CN116260265B - 电机转子、转子组件、电机及车辆 - Google Patents

电机转子、转子组件、电机及车辆 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种电机转子、转子组件、电机及车辆,该电机转子包括转子铁芯、永磁铁单元及缠绕件单元,转子铁芯包括中央主体部和多个分体部,中央主体部的外周壁上设置有多个安装槽,永磁铁单元包括多个永磁铁组,每个分体部和每个永磁铁组位于对应的安装槽内,并且,在每个安装槽内,永磁铁组夹持在对应的分体部与中央主体部之间,分体部上设置有沿电机转子的轴向延伸的第一通道,缠绕件单元包括多个第一缠绕件,多个第一缠绕件分别穿设于对应的第一通道,并将对应的分体部与中央主体部缠绕固定于一体。如此设计,有利于满足电机转子高速运转的结构强度要求,同时,能够不增加电机的定转子气隙厚度,从而有利于提升电机的扭矩和功率密度。

Description

电机转子、转子组件、电机及车辆
技术领域
本公开涉及电机技术领域,尤其涉及一种电机转子、转子组件、电机及车辆。
背景技术
高速化一直是提高(如永磁同步电机)扭矩功率密度的主要方向,但永磁同步电机一般采用内置磁钢式电机转子,随着转速不断提高,其内置磁钢式电机转子的结构强度难以满足高速化要求,故而限制了电机转速的进一步提升。在相关技术中,为了进一步提高电机转速,通常在电机转子的外周壁设置缠绕层,以保证转子的结构强度满足电机高速运转的需要。然而,由于需要考虑给缠绕层预留空间,相较于不设置缠绕层的方案,当电机转子的外周壁设置缠绕层后,导致转子铁芯与电机的定子之间的间隙变大,从而导致电机的定转子气隙变得较大,这将显著降低电机峰值扭矩,从而不利于提升电机的扭矩和功率密度。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题,本公开提供一种电机转子、转子组件、电机及车辆。
根据本公开实施例的第一方面,提供一种电机转子,包括转子铁芯、永磁铁单元及缠绕件单元,所述转子铁芯包括中央主体部和多个分体部;
所述中央主体部的外周壁上设置有多个安装槽,所述永磁铁单元包括多个永磁铁组,每个分体部和每个永磁铁组位于对应的安装槽内,并且,在每个安装槽内,所述永磁铁组夹持在对应的分体部与所述中央主体部之间;
所述分体部上设置有沿所述电机转子的轴向延伸的第一通道,所述缠绕件单元包括多个第一缠绕件,所述多个第一缠绕件分别穿设于对应的第一通道,并将对应的分体部与所述中央主体部缠绕固定于一体。
可选地,所述第一通道构造为形成在所述分体部的外侧壁上的第一凹槽,所述第一凹槽沿所述电机转子的轴向延伸至所述分体部的两个端面。
可选地,所述第一凹槽的位置设置为,在所述电机转子的周向上,所述第一凹槽位于所述分体部的外周壁的中部。
可选地,所述中央主体部上设置有多个沿电机转子的轴向延伸的第二通道;每个所述第一缠绕件穿设于对应的第一通道和第二通道,并还具有覆盖在所述中央主体部的端面及对应的分体部的端面上的第一部分。
可选地,所述中央主体部上设置有用于供电机的转轴穿过的安装孔,所述第二通道构造为形成在所述安装孔的壁上的第二凹槽,所述第二凹槽的两端沿所述安装孔的轴向延伸至所述中央主体部的两个端面。
可选地,所述第二凹槽在所述安装孔的壁上周向均匀分布。
可选地,所述第一缠绕件的数量与所述分体部的数量相同并一一对应,每个第一缠绕件将对应的分体部与所述中央主体部缠绕固定为一体。
可选地,每个所述第一缠绕件位于所述电机转子的端面上的第一部分沿所述电机转子的径向延伸。
可选地,所述多个分体部绕所述中央主体部的周向等间隔布置,多个第一缠绕件的第一部分周向等角度间隔布置在所述电机转子的端面上。
可选地,所述第一通道的横截面为矩形,所述第一缠绕件的宽度尺寸与所述第一通道的宽度尺寸适配,和/或,所述第二通道的横截面为矩形,所述第一缠绕件的宽度尺寸与所述第二通道的宽度尺寸适配。
可选地,每个所述分体部上的第一通道内穿设有至少两个第一缠绕件,所述至少两个第一缠绕件将同一个分体部与所述中央主体部缠绕固定为一体。
可选地,每个所述分体部上的所述至少两个第一缠绕件位于所述电机转子的端面上的第一部分呈角度布置。
可选地,每个所述分体部上穿设有两个所述第一缠绕件,两个所述第一缠绕件位于所述电机转子的端面上的所述第一部分构造成开口朝内的八字形结构。
可选地,所述第一通道构造为设置在所述分体部的外侧壁上的V形槽,该V形槽包括呈角度布置的第一倾斜面和第二倾斜面,所述第一倾斜面用于与所述两个第一缠绕件中的一个第一缠绕件接触,所述第二倾斜面用于与所述两个第一缠绕件中的另一个第一缠绕件接触。
可选地,所述第一倾斜面和所述第二倾斜面的外端均设置有用于对所述第一缠绕件进行限位的第一限位凸起。
可选地,所述第二通道内具有呈角度布置的第三倾斜面和第四倾斜面,所述第三倾斜面所述第四倾斜面用于与不相同的第一缠绕件接触。
可选地,所述第一倾斜面与相邻两个第二通道中的一者内的所述第三倾斜面平行,所述第二倾斜面与所述相邻两个第二通道中的另一者内的所述第四倾斜面平行;
所述第一倾斜面与所述第三倾斜面之间缠绕有一个所述第一缠绕件,所述第二倾斜面与所述第四倾斜面之间缠绕有一个所述第一缠绕件。
可选地,所述第二通道靠近供电机的转轴穿过的安装孔的一端相对布置有两个限位部,其中一个所述限位部连接于所述第三倾斜面靠近所述安装孔的一端,另一个所述限位部连接于所述第四倾斜面靠近所述安装孔的一端。
可选地,所述安装槽为开口朝外的V形槽,所述分体部构造成扇形结构,包括相连的V形面和弧形面,所述弧形面和V形面均沿所述电机转子的轴向延伸,所述弧形面为所述分体部的外侧壁;
每个所述永磁铁组包括两个磁钢,所述两个磁钢中的一者夹持在所述安装槽的其中一个侧壁与所述V形面的其中一个斜面之间,所述两个磁钢中的另一者夹持在所述安装槽的另一个侧壁与所述V形面的另一个斜面之间;
每个所述第一缠绕件将位于对应的安装槽内的分体部以及两个磁钢固定到所述安装槽内。
可选地,每个所述斜面的外端设置有第二限位凸起,所述安装槽的每个侧壁的外端设置有第三限位凸起,所述第三限位凸起和所述第二限位凸起配合,以用于对所述磁钢的外端面进行限位。
可选地,所述第一缠绕件为碳纤维缠绕件。
可选地,所述缠绕件单元还包括第二缠绕件,所述第二缠绕件缠绕在所述转子铁芯的外周壁上。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种电机的转子组件,包括转轴、平衡盘及上述的电机转子,所述电机转子和所述平衡盘均安装在所述转轴上,所述平衡盘与所述电机转子的端面抵接,或者,所述平衡盘与所述电机转子的端面间隔布置。
可选地,所述平衡盘的径向尺寸小于所述电机转子的端面的径向尺寸。
根据本公开实施例的第三方面,提供一种电机,包括上述的转子组件。
根据本公开实施例的第四方面,提供一种车辆,包括上述的电机。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:在本公开提供的电机转之中,通过设置第一缠绕件将多个永磁铁组和分体部固定在中央主体部上,有利于满足电机转子高速运转的结构强度要求,如此,可以不依赖设置在电机转子的外周壁上的缠绕件来固定永磁铁组和分体部。这样便可省去位于电机转子的外周壁上的缠绕件或者减小外周壁上的缠绕件的厚度,即减小第二缠绕件的厚度。并且,由于在本公开中,通过在分体部上设置第一通道来容纳第一缠绕件,有利于避免第一缠绕件位于分体部上的部分凸出于分体部的外侧壁,从而有利于避免第一缠绕件位于分体部上的部分凸出于电机转子的外侧壁,基于此,在本公开提供的电机转子中,能够不增加电机的定转子气隙厚度,从而有利于提升电机的扭矩和功率密度。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种电机转子的端面视角的结构示意图,其中,为了清楚显示第一缠绕的第一部分和第二部分,第一缠绕的第一部分和第二部分采用了不同的线条结构;
图2是图1示出的一种电机的左视示意图;
图3是根据一示例性实施例示出的一种隐去第一缠绕件和第二缠绕件后的电机转子的结构示意图;
图4是根据一示例性实施例示出的一种转子铁芯的中央主体部的结构示意图;
图5是根据另一示例性实施例示出的一种电机转子的端面视角的结构示意图;
图6是图5示出的一种电机的左视示意图;
图7是根据另一示例性实施例示出的一种隐去第一缠绕件和第二缠绕件后的电机转子的结构示意图;
图8是根据另一示例性实施例示出的一种转子铁芯的中央主体部的结构示意图。
附图标记说明
100-电机转子;10-转子铁芯;11-中央主体部;111-安装槽;1111-第三限位凸起;112-第二通道;1121-第三倾斜面;1122-第四倾斜面;113-安装孔;114-限位部;12-分体部;121-第一通道;1211-第一倾斜面;1212-第二倾斜面;1213-第一限位凸起;122-外侧壁;123-V形面;1231-斜面;1232-第二限位凸起;20-永磁铁组;21-磁钢;31-第一缠绕件;311-第一部分;312-第二部分;32-第二缠绕件;40-电机转子的端面;50-转轴套筒。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
需要说明的是,本申请中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下,并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。
在本公开中,在未作相反说明的情况下,所使用的方位名词“内”、“外”是指相应部件本身轮廓的内和外。此外,在本公开中,在未作相反说明的情况下,所使用的术语如“第一”和“第二”仅是为了区分一个要素和另外一个要素,并不具有顺序性和重要性。
如上文提及的,在相关技术中,虽然设置在电机转子的外周壁上的缠绕层有利于使电机转子的结构强度满足电机高速运转的要求,但是会导致转子气隙变得较大,显著降低了电机峰值扭矩,从而不利于提升扭矩和功率密度。参见图1、图3、图5和图7,在电机转子100的转子铁芯10为分离式转子铁芯的实施例中,转子铁芯10包括中央主体部11与多个分体部12,虽然设置位于电机转子100的外周壁上的缠绕层(如下文的第二缠绕件32)能够将中央主体部11与多个分体部12连为一体,并起到提升电机转子100的结构强度的作用,但是仍然会导致转子气隙变得较大,会显著降低电机峰值扭矩,从而不利于提升扭矩和功率密度。
鉴于此,如图1至图8所示,根据本公开的一方面,提供一种电机转子100,该电机转子100包括转子铁芯10、永磁铁单元及缠绕件单元,转子铁芯10包括中央主体部11和多个分体部12,中央主体部11的外周壁上设置有多个安装槽111,永磁铁单元包括多个永磁铁组20,每个分体部12和永磁铁组20位于对应的安装槽111内,并且,在每个安装槽111内,永磁铁组20夹持在对应的分体部12与中央主体部11之间,每个分体部12上设置有沿电机转子100的轴向延伸的第一通道121,缠绕件单元包括多个第一缠绕件31,多个第一缠绕件31分别穿设于对应的第一通道121,并将对应的分体部12与中央主体部11缠绕固定于一体,以将多个分体部12及多个永磁铁组20固定到中央主体部11上,如此,在第一缠绕件31的作用下,可使多个分体部12及多个永磁铁组20缠紧以固定在中央主体部11上。
在本公开提供的电机转子100之中,通过设置第一缠绕件31将多个永磁铁组20和分体部12固定在中央主体部11上,有利于满足电机转子100高速运转的结构强度要求,如此,可以不依赖设置在电机转子100的外周壁上的缠绕件(如下文的第二缠绕件32)来固定永磁铁组20和分体部12。这样便可省去位于电机转子100的外周壁上的缠绕件或者减小外周壁上的缠绕件的厚度,即减小第二缠绕件32的厚度。并且,由于在本公开中,通过在分体部12上设置第一通道121来容纳第一缠绕件31,有利于避免第一缠绕件31位于分体部12上的部分凸出于分体部12的外侧壁122,从而有利于避免第一缠绕件31位于分体部12上的部分凸出于电机转子100的外侧壁,基于此,在本公开提供的电机转子100中,能够不增加电机的定转子气隙厚度,从而有利于提升电机的扭矩和功率密度。
在本公开中,第一通道121可以设置在分体部12上任意合适的位置,本公开对此不作限定。可选地,如图1、图3、图5和图7所示,第一通道121构造为形成在分体部12的外侧壁122上的第一凹槽,第一凹槽沿电机转子100的轴向延伸至分体部12的两个端面。将第一通道121设置在分体部12的外侧壁122上,在方便加工第一通道121的同时,还有利于在布置第一缠绕件31时,方便将第一缠绕件31穿过第一凹槽内。
如图1、图3、图5和图7所示,在分体部12形成为扇形结构的实施例中,第一通道121(如图3和图7所示的第一凹槽)的位置可以设置为,在电机转子100的周向上,第一凹槽位于分体部12的外侧壁122的中部。如此,在利用第一缠绕件31将分体部12固定到中央主体部11上后,有利于使每个分体部12各个位置受力均衡,从而可以避免因分体部12倾斜等情况而导致出现电机的定转子气隙的不均匀的情况。
可以理解的是,在本公开的其他实施例中,可以不将第一通道121设置在分体部12的外侧壁122,而是可以将第一通道121设置在分体部12的外侧壁122与内侧壁之间。
可选地,如图3、图4、图7和图8所示,中央主体部11上设置有多个沿电机转子100的轴向延伸的第二通道112,每个第一缠绕件31穿设于对应的第一通道121和第二通道112,并还具有覆盖在中央主体部11的端面及对应的分体部12的端面上的第一部分311。即,在电机转子100处于装配状态时,每个第一缠绕件31均形成为环形件,具有第一部分311和第二部分312,第一部分311包括位于分体部12的端面上的部分以及位于中央主体部11上的部分,第二部分312包括位于第一通道121内的部分和位于第二通道内112的部分。通过形成环形件,将分体部12及夹持在该分体部12与中央主体部11之间的永磁铁组20连接为一体,实现分体部12和永磁铁组20的固定。
在本公开中,第二通道112可以设置在中央主体部11上任意合适的位置,本公开对此不作限定。可选地,如图1至图8所示,中央主体部11上设置有用于供电机的转轴(未图示)穿过的安装孔113,第二通道112构造为形成在安装孔113的壁上的第二凹槽,第二凹槽的两端沿安装孔113的轴向延伸至中央主体部11的两个端面。如此设置,一方面方便加工第二通道112,有利于降低加工成本,另一方面,还有利于在布置第一缠绕件31时,方便将第一缠绕件31穿过第二通道112(即第二凹槽内)。
可选地,第二凹槽在安装孔113的壁上可以周向均匀分布,如此设置,在利用第一缠绕件31将分体部12固定到中央主体部11上后,有利于使每个分体部12各个位置受力均衡。
可以理解的是,在本公开的其他实施例中,可以不将第二通道112设置在中央主体部11的安装孔113的内壁上,而是可以将第二通道112设置在安装槽111的侧壁与安装孔113的侧壁之间。
在图1至图4示出的实施例中,电机的转轴直接安装在安装孔113内。在图5至图8示出的实施例中,转轴可以通过转轴套筒50上安装在安装孔113内。
本公开对第一缠绕件31在电机转子100上的缠绕方式不作限定,只要能够将永磁铁组20和多个分体部12可靠固定到转子铁芯10的中央主体部11上即可。可选地,如图1至图4所示,在本公开的一种实施例中,第一缠绕件31的数量与分体部12的数量相同并一一对应,每个第一缠绕件31将对应的分体部12与中央主体部11缠绕固定为一体。具体地,参见图1至图4,中央主体部11上设置有沿多个电机转子100的轴向延伸的第二通道112,每个分体部12上设置有一个第一通道121,每个分体部12通过一个第一缠绕件31与中央主体部11连为一体。
如图1和图2所示,在本公开的一种实施例中,每个第一缠绕件31在电机转子的端面40上的第一部分311沿电机转子100的径向延伸,即,第一缠绕件31位于电机转子的端面40上的第一部分包括位于分体部12上的部分和位于第中央主体部11上的部分。沿电机转子100的径向延伸可以使得第一缠绕件31在电机转子的端面40上的部分尽可能的短,有利于节约材料。此外,在第一缠绕件31在分体部12和中央主体部11上缠紧后,由于第一部分311沿带电机转子100的径向延伸,有利于避免第一缠绕件31在电机转子的端面40滑动。
这里,电机转子的端面40可包括中央主体部11的端面和分体部12的端面。
为了保证各个分体部12受力的均匀性,从而保证电机转子100的外周壁各个地方与电机定子之间气隙的均匀性。如图1所示,多个分体部12绕中央主体部11的周向等间隔布置,即,多个安装槽111绕中央主体部11的周向等间隔布置,多个第一缠绕件31位于电机转子的端面40上的部分(即第一部分311)周向等角度间隔布置在电机转子的端面40上。
在如图1示出的实施例中,第一通道121(第一凹槽)的横截面可以为矩形,第一缠绕件31的宽度尺寸可以与第一通道121的宽度尺寸适配,和/或,第二通道112(第二凹槽)的横截面可以为矩形,第一缠绕件31的宽度尺寸可以与第二通道112的宽度尺寸适配。如此,当将第一缠绕件31沿第一通道121和第二通道112缠绕后,可以避免第一缠绕件31在第一通道121和第二通道112内滑动,有利于提升第一缠绕件31固定分体部12及永磁铁组20的可靠性。
可以理解的是,这里及下文提及的在“第一缠绕件31的宽度”是指第一缠绕件31缠绕在转子铁芯10上后的宽度,即第一缠绕件31处于装配状态的宽度,在第一缠绕件31处于未缠绕在转子铁芯10上的状态,第一缠绕件31的形状可以为扁平条状或圆形丝条状,可以缠绕多层。
如图5至图8所示,在本公开的另一种实施例中,每个分体部12上的第一通道121内穿设有至少两个第一缠绕件31,至少两个第一缠绕件31将同一个分体部12与中央主体部11缠绕固定为一体。而且,由于每个分体部12上穿设有至少两个第一缠绕件31,有利于提升分体部12与中央主体部11固定的可靠性。
可选地,每个分体部12上的至少两个第一缠绕件31位于电机转子的端面40上的第一部分311呈角度布置。如此设置,有利于增大多个第一缠绕件31在电机转子的端面40上覆盖范围,从而有利于提升分体部12与中央主体部11连接的可靠性,进而有利于进一步提升电机转子100的结构强度。
另外,可以理解的是,每个分体部12上的第一通道121的数量可以是一个也可以是多个,本公开对此不作限定。例如,参见图5,每个分体部12上的第一通道121为一个时,两个第一缠绕件31可以穿设于同一个第一通道121。
本公开对每个分体部12上的第一缠绕件31的数量及多个第一缠绕件31之间的角度不作限定。每个分体部12上穿设有两个第一缠绕件31,两个第一缠绕件31位于电机转子100的端面上的第一部分311构造成开口朝内的八字形结构。这里的朝内指代的朝向电机转子100的转动中心的方向。设置成八字形的结构,有利于增大两个第一缠绕件31在电机转子的端面40上的覆盖范围,从而提升两个第一缠绕件31固定分体部12及永磁铁组20的可靠性,进而有利于提升电机转子100的结构强度。
如图5和图7所示,在本公开的一种实施例中,第一通道121构造为设置在分体部12的外侧壁122上的V形槽,包括呈角度布置的第一倾斜面1211和第二倾斜面1212,每个第一通道121内可以穿设有两个第一缠绕件31,第一倾斜面1211用于与两个第一缠绕件31中的一个第一缠绕件31接触,第二倾斜面1212用于与两个第一缠绕件31中的另一个第一缠绕件31接触。
在本实施例中,同一个第一通道121内设置至少两个第一缠绕件31,可以节约第一通道121的数量,在节约加工成本的同时保证了分体部12的结构强度。另外,由于设置了第一倾斜面1211和第二倾斜面1212,使得两个第一缠绕件31能够很好的与第一通道121的壁接触,更容易使第一缠绕件31将分体部12与中央主体部11缠紧,从而有利于提升电机转子100的结构强度。
可选地,如图7和图8所示,第一倾斜面1211和第二倾斜面1212的外端均设置有用于对第一缠绕件31进行限位的第一限位凸起1213,通过设置第一限位凸起1213可以避免第一缠绕件31从第一通道121(第一凹槽)内脱出,从而有利于提升分体部12与中央主体部11固定的可靠性。
如图5和图7所示,在本公开的另一种实施例中,第二通道112内可以具有呈角度布置的第三倾斜面1121和第四倾斜面1122,第三倾斜面1121和第四倾斜面1122用于与不相同的第一缠绕件31接触。即,第三倾斜面1121可以用于一个第一缠绕件31接触,第四倾斜面1122用于与另一个第一缠绕件31接触。
在本实施例中,同一个第二通道112内设置至少两个第一缠绕件31,可以节约第二通道112的数量,在节约加工成本的同时保证了分体部12的结构强度。另外,由于设置了第三倾斜面1121和第四倾斜面1122,使得两个第一缠绕件31能够很好的与第二通道112的壁接触,更容易使第一缠绕件31将分体部12与中央主体部11缠紧,从而有利于提升电机转子100的结构强度。
可选地,如图5和图8所示,第一倾斜面1211与相邻两个第二通道112中的一者内的第三倾斜面1121平行,第二倾斜面1212与相邻两个第二通道112中的另一者内的第四倾斜面1122平行,第一倾斜面1211与第三倾斜面1121之间缠绕有一个第一缠绕件31,第二倾斜面1212与第四倾斜面1122之间缠绕有一个第一缠绕件31。在分体部12对应设置第一倾斜面1211和第二倾斜面1212,使得两个第一缠绕件31能够很好的与第一通道121的壁接触,与第二通道112的第三倾斜面1121和第四倾斜面1122配合,在方便缠绕第一缠绕件31的同时,更容易使第一缠绕件31将分体部12与中央主体部11缠紧,从而有利于提升电机转子100的结构强度。
可选地,如图7和图8所示,第二通道112的靠近安装孔113的一端设置有两个限位部114,其中一个限位部114连接于第三倾斜面1121靠近安装孔113的一端,另一个限位部114连接于第四倾斜面1122靠近安装孔113的一端。通过设置限位部114,有利于对缠绕在第三倾斜面1121和第四倾斜面1122上第一缠绕件31进行限位,避免第一缠绕件31从第二通道112(即第二凹槽)内脱出。
本公开对安装槽111的具体形状不作限定,具体可以根据分体部12的形状等因素而定。如图1至图8所示,在本公开中,安装槽111为开口朝外的V形槽,分体部12包括相连的V形面123和弧形面,V形面123和弧形面均沿电机转子100轴向延伸,弧形面为分体部12的外侧壁122,即,安装槽111的横截面为V形,分体部12的横截面形成为扇形结构。每个永磁铁组20可以包括两个磁钢21,两个磁钢21中的一者夹持在安装槽111的其中一个侧壁与V形面123的其中一个斜面1231之间,两个磁钢21中的另一者夹持在安装槽111的另一个侧壁与V形面123的另一个斜面1231之间,每个第一缠绕件31将位于对应的安装槽111内的分体部12以及两个磁钢21固定到安装槽111内。参见图1、图3、图5和图7,每个第一缠绕件31穿设于位于对应分体部12的外侧壁122的第一凹槽和位于安装孔113的壁上的第二凹槽,第一缠绕件31的第一部分311沿电机转子100的径向延伸,从而将位于对应的安装槽111内的分体部12以及两个磁钢21固定到安装槽111内。
在本实施例中,安装槽111形成为V形槽,分体部12的横截面形成为扇形结构,在方便将分体部12、永磁铁组20安装到中央主体部11上的同时,在同一个安装槽111内可以安装多个磁钢21,有利于在较小的布置空间内安装尽量多的磁钢21,从而有利于满足对电机转子100上的磁极的要求。
可选地,如图1至图4所示,每个斜面1231的外端设置有第二限位凸起1232,安装槽的每个侧壁的外端设置有第三限位凸起1111,第三限位凸起1111和第二限位凸起1232配合,以用于对磁钢21的外端面进行限位,从而可以使得磁钢21可靠夹设在对应的分体部12和中央主体部11之间。
本公开对中央主体部11的具体形状也不作限定,可选地,如图3、图4、图7和图8所示,在本公开,中央主体部11的横截面可以形成为类似六角星图案的结构,安装孔113设置在该六角星图案的中部。中央主体部11的六个角的顶角位置的外侧壁与多个分体部12的外侧壁122一同构造成电机转子100的外周壁。
可选地,如图1、图2、图5和图6所示,在本公开中,缠绕件单元还包括第二缠绕件32,第二缠绕件32缠绕在转子铁芯10的外周壁上,如此,可以使得带有较多且较大凹槽的电机转子100的外周面变得光滑,这样可以减小电机转子100高转速时产生的风磨损耗,避免影响电机效率。同时,第二缠绕架可以在一定程度上起到加固电机转子100的结构强度的作用。
这里,需要说明的是,为了避免明显增大电机的定转子气隙,第二缠绕件32的厚度可以做得尽量小即可,不需要太厚,因此不会导致定转子气隙厚度明显增大。这样不仅可以加固电机转子100的结构强度,同时也可以不明显增加电机定转子的气隙厚度,有利于提升电机的扭矩和功率密度。
本公开对第一缠绕件31和第二缠绕件32的具体材质不作限定,例如,第一缠绕件31可以为碳纤维缠绕件,第二缠绕件32可以为碳纤维缠绕件。碳纤维缠绕件具有耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀、柔软、重量轻、强度大等优点,方便缠绕在转子铁芯10上,同时对电机转子100的结构强度的提升效果明显。
可以理解的是,在本公开的其他实施例中,第一缠绕件31和第二缠绕件32均可以采用其他合适材质的缠绕件,例如,第一缠绕件31和第二缠绕件32可以为云母缠绕件。
为了降低电机转子100的重量,如图4所示,中央主体部11上设置有减重孔。减重孔的数量可以为多个,多个减重孔可以绕安装孔113轴向等角度布置。
根据本公开的另一方面,提供一种电机的转子组件,该电机转子100组件可以包括转轴、平衡盘(未图示)及上述的转子组件,电机转子100和平衡盘均安装在转轴上,平衡盘与电机转子的端面40抵接,或者,平衡盘与电机转子的端面40间隔布置。
在相关技术中,平衡盘除了起到实现电机转子100的动平衡之外,还抵压在电机转子的端面40,以实现对磁钢21及转子铁芯10的分体部12实现轴向限位。在本公开提供的电机转子100中,由于设置了第一缠绕件31,将分体部12与中央主体部11缠绕在一起,可以实现对分体部12及永磁铁组20的轴向限位,因此,可以允许平衡盘在轴向上与电机转子的端面40间隔布置,间隔布置的好处在于,有利于空气的流动,从而增强电机转子100的散热能力。
由于在本公开中,平衡盘可以允许不用向分体部12及磁钢21提供轴向限位,因此,可选地,在本公开的一种实施例中,平衡盘的径向尺寸可以小于电机转子100的电机转子的端面40的径向尺寸,即,平衡盘的径向尺寸可以小于电机转子100面向平衡盘的电机转子的端面40的径向尺寸。如此设置的好处在于,可以进一步起到有利于空气的流动的效果,从而增强电机转子100的散热能力。
根据本公开又一方面,提供一种电机,该电机包括上述的转子组件。可选地,该电机可以为永磁同步电机,永磁同步电机具有体积小重量轻,扭矩功率密度大,效率高,调速特性好等优点,当前,新能源车辆广泛采用永磁同步电机作为驱动电机。
其中,该电机还可以包括电机壳体(未图示)和电机定子(未图示),电机定子固定在电机壳体内,转子组件可以通过转轴可转动地安装在电机壳体之内。
根据本公开再一方面,提供一种车辆,该车辆包括上述的电机。这里,车辆可以为油电混合的车辆,也可以为纯电动的新能源车辆,本公开对此不作限定。
本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (19)

1.一种电机转子,其特征在于,包括转子铁芯、永磁铁单元及缠绕件单元,所述转子铁芯包括中央主体部和多个分体部;
所述中央主体部的外周壁上设置有多个安装槽,所述永磁铁单元包括多个永磁铁组,每个分体部和每个永磁铁组位于对应的安装槽内,并且,在每个安装槽内,所述永磁铁组夹持在对应的分体部与所述中央主体部之间;
所述分体部上设置有沿所述电机转子的轴向延伸的第一通道,所述缠绕件单元包括多个第一缠绕件,所述多个第一缠绕件分别穿设于对应的第一通道,并将对应的分体部与所述中央主体部缠绕固定于一体;
所述中央主体部上设置有多个沿电机转子的轴向延伸的第二通道;
每个所述第一缠绕件穿设于对应的第一通道和第二通道,并还具有覆盖在所述中央主体部的端面及对应的分体部的端面上的第一部分;
每个所述分体部上的第一通道内穿设有至少两个第一缠绕件,所述至少两个第一缠绕件将同一个分体部与所述中央主体部缠绕固定为一体;
每个所述分体部上的所述至少两个第一缠绕件位于所述电机转子的端面上的第一部分呈角度布置。
2.根据权利要求1所述的电机转子,其特征在于,所述第一通道构造为形成在所述分体部的外侧壁上的第一凹槽,所述第一凹槽沿所述电机转子的轴向延伸至所述分体部的两个端面。
3.根据权利要求2所述的电机转子,其特征在于,所述第一凹槽的位置设置为,在所述电机转子的周向上,所述第一凹槽位于所述分体部的外侧壁的中部。
4.根据权利要求1所述的电机转子,其特征在于,所述中央主体部上设置有用于供电机的转轴穿过的安装孔,所述第二通道构造为形成在所述安装孔的壁上的第二凹槽,所述第二凹槽的两端沿所述安装孔的轴向延伸至所述中央主体部的两个端面。
5.根据权利要求4所述的电机转子,其特征在于,所述第二凹槽在所述安装孔的壁上周向均匀分布。
6.根据权利要求1、4、5中任一项所述的电机转子,其特征在于,每个所述分体部上穿设有两个所述第一缠绕件,两个所述第一缠绕件位于所述电机转子的端面上的所述第一部分构造成开口朝内的八字形结构。
7.根据权利要求1、4、5中任一项所述的电机转子,其特征在于,所述第一通道构造为设置在所述分体部的外侧壁上的V形槽,包括呈角度布置的第一倾斜面和第二倾斜面,所述第一倾斜面用于与所述两个第一缠绕件中的一个第一缠绕件接触,所述第二倾斜面用于与所述两个第一缠绕件中的另一个第一缠绕件接触。
8.根据权利要求7所述的电机转子,其特征在于,所述第一倾斜面和所述第二倾斜面的外端均设置有用于对所述第一缠绕件进行限位的第一限位凸起。
9.根据权利要求7所述的电机转子,其特征在于,所述第二通道内具有呈角度布置的第三倾斜面和第四倾斜面,所述第三倾斜面和所述第四倾斜面用于与不相同的第一缠绕件接触。
10.根据权利要求9所述的电机转子,其特征在于,所述第一倾斜面与相邻两个第二通道中的一者内的所述第三倾斜面平行,所述第二倾斜面与所述相邻两个第二通道中的另一者内的所述第四倾斜面平行;
所述第一倾斜面与所述第三倾斜面之间缠绕有一个所述第一缠绕件,所述第二倾斜面与所述第四倾斜面之间缠绕有一个所述第一缠绕件。
11.根据权利要求9所述的电机转子,其特征在于,所述第二通道靠近供电机的转轴穿过的安装孔的一端相对布置有两个限位部,其中一个所述限位部连接于所述第三倾斜面靠近所述安装孔的一端,另一个所述限位部连接于所述第四倾斜面靠近所述安装孔的一端。
12.根据权利要求1-5中任一项所述的电机转子,其特征在于,所述安装槽为开口朝外的V形槽,所述分体部构造成扇形结构,包括相连的V形面和弧形面,所述弧形面和V形面均沿所述电机转子的轴向延伸,所述弧形面为所述分体部的外侧壁;
每个所述永磁铁组包括两个磁钢,所述两个磁钢中的一者夹持在所述安装槽的其中一个侧壁与所述V形面的其中一个斜面之间,所述两个磁钢中的另一者夹持在所述安装槽的另一个侧壁与所述V形面的另一个斜面之间;
每个所述第一缠绕件将位于对应的安装槽内的分体部以及两个磁钢固定到所述安装槽内。
13.根据权利要求12所述的电机转子,其特征在于,每个所述斜面的外端设置有第二限位凸起,所述安装槽的每个侧壁的外端设置有第三限位凸起,所述第三限位凸起和所述第二限位凸起配合,以用于对所述磁钢的外端面进行限位。
14.根据权利要求1-5中任一项所述的电机转子,其特征在于,所述第一缠绕件为碳纤维缠绕件。
15.根据权利要求1-5中任一项所述的电机转子,其特征在于,所述缠绕件单元还包括第二缠绕件,所述第二缠绕件缠绕在所述转子铁芯的外周壁上。
16.一种转子组件,其特征在于,包括转轴、平衡盘及根据权利要求1-15中任一项所述的电机转子,所述电机转子和所述平衡盘均安装在所述转轴上,所述平衡盘与所述电机转子的端面抵接,或者,所述平衡盘与所述电机转子的端面间隔布置。
17.根据权利要求16所述的转子组件,其特征在于,所述平衡盘的径向尺寸小于所述电机转子的端面的径向尺寸。
18.一种电机,其特征在于,包括根据权利要求16或17所述的转子组件。
19.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求18所述的电机。
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