CN111682670A - 一种电动汽车、永磁电机及其混合转子冲片 - Google Patents

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唐小春
董江东
贾梦凡
许时杰
关磊
黄绍枝
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Abstract

本发明公开了一种电动汽车、永磁电机及其混合转子冲片，其特征在于，包括：设置有磁钢槽(3)的冲片本体(4)；设置在所述磁钢槽(3)内的铁氧体磁钢(1)和设置在所述磁钢槽(3)内并且位于所述铁氧体磁钢(1)端部的钕铁硼磁钢(2)。在铁氧体磁钢边缘易发生退磁区域的位置，通过增加钕铁硼磁钢的辅助能够使得边角处不易发生退磁；此外，转子冲片主要选择铁氧体磁钢的设计方式，采用少量钕铁硼磁钢进行助磁，降低成本，提高产品的核心竞争力。

Description

一种电动汽车、永磁电机及其混合转子冲片
技术领域
本发明涉及电动汽车的技术领域，特别涉及一种电动汽车、永磁电机及其混合转子冲片。
背景技术
现有的电机主要包括三种：永磁电机、交流异步电机和开关磁阻电机。永磁同步电机因其具有高功率密度，高效区宽，体积小等优势在电动汽车领域备受青睐，因此，永磁同步电机广泛应用于新能源汽车领域。
现阶段以钕铁硼为代表的稀土永磁材料因其在磁特性上表现优异成为应用最广泛的一类稀土永磁材料。然而由于稀土材料价格的不断提高，制造成本不断增加。使得少稀土或无稀土永磁同步电机、同步磁阻及开关磁阻电机成为研究热点。
因此，如何提供一种永磁电机的混合转子冲片，以降低成本，是本技术领域人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种永磁电机的混合转子冲片，以降低成本。此外还发明还提供了一种具有上述混合转子冲片的永磁电机和电动汽车。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种永磁电机的混合转子冲片，其包括：
设置有磁钢槽的冲片本体；
设置在所述磁钢槽内的铁氧体磁钢和设置在所述磁钢槽内并且位于所述铁氧体磁钢端部的钕铁硼磁钢。
优选的，上述的混合转子冲片中，所述磁钢槽为弧形磁钢槽，且所述弧形磁钢槽的开口朝向定子。
优选的，上述的混合转子冲片中，所述磁钢槽靠近气隙的位置的外侧边缘具有倒角，内侧边缘向外凸出。
优选的，上述的混合转子冲片中，所述磁钢槽为2-4层拓扑结构。
优选的，上述的混合转子冲片中，所述磁钢槽不同心布置。
优选的，上述的混合转子冲片中，所述铁氧体磁钢的靠近中间的部分的厚度大于端部的厚度，且所述铁氧体磁钢的厚度大于所述钕铁硼磁钢的厚度。
优选的，上述的混合转子冲片中，所述冲片本体在所述铁氧体磁钢与所述钕铁硼磁钢的连接处设置有用于增强抗退磁能力的磁孔。
一种永磁电机，包括转子和定子，其中，所述转子为具有上述混合转子冲片的转子。
优选的，上述的永磁电机中，所述定子的内径与外径的比值K满足：0.6≤K≤0.75。
一种电动汽车，包括永磁电机，其中，所述永磁电机为上述所述的永磁电机。
本发明提供的一种永磁电机的混合转子冲片，在铁氧体磁钢边缘易发生退磁区域的位置，通过增加钕铁硼磁钢的辅助能够使得边角处不易发生退磁；此外，转子冲片主要选择铁氧体磁钢，采用少量钕铁硼磁钢进行助磁，降低成本，提高产品的核心竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中的永磁电机的混合转子冲片的结构示意图；
图2为图1中A的局部放大图；
图3为本发明实施例中的永磁电机的混合转子冲片的另一结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种永磁电机的混合转子冲片，以降低成本。此外，本发明还公开了一种具有上述混合转子冲片的永磁电机和电动汽车。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图3所示，本申请还公开了一种永磁电机的混合转子冲片，其包括：具有磁钢槽3的冲片本体4，以及设置在磁钢槽3内的铁氧体磁钢1和钕铁硼磁钢2。具体的，钕铁硼磁钢2设置在铁氧体磁钢1的端部。在铁氧体磁钢1边缘易发生退磁区域的位置，通过增加钕铁硼磁钢2的辅助能够使得边角处不易发生退磁；此外，转子冲片主要选择铁氧体磁钢1，采用少量钕铁硼磁钢2进行助磁，降低成本，提高产品的核心竞争力。
具体的实施例中，上述的磁钢槽3为弧形磁钢槽，并且弧形的磁钢槽3的开口朝向定子。本申请中公开的磁钢槽3为弧形的槽，该结构不仅能够起到保护铁氧体磁钢1的边缘退磁问题，整体还能够起到聚磁的作用。在实际中也可根据需要设置为V型、U型或C型等形状的磁钢槽，且均在保护范围内。
为了改善转矩脉动，本申请中公开的磁钢槽3靠近气隙的位置的外侧边缘具有倒角，而内侧边缘向外凸出，从而改善气隙磁密THD含量。对于凸出的形状和尺寸在此不做具体限定。
优选的实施例中，上述的磁钢槽3为2-4层拓扑结构。如此设置，能够提高转子的凸机性，增加电机磁阻转矩分量，可以达到和钕铁硼永磁同步电机几乎相同的转矩输出能力和功率密度。对于磁钢槽3的数量可为2层、3层、4层或其他层数。
进一步的实施例中，对于磁钢槽3的布置可根据需要设置为同心或不同心，设置为不同心可减小转动脉动，同时改善电机振动噪音。
更进一步的实施例中，将铁氧体磁钢1的靠近中间的部分的厚度设置为大于端部的厚度，并且铁氧体磁钢1的厚度大于钕铁硼磁钢2的厚度。该方式能够起到聚磁的作用。对于具体的尺寸在此不做详细限定。
本申请中公开的冲片本体在铁氧体磁钢1与钕铁硼磁钢2的连接处设置磁孔5，由于磁力线会避开磁阻大的空气侧，因此该磁孔5能够增强抗退磁能力。对于磁孔5的大小需要根据实际进行设置，在此不做详细限定。
此外，本申请还公开了一种永磁电机，包括转子和定子，其中，转子为具有上述混合转子冲片的转子，因此，具有该混合转子冲片的转子的永磁电机也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。
上述公开的转子与满足系数K的定子机座号形成组合，即可兼容配合一定范围内的所有定子冲片。具体的，定子的内径与外径的比值K满足：0.6≤K≤0.75。上述设置方式可形成在某个区域段覆盖(比如乘用车电机开发一款该转子冲片，转子外径为130mm，那么它可匹配180mm～240mm的外径的定子，满足K系数)，从而大范围覆盖各种总成系统。
另外，本申请还公开了一种电动汽车，包括永磁电机，其中，该永磁电机为上述实施例中公开的永磁电机，因此，具有该永磁电机的电动汽车也具有上述所有技术效果。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
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或使用本发明。对这些实施例的多种修改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或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种永磁电机的混合转子冲片，其特征在于，包括：
设置有磁钢槽(3)的冲片本体(4)；
设置在所述磁钢槽(3)内的铁氧体磁钢(1)和设置在所述磁钢槽(3)内并且位于所述铁氧体磁钢(1)端部的钕铁硼磁钢(2)。
2.根据权利要求1所述的混合转子冲片，其特征在于，所述磁钢槽(3)为弧形磁钢槽，且所述弧形磁钢槽的开口朝向定子。
3.根据权利要求2所述的混合转子冲片，其特征在于，所述磁钢槽(3)靠近气隙的位置的外侧边缘具有倒角，内侧边缘向外凸出。
4.根据权利要求2所述的混合转子冲片，其特征在于，所述磁钢槽(3)为2-4层拓扑结构。
5.根据权利要求4所述的混合转子冲片，其特征在于，所述磁钢槽(3)不同心布置。
6.根据权利要求2所述的混合转子冲片，其特征在于，所述铁氧体磁钢(1)的靠近中间的部分的厚度大于端部的厚度，且所述铁氧体磁钢(1)的厚度大于所述钕铁硼磁钢(2)的厚度。
7.根据权利要求1所述的混合转子冲片，其特征在于，所述冲片本体(4)在所述铁氧体磁钢(1)与所述钕铁硼磁钢(2)的连接处设置有用于增强抗退磁能力的磁孔(5)。
8.一种永磁电机，包括转子和定子，其特征在于，所述转子为具有上述混合转子冲片的转子。
9.根据权利要求8所述的永磁电机，其特征在于，所述定子的内径与外径的比值K满足：0.6≤K≤0.75。
10.一种电动汽车，包括永磁电机，其特征在于，所述永磁电机为如权利要求8或9所述的永磁电机。
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