CN113595269B - 冲片组件、定子和电机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种冲片组件、定子和电机。该冲片组件包括冲片，包括轭部和齿部，所述齿部沿所述轭部的径向设在所述轭部上；每个所述齿部所在的径向方向上，所述轭部的外周部上都设有通孔。通过在每个齿部对应位置的轭部上都设置通孔，能起到阻断和分流由电机气隙产生经由齿部传递过来的径向电磁力波，实现降低电机电磁噪声及规避定子铁芯与电磁力共振而放大电磁力的效果，可采用较低代价应用于各种需要降低电磁噪声的电机，并且没改变气隙大小也不会影响电机性能。

Description

冲片组件、定子和电机

技术领域

本申请属于电机技术领域，具体涉及一种冲片组件、定子和电机。

背景技术

电机噪声由电磁噪声、机械噪声和空气动力噪声三大部分组成，其中电磁噪声是高速电机的噪声主要来源。高速电机产生的电磁噪声以其频率高，听感尖锐的特点常常不被人们所接受，因此如何降低电机电磁噪声是行业内普遍存在的难题。

导致中小型高速电机产生电磁噪声主要原因是电机径向电磁力，电机运行过程中气隙产生的径向电磁力作用于定子铁芯，使铁芯振动而产生电磁噪声，尤其当径向电磁力波频率与定子固有模态相近时，电磁噪声将进一步放大，因此电磁噪声是电机径向电磁力和定子铁芯共同作用产生的结果。常用的降低径向电磁力的方法是增大气隙，但同时也降低了电机性能。

发明内容

因此，本申请提供一种冲片组件、定子和电机，能够解决现有技术中降低电磁噪声会影响电机性能的问题。

为了解决上述问题，本申请提供一种冲片组件，包括：

冲片，包括轭部和齿部，所述齿部沿所述轭部的径向设在所述轭部上；

每个所述齿部所在的径向方向上，所述轭部的外周部上都设有通孔。

可选地，所述通孔包括蜂窝孔或条状孔中至少一个。

可选地，所述条状孔包括V型反射孔，所述反射孔的拐角的径向距离小于所述反射孔的两端的径向距离。

可选地，所述反射孔的夹角范围为135°±10°。

可选地，所述反射孔的两端间距小于等于所述齿部的最小宽度。

可选地，所述条状孔还包括有V型减振孔，所述减振孔与所述所述反射孔为间隔设置；所述减振孔的拐角的径向距离大于所述反射孔的拐角的径向距离。

可选地，所述减振孔的两端间距等于所述反射孔的两端间距的一半。

可选地，所述减振孔拐角处和所述反射孔拐角处之间设有减振部，所述减振部包括突出所述减振孔内壁的第一弧形部和突出所述反射孔内壁的第二弧形部。

可选地，所述反射孔中设有强度大于所述冲片材质强度的第一填充物；或/和，所述减振孔中设有第二填充物，所述第二填充物为减振材料。

根据本申请的另一方面，提供了一种定子，包括如上所述的冲片组件。

根据本申请的再一方面，提供了一种电机，包括如上所述的冲片组件或如上所述的定子。

本申请提供的一种冲片组件，包括：冲片，包括轭部和齿部，所述齿部沿所述轭部的径向设在所述轭部上；每个所述齿部所在的径向方向上，所述轭部的外周部上都设有通孔。

通过在每个齿部对应位置的轭部上都设置通孔，能阻断和分流由电机气隙产生经由齿部传递过来的径向电磁力波，实现降低电机电磁噪声及规避定子铁芯与电磁力共振而放大电磁力的效果，可采用较低代价应用于各种需要降低电磁噪声的电机，并且没改变气隙大小也不会影响电机性能。

附图说明

图1为传统定子的径向力波影响示意图；

图2为传统定子上磁路图；

图3为本申请实施例的冲片的结构示意图；

图4为本申请实施例图3中局部放大图；

图5为本申请实施例定子的电磁力波影响示意图。

附图标记表示为：

1、轭部；11、通孔；111、反射孔；112、减振孔；113、减振部；2、齿部。

具体实施方式

结合参见图3至图5所示，根据本申请的实施例，一种冲片组件，包括：

冲片，包括轭部1和齿部2，所述齿部2沿所述轭部1的径向设在所述轭部1上；

每个所述齿部2所在的径向方向上，所述轭部1的外周部上都设有通孔11。

电机的转矩是定子磁场和转子磁场相互作用产生的结果，气隙中产生的电磁力可分解为径向电磁力和轴向电磁力，其中轴向电磁力使电机旋转做有用功，而径向电磁力作用于电机定子铁芯，做无用功，使电机产生电磁噪声，如图1和2所示，因此电磁噪声是径向电磁力和定子铁芯共同作用产生的结果。

本申请通过噪声的TPA分析理论，提出一种在噪声传递路径上削弱噪声方法，根据波的传递特性和反射特性，采用屏障隔振和阻尼减振的原理削弱电机电磁噪声。其中TPA分析方法是指传递路径分析，是一种基于“源-路径-接受者”模型的分析方法，用于追踪振动噪声发生的根本原因，从而采取相关减振措施。屏障隔振是指在噪声从源到接受者的传递路径中设置屏障，振动传递遇到屏障时会产生一个振动减小的屏障区。阻尼减振是指利用高阻尼的材料的吸振特性进行降噪的方法。

本申请在通过电磁仿真确定了定子铁芯轭部1低磁力的磁力盲区，如图2所示，即为每个齿部2所在的径向方向上的轭部1的外周部上，然后在磁力盲区中开设隔振屏障，或有选择性的在隔振屏障中填充高反射性材料或者高阻尼材料，以达到削弱电机电磁噪声的效果。

在每个齿部2所在的径向方向上的轭部1外周部处，即磁力盲区，设置通孔11，通孔11内为空气，或填充有其它性质材料；这样在磁力盲区设置了空气屏障或其它屏障，将来自气隙的电磁力波通过波的反射原理将电磁力波分流并沿着轭部1的周向方向传播，使相邻两齿间电磁力波在轭部1对冲抵消，削弱由径向电磁力产生的电磁噪声。

在一些实施例中，通孔11包括蜂窝孔或条状孔中的至少一个。

通过在定子轭部1开设不同形状的通孔11改变定子的结构强度分布，使定子各个部位对电磁力的响应强度不均匀化，从而规避电机定子铁芯因共振而放大电磁噪声的现象，改善电机噪声。

该条状孔可采用蜂窝孔组合构成。

在一些实施例中，条状孔包括V型反射孔111，所述反射孔111的拐角的径向距离小于所述反射孔111的两端的径向距离。

反射孔采用V型结构，尤其是反射孔的拐角正对气隙产生的径向电磁力，在反射孔为空气屏障，对电磁力波进行反射式分散，如图5所示，并沿着轭部1的周向方向传播，使相邻两齿间电磁力波在轭部1对冲抵消，削弱由径向电磁力产生的电磁噪声。

电磁力波沿着齿部2传向轭部1的传播过程中，当波触碰到隔振屏障时，会有一定数量的波产生反弹，产生反弹的波跟相邻轭部1反弹的波相互抵消，可以在一定程度上减少声音传播，从而减少电磁噪声。

上述反射孔可以所对应的所述齿部2中心线为对称设置，在实际应用中，也可设为不对称分布的，只是降噪效果稍差些。

依据上述反射孔分散电磁力波的原理，实际应用中，还可采用弧形孔或角形孔，只要存在对电磁力波进行反射并能使分散后电磁力波沿轭部1周向传输即可。

反射孔111的两端是指沿反射孔111的延伸的起止端，下述减振孔112的两端具有相同的含义。

在一些实施例中，反射孔111的夹角范围为135°±10°。

采用这个预设的角度，能最有效地将电磁力波反射至轭部1的周向，进行相互抵消。

在一些实施例中，反射孔111的两端间距小于等于所述齿部2的最小宽度。

为了保证冲片自身的结构强度，反射孔不易太宽，反射孔的两端间距小于等于齿部2的宽度，即能实现上述降噪效果。

在一些实施例中，条状孔还包括有减振孔112，所述减振孔112与所述反射孔111为间隔设置；所述减振孔112的拐角的径向距离大于所述反射孔111的拐角的径向距离。

本申请在设置条状孔时，可以是单层的或者多层的，采用两层结构，在降噪效果上会更好；本实施例中采用两层间隔设置的V型孔，其中第一层是反射孔111，第二层是减振孔112，且沿电磁力波传递方向设置。

如图4所示的双层对称V型孔的局部放大示意图，反射孔111的作用主要是反射并分流齿部2中传递的部分电磁力波，使相邻两齿间的的电磁力波发生对冲抵消。减振孔112将上述反射孔111遗留的电磁力波做进一步削弱处理。

在一些实施例中，减振孔112的两端间距等于所述反射孔111的两端间距的一半。

基于减振孔112和反射孔111均为V型孔结构，反射孔111起到最重要的反射电磁力波的作用，因此也会产生振动，且该振动为汇集式，传递到减振孔112，因此减振孔112的尺寸较小，就能实现减振效果。

在一些实施例中，减振孔112拐角处和所述反射孔111拐角处之间设有减振部113，所述减振部113包括突出所述减振孔112内壁的第一弧形部和突出所述反射孔111内壁的第二弧形部。

如图4所示，在减振孔112和反射孔111的共同拐角位置上设置减振部113，相当于增加此处的重量，能达到消耗振动波的能量。

减振孔112和反射孔111本身为弯折的条状孔，主体条状的宽度相同，此时减振部113在突出减振孔112或反射孔111内壁至主体条状的一半宽度。

在一些实施例中，反射孔111中设有强度大于所述冲片材质强度的第一填充物；或/和，所述减振孔112中设有为减振材料的第二填充物。

本申请可以在反射孔111中填充强度大于冲片的材料增加波的反射程度，也可以通过在减振孔112填充软质减振材料增加铁芯的减振和吸振能力。

本申请冲片除了能通过反射与吸收电机电磁力波以外，还可以改变冲片各个部位的刚度均匀度，使电机定子铁芯规避共振点，降低特定电磁力波频率因共振而放大噪声的可能性。

根据本申请的另一方面，提供了一种定子，包括如上所述的冲片组件。

根据本申请的再一方面，提供了一种电机，包括如上所述的冲片组件或如上所述的定子。

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

以上所述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。以上所述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 (9)

1.一种冲片组件，其特征在于，包括：

冲片，包括轭部(1)和齿部(2)，所述齿部(2)沿所述轭部(1)的径向设在所述轭部(1)上；

每个所述齿部(2)所在的径向方向上，所述轭部(1)的外周部上都设有通孔(11)；

所述通孔(11)包括条状孔；所述条状孔包括V型反射孔(111)和V型减振孔(112)，所述减振孔(112)与所述反射孔(111)为径向上间隔设置；所述减振孔(112)的拐角的径向距离大于所述反射孔(111)的拐角的径向距离。

2.根据权利要求1所述的冲片组件，其特征在于，所述反射孔(111)的拐角径向距离小于所述反射孔的两端的径向距离。

3.根据权利要求2所述的冲片组件，其特征在于，所述反射孔(111)的夹角范围为135°±10°。

4.根据权利要求1所述的冲片组件，其特征在于，所述反射孔的两端间距小于等于所述齿部(2)的最小宽度。

5.根据权利要求1所述的冲片组件，其特征在于，所述减振孔(112)的两端间距等于所述反射孔(111)的两端间距的一半。

6.根据权利要求1所述的冲片组件，其特征在于，所述减振孔(112)拐角处和所述反射孔(111)拐角处之间设有减振部(113)，所述减振部(113)包括突出所述减振孔(112)内壁的第一弧形部和突出所述反射孔(111)内壁的第二弧形部。

7.根据权利要求1所述的冲片组件，其特征在于，所述反射孔(111)中设有强度大于所述冲片材质强度的第一填充物；或/和，所述减振孔(112)中设有第二填充物，所述第二填充物为减振材料。

8.一种定子，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的冲片组件。

9.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的冲片组件或如权利要求8所述的定子。

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