CN111786480A - 利用混合永磁材料的电机转子总成单元及电机转子 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用混合永磁材料的电机转子总成单元及电机转子，所述转子内设有双层类U型磁钢槽，双层类U型磁钢槽包括第一U型磁钢槽和第二U型磁钢槽，所述第一U型磁钢槽接近于转子外圆曲面，所述第二U型磁钢槽与第一U型磁钢槽形成包裹结构。特定的磁钢槽尺寸、位置排列、转子外圆形状及有效的混合永磁材料的使用，成功的解决了普通稀土永磁电机高速NEDC工况效率低的问题，在保证转子铁心机械强度的基础上，使电机能够正常输出所需转矩及功率，电机在全速度范围工况下转矩脉动低，提高了电机的可控性。通过转子外表面形状、磁钢槽形状、转子外圆形状及其层数设计，有效改善了电机反电动势谐波，降低了电机的齿槽转矩。
Description
技术领域
本发明涉及转子结构领域，具体地，涉及一种利用混合永磁材料的电机转子总成单元及电机转子。
背景技术
经过半个多世纪的超强度开采，中国稀土资源保有储量及保障年限不断下降，主要矿区资源加速衰减，原有矿山资源大多枯竭。减少稀土使用迫在眉睫。国内外内置稀土永磁同步电机目前最常用转子结构有“一”型、V型、U型、W型等槽型结构，其中，U型磁钢槽电机由于其高聚磁、调速范围广等优点成为当前国内常用的设计，但是传统U型稀土磁钢槽转子设计会有磁钢成本高、高速NEDC工况效率低等缺陷。为了既保证电机性能不变的同时又降低磁钢的成本，降低电机高频铁耗，提高电机NEDC工况效率，开发低成本的磁性材料例如铁氧体、与稀土永磁混合励磁，本专利提出一个新的电机转子结构：类U型双层内置式永磁同步电机转子结构。在这个结构的基础上，使用稀土材料和铁氧体材料混合励磁，该技术对提升我国新能源汽车电机技术水平有重要意义，应用市场前景广阔。
专利文献CN102570663A公开了一种旋转电机的混合式转子，包括由转轴和层叠铁心构成的转子，层叠铁心内设置有沿转轴的轴线旋转、且相对该轴线沿转子周向磁化的数个第一永磁极部，其层叠铁心内还设置有沿转轴的轴线旋转、且相对该轴线沿转子径向或者周向磁化的数个第二永磁极部，所述第二永磁极部数量与所述第一永磁极部数量相同。第一永磁极部的磁力比第二永磁极部的磁力强。相邻第一永磁极部的极性相反，所述相邻第二永磁极部的极性相反，且第一永磁极部与第二永磁极部相互面对的极性相同。第二永磁极部通过第二永磁体槽埋置于层叠铁心的内层或外层。该专利在利用混合永磁材料进一步改进电机转子结构上仍然有待完善的空间。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种利用混合永磁材料的电机转子总成单元及电机转子。
根据本发明提供的一种利用混合永磁材料的电机转子总成单元，包括：第一转子外径圆29、第二转子外径偏心圆30、第一磁钢槽3、第二磁钢槽8、第三磁钢槽13、第四磁钢槽17、第五磁钢槽21、第六磁钢槽26、转子外径处第一隔磁桥2、转子外径处第二隔磁桥6、转子外径处第三隔磁桥16、转子外径处第四隔磁桥20、中间第一隔磁桥31、中间第二隔磁桥32；
所述第一转子外径圆29、第二转子外径偏心圆30、第一磁钢槽3、第二磁钢槽8、第三磁钢槽13、第四磁钢槽17、第五磁钢槽21、第六磁钢槽26、转子外径处第一隔磁桥2、转子外径处第二隔磁桥6、转子外径处第三隔磁桥16、转子外径处第四隔磁桥20、中间第一隔磁桥31、中间第二隔磁桥32设置于转子硅钢28上
还包括：第一稀土材料磁钢9、第二稀土材料磁钢15、第三稀土材料磁钢24、第一铁氧体材料磁钢4、第二铁氧体材料磁钢19、第三铁氧体材料磁钢11、转子硅钢28、第一磁钢槽处第一卡扣1、第一磁钢槽处第二卡扣5、第二磁钢槽处第一卡扣7、第二磁钢槽处第二卡扣10、第三磁钢槽处第一卡扣36、第三磁钢槽处第二卡扣37、第四磁钢槽处第一卡扣33、第四磁钢槽处第二卡扣14、第五磁钢槽处第一卡扣22、第五磁钢槽处第二卡扣18、第六磁钢槽处第一卡扣23、第六磁钢槽处第二卡扣25；
所述第一稀土材料磁钢9、第二稀土材料磁钢15、第三稀土材料磁钢24、第一铁氧体材料磁钢4、第二铁氧体材料磁钢19、第三铁氧体材料磁钢11、转子硅钢28、第一磁钢槽处第一卡扣1、第一磁钢槽处第二卡扣5、第二磁钢槽处第一卡扣7、第二磁钢槽处第二卡扣10、第三磁钢槽处第一卡扣36、第三磁钢槽处第二卡扣37、第四磁钢槽处第一卡扣33、第四磁钢槽处第二卡扣14、第五磁钢槽处第一卡扣22、第五磁钢槽处第二卡扣18、第六磁钢槽处第一卡扣23、第六磁钢槽处第二卡扣25设置于转子硅钢28上。
优选地，还包括：、第一铆钉孔12、第二铆钉孔38、第三铆钉孔27；
所述第一铆钉孔12、第二铆钉孔38、第三铆钉孔27设置于转子硅钢28上。
优选地，所述第一铁氧体材料磁钢4嵌入到第一磁钢槽3中，并与第一磁钢槽处第一卡扣1、第一磁钢槽处第二卡扣5相连接；卡扣为第一铁氧体材料磁钢4起到定位与固定作用。
优选地，所述第一稀土材料磁钢9嵌入到第二磁钢槽8中，并与第二磁钢槽处第一卡扣7、第二磁钢槽处第二卡扣10相连接，卡扣为第一稀土材料磁钢9起到定位与固定作用。
优选地，所述第二铁氧体材料磁钢19嵌入到第五磁钢槽21中，并与第五磁钢槽处第一卡扣22、第五磁钢槽处第二卡扣18相连接，卡扣为第二铁氧体材料磁钢19起到定位与固定作用。
优选地，所述第二稀土材料磁钢15嵌入到第四磁钢槽17中，并与第四磁钢槽处第一卡扣33、第四磁钢槽处第二卡扣14相连接，卡扣为第二稀土材料磁钢15起到定位与固定作用。
优选地，所述第三铁氧体材料磁钢11嵌入到第三磁钢槽13中，并与第三磁钢槽处第一卡扣36、第三磁钢槽处第二卡扣37相连接，卡扣为第三铁氧体材料磁钢11起到定位与固定作用。
优选地，所述第三稀土材料磁钢24嵌入到第六磁钢槽26中，并与第六磁钢槽处第一卡扣23、第六磁钢槽处第二卡扣25相连接，卡扣为第三稀土材料磁钢24起到定位与固定作用。
根据本发明提供的一种电机转子，包括：利用混合永磁材料的电机转子总成单元；所述利用混合永磁材料的电机转子总成单元的数量为多个；多个所述利用混合永磁材料的电机转子总成单元沿周向依次设置。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过提高铁氧体材料磁钢的用量来弥补稀土永磁材料磁钢用量减少带来的性能下降；
2、本发明在保证电机性能的同时极大降低了电机整体的磁钢成本，提高了电机NEDC高速工况下的效率；
3、本发明中，内置式磁钢槽结构采用稀土磁钢与铁氧体磁钢组合，进而提高扭矩输出能力。同时，通过转子外圆设计和磁钢槽形状尺寸及位置设计降低电机气隙磁密谐波，使电机在全速度范围内保持良好的低转矩脉动特性，提高电机的可控性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为发明的三维整体结构示意图。
图2为第一层磁钢槽靠近转子外圆处槽型示意图。
图3为第二层磁钢槽靠近转子外圆处槽型示意图。
图4为发明专利八分之一转子结构示意图。
图5为发明专利八分之一转子尺寸结构参数示意图。
图中：
第一磁钢槽处第一卡扣1 第四磁钢槽17
转子外径处第一隔磁桥2 第五磁钢槽处第二卡扣18
第一磁钢槽3 第二铁氧体材料磁钢19
第一铁氧体材料磁钢4 转子外径处第四隔磁桥20
第一磁钢槽处第二卡扣5 第五磁钢槽21
转子外径处第二隔磁桥6 第五磁钢槽处第一卡扣22
第二磁钢槽处第一卡扣7 第六磁钢槽处第一卡扣23
第二磁钢槽8 第三稀土材料磁钢24
第一稀土材料磁钢9 中间第一隔磁桥31
第二磁钢槽处第二卡扣10 中间第二隔磁桥32
第三铁氧体材料磁钢11 第四磁钢槽处第一卡扣33
第一铆钉孔12 第一边界34-35
第三磁钢槽13 第三磁钢槽处第一卡扣36
第四磁钢槽处第二卡扣14 第三磁钢槽处第二卡扣37
第二稀土材料磁钢15 第二铆钉孔38
转子外径处第三隔磁桥16
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种利用混合永磁材料的电机转子总成单元，包括：第一转子外径圆29、第二转子外径偏心圆30、第一磁钢槽3、第二磁钢槽8、第三磁钢槽13、第四磁钢槽17、第五磁钢槽21、第六磁钢槽26、转子外径处第一隔磁桥2、转子外径处第二隔磁桥6、转子外径处第三隔磁桥16、转子外径处第四隔磁桥20、中间第一隔磁桥31、中间第二隔磁桥32；
所述第一转子外径圆29、第二转子外径偏心圆30、第一磁钢槽3、第二磁钢槽8、第三磁钢槽13、第四磁钢槽17、第五磁钢槽21、第六磁钢槽26、转子外径处第一隔磁桥2、转子外径处第二隔磁桥6、转子外径处第三隔磁桥16、转子外径处第四隔磁桥20、中间第一隔磁桥31、中间第二隔磁桥32设置于转子硅钢28上
还包括：第一稀土材料磁钢9、第二稀土材料磁钢15、第三稀土材料磁钢24、第一铁氧体材料磁钢4、第二铁氧体材料磁钢19、第三铁氧体材料磁钢11、转子硅钢28、第一磁钢槽处第一卡扣1、第一磁钢槽处第二卡扣5、第二磁钢槽处第一卡扣7、第二磁钢槽处第二卡扣10、第三磁钢槽处第一卡扣36、第三磁钢槽处第二卡扣37、第四磁钢槽处第一卡扣33、第四磁钢槽处第二卡扣14、第五磁钢槽处第一卡扣22、第五磁钢槽处第二卡扣18、第六磁钢槽处第一卡扣23、第六磁钢槽处第二卡扣25；
所述第一稀土材料磁钢9、第二稀土材料磁钢15、第三稀土材料磁钢24、第一铁氧体材料磁钢4、第二铁氧体材料磁钢19、第三铁氧体材料磁钢11、转子硅钢28、第一磁钢槽处第一卡扣1、第一磁钢槽处第二卡扣5、第二磁钢槽处第一卡扣7、第二磁钢槽处第二卡扣10、第三磁钢槽处第一卡扣36、第三磁钢槽处第二卡扣37、第四磁钢槽处第一卡扣33、第四磁钢槽处第二卡扣14、第五磁钢槽处第一卡扣22、第五磁钢槽处第二卡扣18、第六磁钢槽处第一卡扣23、第六磁钢槽处第二卡扣25设置于转子硅钢28上。
本发明提供了一种利用混合永磁材料的电机转子总成单元及电机转子，有效地解决了一般稀土类永磁同步电机成本高、高速交流损耗大、NEDC高速工况效率低的缺点，同时通过采用双层类U型内置式混合永磁磁钢材料，有效弥补了稀土永磁减少带来的性能下降，并可增加磁阻转矩，提高电机凸极率，使电机能高功率、低波动、宽调速、快响应的平稳运行。所述转子内设有双层类U型磁钢槽，双层类U型磁钢槽包括第一U型磁钢槽和第二U型磁钢槽，所述第一U型磁钢槽接近于转子外圆曲面，所述第二U型磁钢槽与第一U型磁钢槽形成包裹结构。特定的磁钢槽尺寸、位置排列、转子外圆形状及有效的混合永磁材料的使用，成功的解决了普通稀土永磁电机高速NEDC工况效率低的问题，在保证转子铁心机械强度的基础上，使电机能够正常输出所需转矩及功率，电机在全速度范围工况下转矩脉动低，提高了电机的可控性。通过转子外表面形状、磁钢槽形状、转子外圆形状及其层数设计，有效改善了电机反电动势谐波，降低了电机的齿槽转矩。
优选地，还包括：、第一铆钉孔12、第二铆钉孔38、第三铆钉孔27；
所述第一铆钉孔12、第二铆钉孔38、第三铆钉孔27设置于转子硅钢28上。
优选地，所述第一铁氧体材料磁钢4嵌入到第一磁钢槽3中，并与第一磁钢槽处第一卡扣1、第一磁钢槽处第二卡扣5相连接；卡扣为第一铁氧体材料磁钢4起到定位与固定作用。
优选地，所述第一稀土材料磁钢9嵌入到第二磁钢槽8中，并与第二磁钢槽处第一卡扣7、第二磁钢槽处第二卡扣10相连接，卡扣为第一稀土材料磁钢9起到定位与固定作用。
优选地，所述第二铁氧体材料磁钢19嵌入到第五磁钢槽21中，并与第五磁钢槽处第一卡扣22、第五磁钢槽处第二卡扣18相连接，卡扣为第二铁氧体材料磁钢19起到定位与固定作用。
优选地，所述第二稀土材料磁钢15嵌入到第四磁钢槽17中，并与第四磁钢槽处第一卡扣33、第四磁钢槽处第二卡扣14相连接，卡扣为第二稀土材料磁钢15起到定位与固定作用。
优选地，所述第三铁氧体材料磁钢11嵌入到第三磁钢槽13中，并与第三磁钢槽处第一卡扣36、第三磁钢槽处第二卡扣37相连接，卡扣为第三铁氧体材料磁钢11起到定位与固定作用。
优选地，所述第三稀土材料磁钢24嵌入到第六磁钢槽26中，并与第六磁钢槽处第一卡扣23、第六磁钢槽处第二卡扣25相连接，卡扣为第三稀土材料磁钢24起到定位与固定作用。
具体地，在一个实施例中，如图1至图5所示，一种利用混合永磁材料的电机转子总成单元利用两种不同的永磁材料，通过改善电机磁钢槽型及电机转子外圆形状来增加电机扭矩，同时改变气隙磁密形状来减小电机反电动势谐波的新型永磁电机转子结构，其中：
转子总成单元包括：第一转子外径圆29、第二转子外径偏心圆30、第一磁钢槽3、第二磁钢槽8、第三磁钢槽13、第四磁钢槽17、第五磁钢槽21、第六磁钢槽26、转子外径处第一隔磁桥2、转子外径处第二隔磁桥6、转子外径处第三隔磁桥16、转子外径处第四隔磁桥20、中间第一隔磁桥31、中间第二隔磁桥32、第一稀土材料磁钢9、第二稀土材料磁钢15、第三稀土材料磁钢24、第一铁氧体材料磁钢4、第二铁氧体材料磁钢19、第三铁氧体材料磁钢11、转子硅钢28、第一磁钢槽处第一卡扣1、第一磁钢槽处第二卡扣5、第二磁钢槽处第一卡扣7、第二磁钢槽处第二卡扣10、第三磁钢槽处第一卡扣36、第三磁钢槽处第二卡扣37、第四磁钢槽处第一卡扣33、第四磁钢槽处第二卡扣14、第五磁钢槽处第一卡扣22、第五磁钢槽处第二卡扣18、第六磁钢槽处第一卡扣23、第六磁钢槽处第二卡扣25、第一铆钉孔12、第二铆钉孔38、第三铆钉孔27。
转子总成单元配合关系：第一转子外径圆29、第二转子外径偏心圆30、第一磁钢槽3、第二磁钢槽8、第三磁钢槽13、第四磁钢槽17、第五磁钢槽21、第六磁钢槽26、转子外径处第一隔磁桥2、转子外径处第二隔磁桥6、转子外径处第三隔磁桥16、转子外径处第四隔磁桥20、中间第一隔磁桥31、中间第二隔磁桥32、第一稀土材料磁钢9、第二稀土材料磁钢15、第三稀土材料磁钢24、第一铁氧体材料磁钢4、第二铁氧体材料磁钢19、第三铁氧体材料磁钢11、转子硅钢28、第一磁钢槽处第一卡扣1、第一磁钢槽处第二卡扣5、第二磁钢槽处第一卡扣7、第二磁钢槽处第二卡扣10、第三磁钢槽处第一卡扣36、第三磁钢槽处第二卡扣37、第四磁钢槽处第一卡扣33、第四磁钢槽处第二卡扣14、第五磁钢槽处第一卡扣22、第五磁钢槽处第二卡扣18、第六磁钢槽处第一卡扣23、第六磁钢槽处第二卡扣25、第一铆钉孔12、第二铆钉孔38、第三铆钉孔27在转子硅钢28上。
第一铁氧体材料磁钢4嵌入到第一磁钢槽3中，并与第一磁钢槽处第一卡扣1、第一磁钢槽处第二卡扣5相连接，卡扣为第一铁氧体材料磁钢4起到定位与固定作用。第一稀土材料磁钢9嵌入到第二磁钢槽8中，并与第二磁钢槽处第一卡扣7、第二磁钢槽处第二卡扣10相连接，卡扣为第一稀土材料磁钢9起到定位与固定作用。第二铁氧体材料磁钢19嵌入到第五磁钢槽21中，并与第五磁钢槽处第一卡扣22、第五磁钢槽处第二卡扣18相连接，卡扣为第二铁氧体材料磁钢19起到定位与固定作用。第二稀土材料磁钢15嵌入到第四磁钢槽17中，并与第四磁钢槽处第一卡扣33、第四磁钢槽处第二卡扣14相连接，卡扣为第二稀土材料磁钢15起到定位与固定作用。第三铁氧体材料磁钢11嵌入到第三磁钢槽13中，并与第三磁钢槽处第一卡扣36、第三磁钢槽处第二卡扣37相连接，卡扣为第三铁氧体材料磁钢11起到定位与固定作用。第三稀土材料磁钢24嵌入到第六磁钢槽26中，并与第六磁钢槽处第一卡扣23、第六磁钢槽处第二卡扣25相连接，卡扣为第三稀土材料磁钢24起到定位与固定作用。
所述第二转子外径偏心圆30、第一边界34和第二边界E位置是同心圆，且第一边界34与第二边界E位置在同一分度圆上，厚度为L13，一般在1mm～2mm之间，具体需要根据电机最高转速及该处冲片应力情况来作调整。
所述第二边界包括：第二边界A位置、第二边界B位置、第二边界C位置、第二边界D位置、第二边界E位置、第二边界F位置、第二边界G位置、第二边界H位置、第二边界I位置、第二边界J位置。
所述第二转子外径偏心圆30，是一个α角度的宽度，其中，对于周期角β角度，α/β具体参数根据电机性能，特别在优化转矩脉动性能上做调整。
所述的转子外径处第一隔磁桥2、转子外径处第二隔磁桥6、转子外径处第三隔磁桥16、转子外径处第四隔磁桥20，其厚度一般为1mm～2mm之间，具体需要根据电机最高转速及该处冲片应力情况来作调整，中间第一磁桥31、中间第二磁桥32，宽度为L14，长度为L15，L14一般在1mm～2mm之间，隔磁桥2、20、6、16、L14及L15实际尺寸要根据漏磁情况和转子在最高转速下所受到的应力做适当调整。
第三边界包括：第三边界X位置、第三边界Y位置、第三边界Z位置以及第三边界W位置。
所述的第一磁钢槽3、第五磁钢槽21，第一铁氧体材料磁钢4、第二铁氧体材料磁钢19的角度为γ一般为45～150度之间，具体尺寸要根据转矩脉动、最大扭矩和反电动势的情况确定，L1、L2、L9、L10、L11、L12及γ角根据反电动势、最大扭矩和磁钢退磁情况做适当调整。
所述的第二磁钢槽8、第四磁钢槽17，第一稀土材料磁钢9、第二稀土材料磁钢15的角度为δ一般为45～180度之间，具体尺寸要根据转矩脉动、最大扭矩和反电动势的情况确定，L3、L4、L5、L6、L7、L8及δ角根据反电动势、最大扭矩和磁钢退磁情况做适当调整。
本发明专利的工作原理如下：通过调整第一铁氧体材料磁钢4、第二铁氧体材料磁钢19之间的角度、厚度和长度及第一稀土材料磁钢9、第二稀土材料磁钢15之间的角度、厚度和长度来调整电机永磁扭矩和磁阻扭矩组合得到一个最优扭矩。为了增加冲片的机械强度，需要对冲片进行修正，所以设计转子外径处第一隔磁桥2、转子外径处第二隔磁桥6、转子外径处第三隔磁桥16、转子外径处第四隔磁桥20、中间第一隔磁桥31、中间第二隔磁桥32来增加电机机械强度，同时还要考虑漏磁过大导致磁链下降所导致的扭矩下降。
通过调整转子外径圆29、转子外径偏心圆30以及α、β、γ及δ角来优化转矩脉动、齿槽转矩、反电动势波形来提高电机可控性。
根据本发明提供的一种电机转子，包括：利用混合永磁材料的电机转子总成单元；所述利用混合永磁材料的电机转子总成单元的数量为多个；多个所述利用混合永磁材料的电机转子总成单元沿周向依次设置。
具体地，在一个实施例中，一种利用混合永磁材料的永磁电机转子结构，其中：
转子总成单元包括：第一转子外径圆、第二转子外径偏心圆、第一磁钢槽、第二磁钢槽、第三磁钢槽、第四磁钢槽、第五磁钢槽、第六磁钢槽、转子外径处第一隔磁桥、转子外径处第二隔磁桥、转子外径处第三隔磁桥、转子外径处第四隔磁桥、中间第一隔磁桥、中间第二隔磁桥、第一稀土材料磁钢、第二稀土材料磁钢、第三稀土材料磁钢、第一铁氧体材料磁钢、第二铁氧体材料磁钢、第三铁氧体材料磁钢、转子硅钢、第一磁钢槽处第一卡扣、第一磁钢槽处第二卡扣、第二磁钢槽处第一卡扣、第二磁钢槽处第二卡扣、第三磁钢槽处第一卡扣、第三磁钢槽处第二卡扣、第四磁钢槽处第一卡扣、第四磁钢槽处第二卡扣、第五磁钢槽处第一卡扣、第五磁钢槽处第二卡扣、第六磁钢槽处第一卡扣、第六磁钢槽处第二卡扣、第一铆钉孔、第二铆钉孔、第三铆钉孔。
转子总成单元材料属性：
A、空气：第一磁钢槽、第二磁钢槽、第三磁钢槽、第四磁钢槽、第五磁钢槽、第六磁钢槽、第一铆钉孔、第二铆钉孔、第三铆钉孔。
B、硅钢：转子外径处第一隔磁桥、转子外径处第二隔磁桥、转子外径处第三隔磁桥、转子外径处第四隔磁桥、中间第一隔磁桥、中间第二隔磁桥、转子硅钢、第一磁钢槽处第一卡扣、第一磁钢槽处第二卡扣、第二磁钢槽处第一卡扣、第二磁钢槽处第二卡扣、第三磁钢槽处第一卡扣、第三磁钢槽处第二卡扣、第四磁钢槽处第一卡扣、第四磁钢槽处第二卡扣、第五磁钢槽处第一卡扣、第五磁钢槽处第二卡扣、第六磁钢槽处第一卡扣、第六磁钢槽处第二卡扣。
C、磁钢：第一稀土材料磁钢、第二稀土材料磁钢、第三稀土材料磁钢、第一铁氧体材料磁钢、第二铁氧体材料磁钢、第三铁氧体材料磁钢。
转子总成单元配合关系：第一转子外径圆、第二转子外径偏心圆、第一磁钢槽、第二磁钢槽、第三磁钢槽、第四磁钢槽、第五磁钢槽、第六磁钢槽、转子外径处第一隔磁桥、转子外径处第二隔磁桥、转子外径处第三隔磁桥、转子外径处第四隔磁桥、中间第一隔磁桥、中间第二隔磁桥、第一磁钢槽处第一卡扣、第一磁钢槽处第二卡扣、第二磁钢槽处第一卡扣、第二磁钢槽处第二卡扣、第三磁钢槽处第一卡扣、第三磁钢槽处第二卡扣、第四磁钢槽处第一卡扣、第四磁钢槽处第二卡扣、第五磁钢槽处第一卡扣、第五磁钢槽处第二卡扣、第六磁钢槽处第一卡扣、第六磁钢槽处第二卡扣、第一铆钉孔、第二铆钉孔、第三铆钉孔在转子硅钢上。
第一铁氧体材料磁钢嵌入到第一磁钢槽中，并与第一磁钢槽处第一卡扣、第一磁钢槽处第二卡扣相连接，卡扣为第一铁氧体材料磁钢起到定位与固定作用。第一稀土材料磁钢嵌入到第二磁钢槽中，并与第二磁钢槽处第一卡扣、第二磁钢槽处第二卡扣相连接，卡扣为第一稀土材料磁钢起到定位与固定作用。第二铁氧体材料磁钢嵌入到第五磁钢槽中，并与第五磁钢槽处第一卡扣、第五磁钢槽处第二卡扣相连接，卡扣为第二铁氧体材料磁钢起到定位与固定作用。第二稀土材料磁钢嵌入到第四磁钢槽中，并与第四磁钢槽处第一卡扣、第四磁钢槽处第二卡扣相连接，卡扣为第二稀土材料磁钢起到定位与固定作用。第三铁氧体材料磁钢嵌入到第三磁钢槽中，并与第三磁钢槽处第一卡扣、第三磁钢槽处第二卡扣相连接，卡扣为第三铁氧体材料磁钢起到定位与固定作用。第三稀土材料磁钢嵌入到第六磁钢槽中，并与第六磁钢槽处第一卡扣、第六磁钢槽处第二卡扣相连接，卡扣为第三稀土材料磁钢起到定位与固定作用。
本发明通过提高铁氧体材料磁钢的用量来弥补稀土永磁材料磁钢用量减少带来的性能下降，在保证电机性能的同时极大降低了电机整体的磁钢成本，提高了电机NEDC高速工况下的效率，所述内置式磁钢槽结构采用稀土磁钢与铁氧体磁钢组合，进而提高扭矩输出能力。同时，通过转子外圆设计和磁钢槽形状尺寸及位置设计降低电机气隙磁密谐波，使电机在全速度范围内保持良好的低转矩脉动特性，提高电机的可控性。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种利用混合永磁材料的电机转子总成单元，其特征在于，包括：第一转子外径圆(29)、第二转子外径偏心圆(30)、第一磁钢槽(3)、第二磁钢槽(8)、第三磁钢槽(13)、第四磁钢槽(17)、第五磁钢槽(21)、第六磁钢槽(26)、转子外径处第一隔磁桥(2)、转子外径处第二隔磁桥(6)、转子外径处第三隔磁桥(16)、转子外径处第四隔磁桥(20)、中间第一隔磁桥(31)、中间第二隔磁桥(32)；
所述第一转子外径圆(29)、第二转子外径偏心圆(30)、第一磁钢槽(3)、第二磁钢槽(8)、第三磁钢槽(13)、第四磁钢槽(17)、第五磁钢槽(21)、第六磁钢槽(26)、转子外径处第一隔磁桥(2)、转子外径处第二隔磁桥(6)、转子外径处第三隔磁桥(16)、转子外径处第四隔磁桥(20)、中间第一隔磁桥(31)、中间第二隔磁桥(32)设置于转子硅钢(28)上；
还包括：第一稀土材料磁钢(9)、第二稀土材料磁钢(15)、第三稀土材料磁钢(24)、第一铁氧体材料磁钢(4)、第二铁氧体材料磁钢(19)、第三铁氧体材料磁钢(11)、转子硅钢(28)、第一磁钢槽处第一卡扣(1)、第一磁钢槽处第二卡扣(5)、第二磁钢槽处第一卡扣(7)、第二磁钢槽处第二卡扣(10)、第三磁钢槽处第一卡扣(36)、第三磁钢槽处第二卡扣(37)、第四磁钢槽处第一卡扣(33)、第四磁钢槽处第二卡扣(14)、第五磁钢槽处第一卡扣(22)、第五磁钢槽处第二卡扣(18)、第六磁钢槽处第一卡扣(23)、第六磁钢槽处第二卡扣25；
所述第一稀土材料磁钢(9)、第二稀土材料磁钢(15)、第三稀土材料磁钢(24)、第一铁氧体材料磁钢(4)、第二铁氧体材料磁钢(19)、第三铁氧体材料磁钢(11)、转子硅钢(28)、第一磁钢槽处第一卡扣(1)、第一磁钢槽处第二卡扣(5)、第二磁钢槽处第一卡扣(7)、第二磁钢槽处第二卡扣(10)、第三磁钢槽处第一卡扣(36)、第三磁钢槽处第二卡扣(37)、第四磁钢槽处第一卡扣(33)、第四磁钢槽处第二卡扣(14)、第五磁钢槽处第一卡扣(22)、第五磁钢槽处第二卡扣(18)、第六磁钢槽处第一卡扣(23)、第六磁钢槽处第二卡扣25设置于转子硅钢(28)上。
2.根据权利要求1所述的利用混合永磁材料的电机转子总成单元，其特征在于，还包括：、第一铆钉孔(12)、第二铆钉孔(38)、第三铆钉孔(27)；
所述第一铆钉孔(12)、第二铆钉孔(38)、第三铆钉孔(27)设置于转子硅钢(28)上。
3.根据权利要求1所述的利用混合永磁材料的电机转子总成单元，其特征在于，所述第一铁氧体材料磁钢(4)嵌入到第一磁钢槽(3)中，并与第一磁钢槽处第一卡扣(1)、第一磁钢槽处第二卡扣(5)相连接；卡扣为第一铁氧体材料磁钢(4)起到定位与固定作用。
4.根据权利要求1所述的利用混合永磁材料的电机转子总成单元，其特征在于，所述第一稀土材料磁钢(9)嵌入到第二磁钢槽(8)中，并与第二磁钢槽处第一卡扣(7)、第二磁钢槽处第二卡扣(10)相连接，卡扣为第一稀土材料磁钢(9)起到定位与固定作用。
5.根据权利要求1所述的利用混合永磁材料的电机转子总成单元，其特征在于，所述第二铁氧体材料磁钢(19)嵌入到第五磁钢槽(21)中，并与第五磁钢槽处第一卡扣(22)、第五磁钢槽处第二卡扣(18)相连接，卡扣为第二铁氧体材料磁钢(19)起到定位与固定作用。
6.根据权利要求1所述的利用混合永磁材料的电机转子总成单元，其特征在于，所述第二稀土材料磁钢(15)嵌入到第四磁钢槽(17)中，并与第四磁钢槽处第一卡扣(33)、第四磁钢槽处第二卡扣(14)相连接，卡扣为第二稀土材料磁钢(15)起到定位与固定作用。
7.根据权利要求1所述的利用混合永磁材料的电机转子总成单元，其特征在于，所述第三铁氧体材料磁钢(11)嵌入到第三磁钢槽(13)中，并与第三磁钢槽处第一卡扣(36)、第三磁钢槽处第二卡扣(37)相连接，卡扣为第三铁氧体材料磁钢(11)起到定位与固定作用。
8.根据权利要求1所述的利用混合永磁材料的电机转子总成单元，其特征在于，所述第三稀土材料磁钢(24)嵌入到第六磁钢槽(26)中，并与第六磁钢槽处第一卡扣(23)、第六磁钢槽处第二卡扣25相连接，卡扣为第三稀土材料磁钢(24)起到定位与固定作用。
9.一种电机转子，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的利用混合永磁材料的电机转子总成单元；
所述利用混合永磁材料的电机转子总成单元的数量为多个。
10.根据权利要求9所述的电机转子，其特征在于，多个所述利用混合永磁材料的电机转子总成单元沿周向依次设置。
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| CN202010462257.4A CN111786480A (zh) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | 利用混合永磁材料的电机转子总成单元及电机转子 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113949183A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-18 | 浙江中车尚驰电气有限公司 | 一种转子冲片、转子及电机 |
| CN113972766A (zh) * | 2021-09-06 | 2022-01-25 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种具有高抗振性能的电机转子冲片及转子总成结构 |
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| CN113949183B (zh) * | 2021-10-15 | 2023-12-29 | 浙江中车尚驰电气有限公司 | 一种转子冲片、转子及电机 |
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