CN110601396A - 电机转子和同步磁阻电机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电机转子和同步磁阻电机。该电机转子包括沿轴向叠置的第一冲片(1)和第二冲片(2)，第一冲片(1)包括多个沿周向排布的磁障组，每个磁障组包括沿径向间隔排布的磁通屏障(3)，同一极下相邻的磁通屏障(3)之间形成导磁通道(4)，各磁通屏障(3)的一端贯穿第一冲片(1)的外圆周形成开口(5)，磁通屏障(3)的另一端与第一冲片(1)的外圆周之间形成隔磁桥(6)，同一极下，第一冲片(1)和第二冲片(2)关于Q轴对称。根据本申请的电机转子，能够减少转子漏磁，有效提高电机转矩和输出效率。

Description

电机转子和同步磁阻电机

技术领域

本申请涉及电机技术领域，具体涉及一种电机转子和同步磁阻电机。

背景技术

同步磁阻电机转子内无永磁体，无鼠笼或者线圈，利用磁通总是沿磁阻最小路径闭合的磁阻最小原理，通过在转子内交替布置多层导磁通道及空气磁障，形成d轴与q轴的电感差值，从而产生转矩进行工作，d轴与q轴的电感差值越大，获得的转矩密度就越大。

现在的大部分同步磁阻电机转子结构如图1所示，转子上冲压出多层空气磁障11，空气磁障两端都有一层薄的导磁桥13，在电机通电运行时，大部分磁通会通过导磁通道12在转子形成回路，有一部分磁通会通过导磁桥13形成回路，这样会造成漏磁21，导致q轴电感变大，凸极比和d轴q轴电感差值变小，电机的输出转矩和功率因数变小。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种电机转子和同步磁阻电机，能够减少转子漏磁，有效提高电机转矩和输出效率。

为了解决上述问题，本申请提供一种电机转子，包括沿轴向叠置的第一冲片和第二冲片，第一冲片包括多个沿周向排布的磁障组，每个磁障组包括沿径向间隔排布的磁通屏障，同一极下相邻的磁通屏障之间形成导磁通道，各磁通屏障的一端贯穿第一冲片的外圆周形成开口，磁通屏障的另一端与第一冲片的外圆周之间形成隔磁桥，同一极下，第一冲片和第二冲片关于Q轴对称。

优选地，同一极下，第一冲片的开口位于Q轴的第一侧，第一冲片的隔磁桥位于Q轴的第二侧。

优选地，同一极下，沿电机转子的径向，第一冲片的开口在Q轴的两侧交替设置。

优选地，同一极下，沿电机转子的径向，第一个导磁通道的第一端与第二个导磁通道的第一端通过隔磁桥连接，第二个导磁通道的第二端通过隔磁桥与第三个导磁通道的第二端连接，依次类推。

优选地，a片第一冲片与b片第二冲片沿电机转子的轴向交替叠压。

优选地，a＝b＝1、2、3……。

优选地，a≠b。

优选地，第一冲片和第二冲片上对应设置有扣点，第一冲片和第二冲片通过扣点扣压在一起。

优选地，第一冲片和第二冲片的内周侧对应设置有铆钉孔，第一冲片和第二冲片叠置时，第一冲片和第二冲片的铆钉孔对齐。

根据本申请的另一方面，提供了一种同步磁阻电机，包括上述的电机转子。

本申请提供的电机转子，包括沿轴向叠置的第一冲片和第二冲片，第一冲片包括多个沿周向排布的磁障组，每个磁障组包括沿径向间隔排布的磁通屏障，同一极下相邻的磁通屏障之间形成导磁通道，各磁通屏障的一端贯穿第一冲片的外圆周形成开口，磁通屏障的另一端与第一冲片的外圆周之间形成隔磁桥，同一极下，第一冲片和第二冲片关于Q轴对称。该电机转子在第一冲片和第二冲片的每个磁通屏障的一端形成开口，另一端形成隔磁桥，并使得第一冲片和第二冲片关于Q轴对称，从而能够利用磁通屏障端部所形成的开口隔断该位置处的磁路，避免磁通屏障开口处的漏磁，从而改善同步磁阻电机转子磁桥漏磁问题，有效减少漏磁，提高输出转矩和输出效率，降低转子温度。

附图说明

图1为现有技术的电机的磁通结构示意图；

图2为本申请实施例的电机转子的第一冲片结构示意图；

图3为本申请实施例的电机转子的第二冲片结构示意图；

图4为本申请实施例的电机转子的第一冲片和第二冲片的组合结构图；

图5为本申请实施例的电机转子的第一种结构示意图；

图6为本申请实施例的电机转子的第二种结构示意图；

图7为本申请实施例的电机的磁通结构示意图。

附图标记表示为：

1、第一冲片；2、第二冲片；3、磁通屏障；4、导磁通道；5、开口；6、隔磁桥；7、扣点；8、铆钉孔。

具体实施方式

结合参见图2至图7所示，根据本申请的实施例，电机转子包括沿轴向叠置的第一冲片1和第二冲片2，第一冲片1包括多个沿周向排布的磁障组，每个磁障组包括沿径向间隔排布的磁通屏障3，同一极下相邻的磁通屏障3之间形成导磁通道4，各磁通屏障3的一端贯穿第一冲片1的外圆周形成开口5，磁通屏障3的另一端与第一冲片1的外圆周之间形成隔磁桥6，同一极下，第一冲片1和第二冲片2关于Q轴对称。

该电机转子在第一冲片1和第二冲片2的每个磁通屏障3的一端形成开口5，另一端形成隔磁桥6，并使得第一冲片1和第二冲片2关于Q轴对称，从而能够利用磁通屏障3端部所形成的开口5隔断该位置处的磁路，避免磁通屏障3在开口5处的漏磁，从而改善同步磁阻电机转子磁桥漏磁问题，有效减少漏磁，提高输出转矩和输出效率，降低转子温度。

此外，由于磁通屏障3的一端形成开口5，因此可以使得磁通屏障3的一端不闭合，电机转子不是一个封闭的整体，能够在径向上直接与外界形成通道，轴向上由于磁通屏障3也有空气通道的存在，最终在电机运行时就形成了径向和轴向的散热通道，提高电机转子与空气的接触面积，使得电机转子能够利用第一冲片1和第二冲片2在外圆周所形成的开口5搅动电机内空气，可以有效的对电机转子进行散热，减小轴承的温升，提高电机可靠性和寿命。

在本实施例中，磁通屏障3为空气屏障，每一极下都包括有多层空气屏障，通过磁通屏障3端部的开口5能够使得电机转子在相邻的导磁通道4之间形成空气屏障，直接阻碍了磁通的无效回路，减少电机旋转过程中的漏磁，提高了电机的d轴q轴电感差值，增加了凸极比，可以有效提高电机转矩和功率因数。

本实施例中的同一极下，第一冲片1和第二冲片2关于Q轴对称是指，同一极下，第一冲片1位于Q轴第一侧的部分与第二冲片2位于Q轴第二侧的部分关于Q轴对称，第一冲片1位于Q轴第二侧的部分与第二冲片2位于Q轴第一侧的部分关于Q轴对称。

由于第一冲片1和第二冲片2形成关于Q轴对称的结构，因此第一冲片1上的开口和第二冲片2上的开口也是关于Q轴对称的，因此能够在电机转子的旋转方向前沿和后沿均形成空气通道，从而使得空气能够更加充分地与电机转子进行换热，更加有效地对电机转子进行散热，提高电机转子的散热性能。

同时，由于第一冲片1和第二冲片2关于Q轴对称，且第一冲片1和第二冲片2沿轴向交替设置，因此第一冲片1的开口5对应于第二冲片2的隔磁桥6，使得第一冲片1的开口5两侧的结构能够通过第二冲片2的隔磁桥6实现连接，第一冲片1的隔磁桥6能够对第二冲片2的开口5两侧的结构进行连接，从而使得第一冲片1和第二冲片2的结构形成互补，无需增加额外的连接结构就能够保证两者之间形成可靠稳定的连接关系，使得所形成的电机转子具有足够的连接强度可以满足电机的运行需要。

上述的导磁通道4可以采用硅钢片等导磁材料制成。

优选地，同一极下，第一冲片1的开口5位于Q轴的第一侧，第一冲片1的隔磁桥6位于Q轴的第二侧。在本实施例中，第一冲片1的开口5均位于同一侧，第一冲片1的隔磁桥6均位于另一侧，提高了第一冲片1结构的一致性，便于进行加工，可以提高加工效率，降低加工难度和加工成本。

优选地，同一极下，沿电机转子的径向，第一冲片1的开口5在Q轴的两侧交替设置。当第一冲片1的开口5沿径向在Q轴的两侧交替设置时，能够提高第一冲片1的结构分布的均匀性，提高其质量分布的均衡性，从而改善电机转子的转动性能，提高电机转子的工作性能。

在本实施例中，同一极下，沿电机转子的径向，第一冲片1的开口5在Q轴的两侧交替设置具体是指，同一极下，沿电机转子的径向，第一个导磁通道4的第一端与第二个导磁通道4的第一端通过隔磁桥6连接，第二个导磁通道4的第二端通过隔磁桥6与第三个导磁通道4的第二端连接，依次类推。

由于第一冲片1和第二冲片2关于Q轴对称，因此第一冲片1有隔磁桥6的位置，第二冲片2断开，第一冲片1断开的位置，第二冲片2有隔磁桥6。

在本实施例中，相邻的磁极关于D轴对称，也即，第一个磁极的第一冲片1的开口5朝向两个相邻磁极之间的D轴，则第二个磁极的第一冲片1的开口5也朝向两个相邻磁极之间的D轴，第一个磁极的第一冲片1的开口5远离两个相邻磁极之间的D轴，则第二个磁极的第一冲片1的开口5也远离两个相邻磁极之间的D轴。这种结构设置有利于优化磁力线结构，进一步提高电机的磁性能，提高电机工作性能。

在其他的实施例中，每个磁极也可以采用相同的结构。

在本实施例中，a片第一冲片1与b片第二冲片2沿电机转子的轴向交替叠压。

在其中一个实施例中，a＝b＝1、2、3……。

在另外一个实施例中，a≠b。

例如，在a＝b时，可以采用一片第一冲片1和一片第二冲片2沿电机转子的轴向交替叠压，也可以采用两片第一冲片1和两片第二冲片2沿电机转子的轴向交替叠压，或者采用三片第一冲片1和三片第二冲片2沿电机转子的轴向交替叠压，交替叠压的第一冲片1和第二冲片2的数量是始终相同的。

在a≠b时，可以采用一片第一冲片1和两片第二冲片2沿电机转子的轴向交替叠压，也可以采用两片第一冲片1和三片第二冲片2沿电机转子的轴向交替叠压，或者采用三片第一冲片1和一片第二冲片2沿电机转子的轴向交替叠压，交替叠压的第一冲片1和第二冲片2的数量是始终不同的。

优选地，第一冲片1和第二冲片2上对应设置有扣点7，第一冲片1和第二冲片2通过扣点7扣压在一起。

在将转子冲片叠置为电机转子的过程中，可以使得相邻转子冲片的扣点7叠扣在一起，利用扣点7加强相邻转子冲片之间的扣合锁紧作用，增加电机转子成型之后的机械强度。

上述的扣点7的形状可以为圆形、三角形、矩形、椭圆形等。

优选地，第一冲片1和第二冲片2的内周侧对应设置有铆钉孔8，第一冲片1和第二冲片2叠置时，第一冲片1和第二冲片2的铆钉孔8对齐。

在完成转子冲片的叠置之后，可以利用铆钉通过铆钉孔8将转子冲片铆压固定在一起，从而进一步提高转子冲片之间的连接强度，增加转子的机械强度。

将第一冲片1和第二冲片2交替叠压，相邻的转子冲片之间通过扣点7和铆钉锁紧固定，电机转子每个空气磁障都与外界相通，形成空气通道，当电机运行时，空气通道与外界发生空气流动，有益于转子铁芯的散热。

根据本申请的实施例，同步磁阻电机包括上述的电机转子。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机转子，其特征在于，包括沿轴向叠置的第一冲片(1)和第二冲片(2)，所述第一冲片(1)包括多个沿周向排布的磁障组，每个所述磁障组包括沿径向间隔排布的磁通屏障(3)，同一极下相邻的所述磁通屏障(3)之间形成导磁通道(4)，各所述磁通屏障(3)的一端贯穿所述第一冲片(1)的外圆周形成开口(5)，所述磁通屏障(3)的另一端与所述第一冲片(1)的外圆周之间形成隔磁桥(6)，同一极下，所述第一冲片(1)和所述第二冲片(2)关于Q轴对称。

2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，同一极下，所述第一冲片(1)的开口(5)位于所述Q轴的第一侧，所述第一冲片(1)的隔磁桥(6)位于所述Q轴的第二侧。

3.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，同一极下，沿所述电机转子的径向，所述第一冲片(1)的开口(5)在所述Q轴的两侧交替设置。

4.根据权利要求3所述的电机转子，其特征在于，同一极下，沿所述电机转子的径向，第一个导磁通道(4)的第一端与第二个导磁通道(4)的第一端通过隔磁桥(6)连接，第二个导磁通道(4)的第二端通过隔磁桥(6)与第三个导磁通道(4)的第二端连接，依次类推。

5.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，a片所述第一冲片(1)与b片所述第二冲片(2)沿所述电机转子的轴向交替叠压。

6.根据权利要求5所述的电机转子，其特征在于，a＝b＝1、2、3……。

7.根据权利要求5所述的电机转子，其特征在于，a≠b。

8.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述第一冲片(1)和所述第二冲片(2)上对应设置有扣点(7)，所述第一冲片(1)和所述第二冲片(2)通过所述扣点(7)扣压在一起。

9.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述第一冲片(1)和所述第二冲片(2)的内周侧对应设置有铆钉孔(8)，所述第一冲片(1)和所述第二冲片(2)叠置时，所述第一冲片(1)和所述第二冲片(2)的铆钉孔(8)对齐。

10.一种同步磁阻电机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的电机转子。