CN110380537A - 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 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的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，涉及电机技术领域。所述电机转子冲片包括转轴孔，其上还成型有用以放置永磁体、均布于同一圆周上、与转轴孔同心的若干永磁体槽，相邻两永磁体槽间组合形成U型或V型结构，永磁体按N极S极交替的方式嵌入永磁体槽内，由该转子冲片组合成的转子上的转矩均近似正弦波，永磁体是以近似正弦方式沿圆周分布内嵌在转子体内，从而转矩脉动小，控制系统控制精度高，有利于永磁同步电机的弱磁升速，更好的提高永磁体的性能。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体涉及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。
背景技术
国内新能源电机架构是在传统永磁电机架构上继承下来的，在传统永磁电机中由于气隙磁场不可避免的存在谐波，一般在定转子架构上采取斜槽削弱其影响，但是斜槽的存在将进一步影响电机定子与转子之间的平衡。另外，传统永磁电机中往往采用分布式绕组，来削弱谐波磁动势的影响，但所取得的效果不是很明显。
发明内容
有鉴于此，本发明公开了一种电机转子冲片，其上成型有用以放置永磁体的、若干永磁体槽，相邻两永磁体槽间组合形成U型或V型结构，永磁体按N极S极交替的方式嵌入永磁体槽内。由于永磁体在转子冲片内永磁体槽中以U型或V型陈列的形式组合，由该转子冲片组合成的转子上的转矩均近似正弦波，可以降低电动机之转矩涟波。
根据本发明的目的提出的一种电机转子冲片，包括转轴孔，所述转子冲片上还成型有用以放置永磁体、均布于同一圆周上、与转轴孔同心的多个永磁体槽，相邻永磁体槽间组合形成U型或V型结构，永磁体按N极S极交替的方式嵌入永磁体槽内。
优选的，所述永磁体槽成组设置，所述永磁体槽为长方形永磁体槽。
优选的，V型结构中，相邻两长方形永磁体槽朝向转轴孔一侧开口所成夹角为35°-42°，朝向转子冲片边缘一侧开口所成角度为155°-172°。
优选的，所述转子冲片的边缘处还成型有均布于同一圆周上、与转轴孔同心、与长方形永磁体槽组数相对应的瓦型永磁体槽，所述瓦型永磁体槽位于所述长方形永磁体槽的开口处。
优选的，所述转子冲片在瓦型永磁体槽与长方形永磁体槽之间成型有与长方形永磁体槽组数相对应的转子体隔磁孔，形成隔磁桥。
优选的，所述转子冲片的侧面成型有与长方形永磁体槽组数和位置相对应的转子体凹槽。
优选的，所述转子冲片在长方形永磁体槽和转轴孔之间成型有与长方形永磁体槽组数相对应的减重孔；减重孔与转轴孔之间布置有多个转子体斜磁极定位点；长方形永磁体槽与减重孔之间设置有与长方形永磁体槽组数相对应的转子体鼠笼孔。
本发明另外公开的一种永磁驱动电机转子体，包括叠加的多段上述电机转子冲片，所述转子体侧面设置有由多段转子冲片上的转子体凹槽错位设置所形成的V型斜槽。
优选的，所述转子体中每一转子冲片高度为10-20mm。
本发明还公开了一种永磁驱动电机，包括上述永磁驱动电机转子体。
与现有技术相比，本发明公开一种电机转子冲片的优点是：
（1）本发明公开的电机转子冲片，其上成型有用以放置永磁体的若干永磁体槽，相邻两永磁体槽间组合形成U型或V型结构，永磁体按N极S极交替的方式嵌入永磁体槽内。由于永磁体在转子冲片内永磁体槽中以U型或V型的陈列的形式组合，由该转子冲片组合成的转子上的转矩均近似正弦波，永磁体是以近似正弦方式沿圆周分布内嵌在转子体内，从而转矩脉动小，控制系统控制精度高，有利于永磁同步电机的弱磁升速，更好的提高永磁体的性能。
（2）永磁体以U型或V型的方式嵌入转子冲片永磁体槽内，平行磁场与径向磁场的相互叠加使另一侧的磁场强度大幅度提升，这样可有效地减小电机的体积，提升电机的功率密度。
（3）由于磁场正弦分布程度较高，谐波磁场影响较小，故可采用集中式绕组，可使永磁体工作点较高，提升永磁体的利用率。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域中的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明公开的一种电子转子冲片的结构图。
图2为本发明公开的一种永磁驱动电子转子体结构图。
图中的数字或字母所代表的零部件名称为：
1-转子体永磁体定位点；2-转子体焊接凹槽；3-转子体凹槽；4-转子体焊接点；5-转子体转轴梢键槽；6-转子体斜磁极定位点；7-减重孔；8-转子体鼠笼孔；9-转子体隔磁孔；10-长方形永磁体槽；11-转子冲片对位孔；12-瓦形永磁体槽；13-转子体梢键对位孔；14-转子冲片；15-V型斜槽；16-转轴孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做简要说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
图1-图2示出了本发明较佳的实施例，分别从不同的角度对其进行了详细的剖析。
实施例1
如图1所示的一种电机转子冲片，包括转轴孔16，转子冲片上还成型有用以放置永磁体的、均布于同一圆周上、与转轴孔16同心的的若干永磁体槽，相邻两永磁体槽间组合形成U型或V型结构，永磁体按N极S极交替的方式嵌入永磁体槽内。电机转子体内嵌入的永磁体为分段式，按车用永磁电机的功率、转速、扭矩来设定转子的高度，在恒功率高速运行时，电机永磁体漏磁大，弱磁升速能力强，低速运行时电机漏磁小，输出转矩大，从而转矩脉动小，控制系统控制精度高，有效地提高了永磁同步电机的使用寿命，是新能源汽车最佳的驱动电机。
具体的，永磁体槽成组设置，永磁体槽为六组或八组的长方形永磁体槽10，设置于距离转子冲片边缘2-3mm处，且每个长方形永磁体槽10内靠近转轴孔16的一端均成型有转子体永磁体定位点1，用于永磁体的定位。而在长方形永磁体槽10呈V型结构排列时，相邻两长方形永磁体槽10朝向转轴孔16开口所成夹角为35°-42°，优选36°、40°。朝向转子冲片边缘开口所成角度为155°-172°，优选160°、170°。永磁体按N极S极交替的方式嵌入长方形永磁体槽10内。
进一步的，转子冲片的边缘处还成型有均布于同一圆周上、与转轴孔同心、与长方形永磁体槽10组数相对应的瓦型永磁体槽12。该瓦型永磁体槽12设置于两V型长方形永磁体槽10朝向转子冲片边缘开口处，同时，在瓦型永磁体槽12与长方形永磁体槽10之间还成型有与长方形永磁体槽10组数相对应的转子体隔磁孔9，形成隔磁桥，每一隔磁孔9为五边形孔，具体结构形式不做限制。
进一步的，转子冲片的侧面成型有长方形永磁体槽10组数和位置相对应的多组转子体凹槽3，每组转子体凹槽3包括两个单体凹槽，两单体凹槽之间又对应成型有两个带转子体焊接点4的转子体焊接凹槽2。
进一步的，转子冲片在长方形永磁体槽10和转轴孔16之间成型有与长方形永磁体槽10组数相对应的减重孔7，该减重孔7为设置于两个长方形永磁体槽10朝向转轴孔16方向的开口处的圆形孔，其孔径大小不限，可依据所需进行相应调整。减重孔7与转轴孔16之间布置有多个转子体斜磁极定位点6，该转子体斜磁极定位点6为均布于同一圆周上的四个圆形孔，其孔径大小不限，可依据所需进行相应调整。长方形永磁体槽10与减重孔7之间设置有与长方形永磁体槽10组数相对应的转子体鼠笼孔8。
进一步的，转轴孔16的边缘处对应设置有转子冲片对位孔11、转子体梢键对位孔13以及转子体转轴梢键槽5。
本发明公开的电机转子冲片的永磁体在转子冲片内永磁体槽中以U型或V型的陈列的形式组合，并配合瓦型永磁体槽以及转子体凹槽的设计，使得转子冲片组合成的转子上的转矩均近似正弦波，永磁体是以近似正弦方式沿圆周分布内嵌在转子体内，从而转矩脉动小，控制系统控制精度高，有利于永磁同步电机的弱磁升速，更好的提高永磁体的性能。
如图2所示，本发明另外公开的一种永磁驱动电机转子体，包括叠置的多段上述电机转子冲片14，转子体侧面设置有由多段转子冲片上的转子体凹槽错位设置而形成的V型斜槽15。具体的，转子体的高度由永磁电机的功率、转速、扭矩来确定，每段10-20毫米为最佳。由于转子体中永磁体按多段错位组合，并可以按要求的高度而定制，从而使永磁同步电机电磁涡流降到最低，其厚度以电机设计所需要的厚度为标准，长度按电机转子外径的大小而确定，以降低转矩脉动，电机永磁体不容易失磁，低速输出转矩大，耐温度高为标准。
本发明还公开了一种永磁驱动电机，包括上述永磁驱动电机转子体。该电机不仅具有低速时的高转矩运行性能并且在基速以上的恒功率段具有宽广的弱磁升速范围，在恒功率高速运行时永磁体弱磁升速能力强，低速时输出转矩大，设置分段等厚永磁体，使电机气隙磁密度近似正弦分布，从而电机转矩脉动小，控制精度高且电机永磁体不容易失磁。
综上所述，本发明公开的一种电机转子冲片，其上成型有用以放置永磁体的、若干永磁体槽，相邻两永磁体槽间组合形成U型或V型结构，永磁体按N极S极交替的方式嵌入永磁体槽内，由于永磁体在转子冲片内永磁体槽中以U型或V型的陈列的形式组合，由该转子冲片组合成的转子上的转矩均近似正弦波，永磁体是以近似正弦方式沿圆周分布内嵌在转子体内，从而转矩脉动小，控制系统控制精度高，有利于永磁同步电机的弱磁升速，更好的提高永磁体的性能。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现和使用本发明。对这些实施例的多种修改方式对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种电机转子冲片，包括转轴孔，其特征在于，所述转子冲片上还成型有用以放置永磁体、均布于同一圆周上、与转轴孔同心的多个永磁体槽，相邻永磁体槽间组合形成U型或V型结构，永磁体按N极S极交替的方式嵌入永磁体槽内。
2.根据权利要求1所述的电机转子冲片，其特征在于，所述永磁体槽成组设置，所述永磁体槽为长方形永磁体槽。
3.根据权利要求2所述的电机转子冲片，其特征在于，V型结构中，相邻两长方形永磁体槽朝向转轴孔一侧开口所成夹角为35°-42°，朝向转子冲片边缘一侧开口所成角度为155°-172°。
4.根据权利要求2所述的电机转子冲片，其特征在于，所述转子冲片的边缘处还成型有均布于同一圆周上、与转轴孔同心、与长方形永磁体槽组数相对应的瓦型永磁体槽，所述瓦型永磁体槽位于所述长方形永磁体槽的开口处。
5.根据权利要求4所述的电机转子冲片，其特征在于，所述转子冲片在瓦型永磁体槽与长方形永磁体槽之间成型有与长方形永磁体槽组数相对应的转子体隔磁孔，形成隔磁桥。
6.根据权利要求2所述的电机转子冲片，其特征在于，所述转子冲片的侧面成型有与长方形永磁体槽组数和位置相对应的转子体凹槽。
7.根据权利要求2所述的电机转子冲片，其特征在于，所述转子冲片在长方形永磁体槽和转轴孔之间成型有与长方形永磁体槽组数相对应的减重孔；减重孔与转轴孔之间布置有多个转子体斜磁极定位点；长方形永磁体槽与减重孔之间设置有与长方形永磁体槽组数相对应的转子体鼠笼孔。
8.一种永磁驱动电机转子体，其特征在于，包括依次叠置的多段权利要求1-7任一项所述的电机转子冲片，所述转子冲片的侧面成型有与长方形永磁体槽组数和位置相对应的转子体凹槽，多段转子冲片上的转子体凹槽错位设置形成V型斜槽。
9.根据权利要求8所述的永磁驱动电机转子体，其特征在于，所述转子体中每一转子冲片高度为10-20mm。
10.一种永磁驱动电机，其特征在于，包括权利要求8或9所述的永磁驱动电机转子体。
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