槽2径向外侧端的转子冲片本体上分别设有副隔磁孔5，两个副永磁体槽2和副隔磁孔5之间设有副加强筋7；两个副永磁体槽2径向内侧的转子冲片本体上设有沿周向均匀分布的轴向冷却通道8。
主永磁体槽3和两个副永磁体槽2呈三角形分布，两个副永磁体槽2的夹角角度为130°～145°，增加了转子磁路dq轴磁路的不对称性，这样的永磁体槽设计一方面可以提高电机磁阻转矩比例，保证了高转速下电机的输出功率以及电机反电势低于母线电压；另一方面，这种形式的磁钢排布方式，降低了气隙磁场谐波，削弱了引起电机震动噪声的径向力波，也兼顾了电机的低噪音要求。
主永磁体槽3两端的主加强筋6呈八字型排列，其夹角角度为42°～57°，两个副永磁体槽2径向外侧端的副加强筋7呈八字型排列，其夹角角度为108°～123°，并且两个夹角角度具有关联性；主加强筋6和副加强筋7的具体位置需根据冲片本体1的实际尺寸而定；参见图2和图3，主加强筋6和副加强筋7的结构均呈中凸圆弧形，这样的加强筋设计大大提高了转子冲片的机械性能，使转子冲片的极限转速得到大幅度的提高，改善了目前高功率电机转速普遍较低的局面。

Claims (10)

1.一种永磁同步电机的转子冲片，其特征在于，所述转子冲片包括冲片本体和设置于冲片本体上的轴孔和用于放置永磁体的多个永磁体槽组，所述轴孔位于冲片本体的中心处，所述永磁体槽组均匀排列在轴孔的外围，所述永磁体槽组包括1个主永磁体槽和2个副永磁体槽，所述2个副永磁体槽呈V型排列于接近轴孔的方向，所述主永磁体槽位于V型开口处，不与副永磁体槽接触。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的转子冲片，其特征在于，所述呈V型排列的2个副永磁体槽的夹角角度为130°～145°。
3.根据权利要求1所述的永磁同步电机的转子冲片，其特征在于，所述永磁体槽组内还设有隔磁孔组，所述隔磁孔组包括主隔磁孔和副隔磁孔，所述主隔磁孔位于主永磁体槽的两端，所述副隔磁孔位于2个副永磁体槽的V型开口两端。
4.根据权利要求2所述的永磁同步电机的转子冲片，其特征在于，所述主永磁体槽的两端与主隔磁孔之间设有2个主加强筋，所述2个主加强筋呈八字型排列，所述副永磁体槽的V型开口两端与副隔磁孔之间设有2个副加强筋，所述2个副加强筋呈八字型排列。
5.根据权利要求4所述的永磁同步电机的转子冲片，其特征在于，所述呈八字型排列的2个主加强筋的夹角角度为42°～57°。
6.根据权利要求4所述的永磁同步电机的转子冲片，其特征在于，所述呈八字型排列的2个副加强筋的夹角角度为108°～123°。
7.根据权利要求4所述的永磁同步电机的转子冲片，其特征在于，所述主加强筋为中凸圆弧形。
8.根据权利要求1所述的永磁同步电机的转子冲片，其特征在于，所述副加强筋为中凸圆弧形。
9.根据权利要求1所述的永磁同步电机的转子冲片，其特征在于，所述永磁体槽组的数量不少于2个且为偶数个。
10.根据权利要求1所述的永磁同步电机的转子冲片，其特征在于，所述冲片本体上还设有轴向冷却通道，所述轴向冷却通道的数量与永磁体槽组的数量相同，并均匀的分布于永磁体槽组和轴孔之间。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109818474A (zh) * 2019-03-11 2019-05-28 浙江龙芯电驱动科技有限公司 一种高磁阻扭矩集中绕组无刷电机
CN110365151A (zh) * 2019-07-22 2019-10-22 宁波华表机械制造有限公司 一种循环冷却永磁同步电机
CN110365180A (zh) * 2019-07-22 2019-10-22 宁波华表机械制造有限公司 一种斜磁极式永磁同步电机
CN110380537A (zh) * 2019-07-22 2019-10-25 宁波华表机械制造有限公司 一种电机转子冲片及永磁驱动电机转子体及永磁驱动电机
CN113949185A (zh) * 2021-10-15 2022-01-18 浙江中车尚驰电气有限公司 一种兼容高低速的转子冲片、转子及其电机
CN113964982A (zh) * 2021-08-23 2022-01-21 广东金霸智能科技股份有限公司 一种永磁电机
EP4047788A1 (en) * 2021-02-09 2022-08-24 Suzuki Motor Corporation Rotary electric machine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102017367A (zh) * 2008-05-08 2011-04-13 大金工业株式会社 励磁元件
CN204597663U (zh) * 2015-03-30 2015-08-26 沈阳化工大学 一种永磁体分层结构的高速永磁电机转子
CN204696825U (zh) * 2015-05-27 2015-10-07 华域汽车电动系统有限公司 内置式永磁电机转子冲片
CN204992999U (zh) * 2015-07-24 2016-01-20 西安正麒电气有限公司 一种内置式永磁电机转子冲片
CN205123471U (zh) * 2015-09-18 2016-03-30 丹佛斯（天津）有限公司 永磁电机和转子端盖
CN207098792U (zh) * 2017-06-27 2018-03-13 上海电驱动股份有限公司 一种永磁同步电机的转子冲片

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102017367A (zh) * 2008-05-08 2011-04-13 大金工业株式会社 励磁元件
CN204597663U (zh) * 2015-03-30 2015-08-26 沈阳化工大学 一种永磁体分层结构的高速永磁电机转子
CN204696825U (zh) * 2015-05-27 2015-10-07 华域汽车电动系统有限公司 内置式永磁电机转子冲片
CN204992999U (zh) * 2015-07-24 2016-01-20 西安正麒电气有限公司 一种内置式永磁电机转子冲片
CN205123471U (zh) * 2015-09-18 2016-03-30 丹佛斯（天津）有限公司 永磁电机和转子端盖
CN207098792U (zh) * 2017-06-27 2018-03-13 上海电驱动股份有限公司 一种永磁同步电机的转子冲片

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109818474A (zh) * 2019-03-11 2019-05-28 浙江龙芯电驱动科技有限公司 一种高磁阻扭矩集中绕组无刷电机
CN109818474B (zh) * 2019-03-11 2024-03-22 浙江龙芯电驱动科技有限公司 一种高磁阻扭矩集中绕组无刷电机
CN110365151A (zh) * 2019-07-22 2019-10-22 宁波华表机械制造有限公司 一种循环冷却永磁同步电机
CN110365180A (zh) * 2019-07-22 2019-10-22 宁波华表机械制造有限公司 一种斜磁极式永磁同步电机
CN110380537A (zh) * 2019-07-22 2019-10-25 宁波华表机械制造有限公司 一种电机转子冲片及永磁驱动电机转子体及永磁驱动电机
EP4047788A1 (en) * 2021-02-09 2022-08-24 Suzuki Motor Corporation Rotary electric machine
CN113964982A (zh) * 2021-08-23 2022-01-21 广东金霸智能科技股份有限公司 一种永磁电机
CN113949185A (zh) * 2021-10-15 2022-01-18 浙江中车尚驰电气有限公司 一种兼容高低速的转子冲片、转子及其电机

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