CN113659746A - 一种转子冲片组、转子铁芯、转子和电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转子冲片组、转子铁芯、转子和电机。所述转子冲片组包括第一转子冲片和第二转子冲片，第一转子冲片和第二转子冲片上均形成多个永磁体槽，永磁体槽沿转子冲片径向延伸并在转子冲片上呈中心对称分布；第一转子冲片上的永磁体槽的外端与第一转子冲片外径之间形成外径隔磁豁口；第二转子冲片上的永磁体槽的内端与第二转子冲片内径之间形成内径隔磁豁口。所述转子铁芯由多个上述第一转子冲片和第二转子冲片叠压而成。所述转子包括上述转子铁芯和永磁体，永磁体内置于转子铁芯中。所述电机包括上述转子。本申请采用两种转子冲片进行叠压，在保证转子机械强度的基础上有效解决了转子磁钢漏磁问题，降低了漏磁量，从而节省了磁钢的用量。

Description

一种转子冲片组、转子铁芯、转子和电机
技术领域
本发明涉及电机制造技术领域，特别涉及一种转子冲片组、转子铁芯、转子和电机。
背景技术
永磁同步电机由于其具有的高效率、高功率密度的特点，被广泛应用于新能源电动车辆中，作为车辆驱动动力源。
永磁同步电机的转子结构具有多样性，磁钢置于转子铁芯内部，并由转子铁芯的不对称性而产生的磁阻转矩，提升了永磁同步电机的功率密度。目前，常用的转子磁钢形式分为“一”型、“V”型、“V一”型等组成的径向磁路结构和切向磁路结构。对于径向磁路结构而言，磁钢外表面产生的磁通与定子产生的磁通相互作用，形成电机转矩，磁钢内表面产生的磁通在磁钢之间相互作用，不用于生成电机转矩。而对于切向磁路结构而言，磁钢两个表面产生的磁通均可与电机定子产生的磁通相互作用。从理论上，切向磁路结构的电机的磁钢用量应该小于径向磁通，属于一种更好的设计。但在实际设计过程中，切向磁路结构的磁钢在被固定时，转子外径与磁钢窄边连接的冲片宽度不宜太窄，否则电机转子在高速旋转过程中，有可能在此位置处发生转子冲片撕裂而导致磁钢脱落。所以为了避免上述问题发生，该位置处的冲片宽度一般设计的略宽，以保证机械强度，但也带来了磁钢生产的磁通在该位置处短路形成漏磁通，而不进入到气隙中，出现比较严重的漏磁情况。在此情况下出现了漏磁与机械强度之间的矛盾，但为确保机械强度，只能勉强接受较为严重的漏磁。因此，为了使电机产生设计所需的转矩，对磁钢的用量并不一定小于径向结构转子，并没有体现出切向磁路结构的优势。
发明内容
本发明为了解决切向结构转子存在漏磁与机械强度之间的矛盾，提供了一种转子冲片组、转子铁芯、转子和电机。
本发明是通过以下技术方案得以实现的。
一种转子冲片组，包括第一转子冲片和第二转子冲片，
所述第一转子冲片和第二转子冲片上均形成多个永磁体槽，永磁体槽沿转子冲片径向延伸并在转子冲片上呈中心对称分布；所述第一转子冲片上的永磁体槽的外端与第一转子冲片外径之间形成外径隔磁豁口；所述第二转子冲片上的永磁体槽的内端与第二转子冲片内径之间形成内径隔磁豁口。
进一步的，所述第一转子冲片和第二转子冲片上永磁体槽轴线所在的转子外径均小于相邻两个永磁体槽中心线所在的转子外径。
进一步的，所述第一转子冲片和第二转子冲片的中央均形成轴孔。
进一步的，所述第一转子冲片和第二转子冲片的内径和外径分别相同。
进一步的，所述外径隔磁豁口的宽度小于永磁体槽的宽度。
进一步的，所述内径隔磁豁口的宽度等于永磁体槽的宽度。
一种转子铁芯，由多个上述第一转子冲片和第二转子冲片叠压而成。
进一步的，所述第一转子冲片和第二转子冲片在轴向方向上采用螺钉固定或铆扣固定。
一种转子，包括上述转子铁芯和永磁体，永磁体内置于转子铁芯中。
一种电机，包括上述转子。
本申请具有以下有益效果。
本申请采用两种转子冲片进行叠压，在保证转子机械强度的基础上，有效解决了转子磁钢漏磁问题，降低了漏磁量，从而节省了磁钢的用量。另外，本申请结构还能够实现磁钢在转子内部的有效固定，在电机旋转时降低了磁钢脱落的风险。本申请结构简单，效果好，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明第一转子冲片的结构示意图；
图2是本发明永磁体置于第一转子冲片中的结构示意图；
图3是图1中A部放大图；
图4是本发明第二转子冲片的结构示意图；
图5是本发明永磁体置于第二转子冲片中的结构示意图；
图6是图4中B部放大图；
图7是本发明转子的结构示意图。
其中，1.第一转子冲片；2.第二转子冲片；3.永磁体；4.永磁体槽；5.轴孔；6.冲片固定螺孔；7.外径隔磁豁口；8. 内径隔磁豁口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的说明。
如图1-7所示，一种转子冲片组，包括第一转子冲片1和第二转子冲片2，所述第一转子冲片1和第二转子冲片2的中央均形成轴孔5；优选的，所述第一转子冲片1和第二转子冲片2的内径和外径分别相同。
所述第一转子冲片1和第二转子冲片2上均形成多个永磁体槽4，永磁体槽4沿转子冲片径向延伸并在转子冲片上呈中心对称分布。如图1、4所示，优选的，第一转子冲片1和第二转子冲片2上各形成6个永磁体槽4，6个永磁体槽4在转子冲片上呈中心对称分布，每个永磁体槽4沿转子冲片径向延伸，且永磁体槽4的长度小于转子冲片外径与内径之差。
所述第一转子冲片1上的永磁体槽4的外端与第一转子冲片1外径之间形成外径隔磁豁口7；所述第二转子冲片2上的永磁体槽4的内端与第二转子冲片2内径之间形成内径隔磁豁口8。如图3、6所示，优选的，所述外径隔磁豁口7的宽度小于永磁体槽4的宽度，所述内径隔磁豁口8的宽度等于永磁体槽4的宽度。第一转子冲片1和第二转子冲片2分别在转子外径处和内径处通过开口的方式进行隔磁，这种开口方式的隔磁措施效果明显。
所述第一转子冲片1和第二转子冲片2上永磁体槽4轴线所在的转子外径均小于相邻两个永磁体槽4中心线所在的转子外径。以第一转子冲片1为例，如图1所示，第一转子冲片1上永磁体槽4轴线所在的转子外径为b，相邻两个永磁体槽4中心线所在的转子外径为a，b的长度小于a的长度。本申请的第一转子冲片1和第二转子冲片2并不是标准的圆环形，其可以看成是由永磁体槽4分割成的多个类扇环区域组成，每个类扇环区域两侧形成过渡部，过渡部的外径小于类扇环区域中心线处的外径，永磁体槽4轴线处的外径小于过渡部的外径。本申请的第一转子冲片1和第二转子冲片2的转子外径均采用非均匀气隙结构（非均匀转子表面），可以使永磁体产生的磁通在电机气隙内的分布具有正弦波的特性，有效降低了电机的齿槽转矩和电机运行过程中的转矩脉动。
本申请还公开了一种转子铁芯，由多个上述第一转子冲片1和第二转子冲片2叠压而成。本申请转子铁芯优选的叠压方法为：复数个第一转子冲片1叠压在一起构成第一模组；复数个第二转子冲片2叠压在一起构成第二模组；将由复数个第一模组与复数个第二模组交替叠压组成转子铁芯。
本申请将一定数量的第一转子冲片1和第二转子冲片2分别叠压组装，形成第一模组和第二模组，再将一定数量的第一模组和第二模组交错安装，在转子外径处，约50%转子长度实现开口隔磁措施，约50%转子长度实现窄宽度冲片的隔磁措施。上述隔磁措施完全优于全部采用窄宽度冲片的隔磁措施。在转子内径处具有同样的隔磁效果。由于这种复合式结构的设计，在保证同样电机性能的条件下，比径向磁路结构永磁同步电机节省约25%-30%的磁钢用量。
另外，由于转子外径50%左右长度采用了窄宽度冲片的隔磁措施，这部分结构同时能够实现磁钢在转子内部的有效固定，在电机旋转时，磁钢脱落的风险大幅度降低，满足了机械强度的要求。
所述第一转子冲片1和第二转子冲片2在相邻两个永磁体槽4之间均形成有冲片固定螺孔6，转子冲片叠压后可以将螺钉插入冲片固定螺孔6，采用螺钉拉紧的方式在轴向方向上进行固定，也可以采用在冲片上设置铆扣结构，通过相邻冲片之间的铆扣方式进行轴向固定。
本申请还公开了一种转子，包括上述转子铁芯和永磁体3，如图7所示，永磁体3内置于转子铁芯中，磁钢充磁方向为转子外径的切向方向。
本申请进一步公开了一种电机，包括上述转子。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转子冲片组，包括第一转子冲片（1）和第二转子冲片（2），其特征在于：
所述第一转子冲片（1）和第二转子冲片（2）上均形成多个永磁体槽（4），永磁体槽（4）沿转子冲片径向延伸并在转子冲片上呈中心对称分布；所述第一转子冲片（1）上的永磁体槽（4）的外端与第一转子冲片（1）外径之间形成外径隔磁豁口（7）；所述第二转子冲片（2）上的永磁体槽（4）的内端与第二转子冲片（2）内径之间形成内径隔磁豁口（8）。
2.根据权利要求1所述的一种转子冲片组，其特征在于：所述第一转子冲片（1）和第二转子冲片（2）上永磁体槽（4）轴线所在的转子外径均小于相邻两个永磁体槽（4）中心线所在的转子外径。
3.根据权利要求1所述的一种转子冲片组，其特征在于：所述第一转子冲片（1）和第二转子冲片（2）的中央均形成轴孔（5）。
4.根据权利要求1所述的一种转子冲片组，其特征在于：所述第一转子冲片（1）和第二转子冲片（2）的内径和外径分别相同。
5.根据权利要求1或2所述的一种转子冲片组，其特征在于：所述外径隔磁豁口（7）的宽度小于永磁体槽（4）的宽度。
6.根据权利要求1或2所述的一种转子冲片组，其特征在于：所述内径隔磁豁口（8）的宽度等于永磁体槽（4）的宽度。
7.一种转子铁芯，其特征在于：由多个权利要求1-6任一所述的第一转子冲片（1）和第二转子冲片（2）叠压而成。
8.根据权利要求7所述的一种转子铁芯，其特征在于：所述第一转子冲片（1）和第二转子冲片（2）在轴向方向上采用螺钉固定或铆扣固定。
9.一种转子，其特征在于：包括权利要求7-8任一所述的转子铁芯和永磁体（3），永磁体（3）内置于转子铁芯中。
10.一种电机，其特征在于：包括权利要求9所述的转子。
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