CN116345766A - 转子、电励磁电机、动力总成及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种转子、电励磁电机、动力总成及车辆,该转子包括转子铁芯和多个槽楔。其中:转子铁芯包括磁轭和多个转子极,多个转子极沿磁轭的周向间隔设置,转子极包括绕线部以及位于绕线部一端的爪部,绕线部的另一端与磁轭固定连接,槽楔用于填充相邻的两个爪部之间的间隙。槽楔包括第一外周面、第一侧面和第二侧面,槽楔的第一外周面背离磁轭,槽楔的第一侧面和第二侧面分别朝向相邻的两个爪部,槽楔的第一外周面的曲率与转子铁芯的轴孔的曲率相同。这样,需要在转子铁芯外周套设柔性的部件时,槽楔的第一外周面可以支撑柔性的部件,在转子铁芯外周套设柔性的部件较为容易。
Description
技术领域
本申请涉及电励磁电机技术领域,特别涉及一种转子、电励磁电机、动力总成及车辆。
背景技术
电励磁电机是指转子励磁由转子绕组提供的电机。电励磁电机包括转子和定子,转子包括转子铁芯以及缠绕在转子铁芯上的转子绕组,通过通电的转子绕组来进行励磁,使转子相对于定子转动。
相关技术中,转子铁芯包括磁轭以及沿磁轭的周向间隔设置的多个转子极,转子极包括绕线部和爪部,爪部位于绕线部的一端,绕线部的另一端与磁轭固定连接,绕线部用于缠绕转子绕组,爪部可限制绕线部上缠绕的转子绕组在转子铁芯转动产生的离心力的作用下从绕线部上脱出。然而,相关技术中的转子,在转子铁芯外周套设柔性的部件较为困难。
发明内容
本申请实施例提供一种转子、电励磁电机、动力总成及车辆,通过在转子铁芯的相邻的两个转子极的爪部之间设置用于填充二者之间的间隙的槽楔,需要在转子铁芯外周套设柔性的部件时,槽楔背离磁轭的外周面可以支撑柔性的部件,在转子铁芯外周套设柔性的部件较为容易。
本申请实施例第一方面提供一种转子,转子包括转子铁芯和多个槽楔。其中:转子铁芯包括磁轭和多个转子极,多个转子极沿磁轭的周向间隔设置,转子极包括绕线部以及位于绕线部一端的爪部,绕线部的另一端与磁轭固定连接,槽楔用于填充相邻的两个爪部之间的间隙。槽楔包括第一外周面、第一侧面和第二侧面,槽楔的第一外周面背离磁轭,槽楔的第一侧面和第二侧面分别朝向相邻的两个爪部,槽楔的第一外周面的曲率与转子铁芯的轴孔的曲率相同。
本申请实施例提供的转子,槽楔填充了相邻的两个爪部之间的间隙,需要在转子铁芯外周套设柔性的部件时,槽楔的第一外周面可以支撑柔性的部件,由于槽楔的第一外周面的曲率与转子铁芯的轴孔的曲率相同,可使槽楔的第一外周面与转轴铁芯外周套设的柔性的部件贴合,用于支撑套设在转子铁芯外周的柔性部件的区域较大,利于撑起、并固定柔性的部件,使得在转子铁芯外周套设柔性的部件较为容易。
在一种可能的实现方式中,沿转子的周向槽楔的第一外周面的长度大于或等于相邻的两个爪部之间的距离,且沿转子的周向槽楔的第一侧面和第二侧面之间的距离小于或等于相邻的两个爪部之间的距离。
在一种可能的实现方式中,转子包括套筒,其中:沿转子的轴向套筒套设在转子铁芯和多个槽楔的外周,套筒的曲率与转子铁芯的轴孔的曲率相同。
在一种可能的实现方式中,爪部包括第二外周面,爪部的第二外周面背离磁轭,爪部的第二外周面的曲率大于转子铁芯的轴孔的曲率。沿转子的周向槽楔的两端分别位于爪部与套筒之间,且第一外周面的长度大于相邻的两个爪部之间的距离。
在一种可能的实现方式中,爪部包括第二外周面,爪部的第二外周面背离磁轭,爪部的第二外周面的曲率等于转子铁芯的轴孔的曲率。沿转子的周向槽楔的第一侧面和第二侧面分别与相邻的两个爪部相接触,且第一外周面的长度等于相邻的两个爪部之间的距离。
在一种可能的实现方式中,沿转子的径向槽楔的长度小于或等于槽楔的第一外周面到磁轭的距离。
在一种可能的实现方式中,沿转子的径向槽楔的长度等于槽楔的第一外周面到磁轭的距离,沿转子的径向槽楔包括凸块,磁轭包括卡槽,卡槽的槽口朝向爪部,槽楔的凸块嵌设在磁轭的卡槽中。
在一种可能的实现方式中,沿转子的周向凸块的长度大于或等于卡槽的槽口的长度。
在一种可能的实现方式中,沿转子的周向,爪部的第二外周面在弧顶到两侧边缘之间开设有多个凹槽,且沿爪部的第二外周面的弧顶到两侧边缘凹槽的深度逐个增大。
本申请实施例第二方面提供一种电励磁电机,包括上述任一实施方式中的转子以及套设在转子外周的定子,转子的转子铁芯与定子转动连接。
本申请实施例第三方面提供一种动力总成,包括传动机构以及上述任一实施方式中的电励磁电机,电励磁电机的转子铁芯与传动机构传动连接。
本申请实施例第四方面提供一种车辆,包括驱动轮以及上述任一实施方式中的动力总成,驱动轮通过动力总成的传动机构与动力总成的转子铁芯传动连接。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种车辆的示意图;
图2为本申请实施例提供的一种车辆的车轮与动力总成的连接示意图;
图3为本申请实施例提供的一种电励磁电机的定子、转子和转轴的装配示意图;
图4为本申请实施例提供的一种转子的转子铁芯的示意图;
图5为本申请实施例提供的一种转子的示意图;
图6为图5中A部的放大图;
图7为本申请实施例提供的一种转子的槽楔的示意图;
图8为本申请实施例提供的又一种转子的示意图;
图9为图8中B部的放大图;
图10为本申请实施例提供的又一种转子的槽楔的示意图;
图11为本申请实施例提供的又一种转子的示意图;
图12为图11中C部的放大图;
图13为本申请实施例提供的又一种转子的示意图。
附图标记说明:
10、车轮;11、驱动轮;12、从动轮;
20、动力总成;21、电励磁电机;22、传动机构;
100、定子;
200、转子;
210、转子铁芯;
211、磁轭;
212、转子极;2121、绕线部;2122、爪部;
213、轴孔;
214、第二外周面;
215、第二卡槽;
216、凹槽;
217、容纳槽;2171、子腔;
220、槽楔;
221、第一外周面;
222、第一侧面;
223、第二侧面;
224、第二凸块;
225、第二内周面;
226、第一内周面;
227、支撑部;
228、分隔部;
230、套筒;
300、转轴。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请,下面将结合附图对本申请实施例的实施方式进行详细描述。
本申请实施例提供一种车辆,该车辆可以包括但不限于为纯电动汽车(PureElectric Vehicle/Battery Electric Vehicle,PEV/BEV)、混合动力汽车(HybridElectric Vehicle,HEV)、增程式电动汽车(Range Extended Electric Vehicle,REEV)、插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)、地铁列车、动车组、高速列车等。
图1为本申请实施例提供的一种车辆的示意图,图2为本申请实施例提供的一种车辆的车轮与动力总成的连接示意图。
如图1、图2所示,本申请实施例提供的车辆,包括车轮10以及动力总成20,至少一个车轮10为驱动轮11,驱动轮11与动力总成20的输出端传动连接,动力总成20可以用于向驱动轮11提供使驱动轮11转动的动力,以驱动车辆行驶。
可以理解的是,车辆还可以包括车架(未示出),车轮10和动力总成20均可以安装在车架上。
可以理解的是,可使车辆的所有车轮10均为驱动轮11,也可使车辆的部分车轮10为驱动轮11、部分车轮10为从动轮12。
例如,车辆可以为前驱的汽车,车辆的前方的车轮10为驱动轮11、后方的车轮10为从动轮12,车辆的前方的车轮10与动力总成20的输出端传动连接。
又如,车辆也可以为后驱的汽车,车辆的后方的车轮10为驱动轮11、前方的车轮10为从动轮12,车辆的后方的车轮10与动力总成20的输出端传动连接。
再如,车辆还可以为四驱的汽车,车辆的前后方的车轮10均为驱动轮11,车辆前后方的车轮10均与动力总成20的输出端传动连接。
在本申请实施例中,动力总成20可以包括电励磁电机21和传动机构22,电励磁电机21和传动机构22均可以安装在车架上,电励磁电机21的输出端可以通过传动机构22与驱动轮11传动连接,电励磁电机21可以用于通过传动机构22向驱动轮11提供使驱动轮11转动的动力。
可以理解的是,动力总成20包括的电励磁电机21的数量可以为一个,也可以为多个。当动力总成20包括的电励磁电机21的数量为一个时,电励磁电机21的输出端可以通过传动机构22与所有的驱动轮11传动连接。当动力总成20的电励磁电机21的数量为多个时,每个电励磁电机21的输出端可以通过一个对应的传动机构22分别与一个或者多个驱动轮11传动连接。
示例性的,车辆为后驱的汽车,车辆可以包括一个电励磁电机21,电励磁电机21的输出端通过传动机构22与车辆的后方的两个车轮10传动连接。
示例性的,车辆为四驱的汽车,车辆可以包括一个电励磁电机21,电励磁电机21的输出端通过传动机构22与车辆的前后的四个车轮10传动连接。
示例性的,车辆为四驱的汽车,车辆可以包括两个电励磁电机21,其中一个电励磁电机21的输出端通过一个对应的传动机构22与车辆的前方的两个车轮10传动连接,另一个电励磁电机21的输出端通过另一个对应的传动机构22与车辆的后方的两个车轮10传动连接。
示例性的,车辆为四驱的汽车,车辆可以包括四个电励磁电机21,每个电励磁电机21分别通过一个对应的传动机构22与车辆的一个车轮10传动连接。
图3为本申请实施例提供的一种电励磁电机的定子、转子和转轴的装配示意图。
如图3所示,在本申请实施例中,电励磁电机21包括转子200以及套设在转子200外周的定子100,转子200与定子100转动连接。
可以理解的是,驱动轮11通过传动机构22与电励磁电机21的转子200传动连接,转动的转子200可以通过传动机构22带动驱动轮11转动,定子100可以固定安装在车架上。
可以理解的是,电励磁电机21还可以包括端盖(未示出),定子100在其轴向的两端均设有端盖,端盖盖设在定子100和转子200的端部,转子200可以通过端盖与定子100转动连接,两端的端盖可以用于限制转子200在定子100的轴向的位移。
可以理解的是,可使定子100与端盖固定连接,转子200与端盖转动连接。也可以使转子200与端盖固定连接,定子100与端盖转动连接。
可以理解的是,电励磁电机21还可以包括转轴300,转轴300与转子200同轴设置,转轴300可以与转子200固定连接,转子200转动可以带动转轴300转动,转轴300可以贯穿定子100两端的端盖,转轴300与传动机构22传动连接,转轴300可以作为电励磁电机21的输出端,使得驱动轮11可以通过转轴300和传动机构22与转子200传动连接。
在本申请的实施例中,转子200上可以开设轴孔213,转轴300可以穿设在轴孔213内,转子200可以套设在转轴300的外侧。
可以理解的是,轴孔213可以为圆孔。
可以理解的是,转子200与转轴300之间可以通过焊接、过盈配合等方式相连。
可以理解的是,转轴300可以与定子100两端的端盖固定连接,此时,定子100两端的端盖可以与定子100转动连接。转轴300也可以与定子100两端的端盖转动连接,此时,定子100两端的端盖可以与定子100固定连接。
图4为本申请实施例提供的一种转子的转子铁芯的示意图。
如图4所示,在本申请实施例中,转子200包括转子铁芯210,转子铁芯210与定子100转动连接,驱动轮11可以通过传动机构22与转子铁芯210传动连接,转动的转子铁芯210可以通过传动机构22带动驱动轮11转动。
可以理解的是,端盖可以盖设在转子铁芯210的端部,转子铁芯210可以通过端盖与定子100转动连接,两端的端盖可以用于限制转子铁芯210在定子100的轴向的位移。
可以理解的是,转子铁芯210可以与转轴300同轴设置,转子铁芯210上可以开设轴孔213,转子铁芯210可以套设在转轴300的外侧,转轴300与转子铁芯210之间可以通过焊接、过盈配合等方式固定连接,转子铁芯210转动可以带动转轴300转动,驱动轮11可以通过转轴300和传动机构22与转子铁芯210传动连接。
可以理解的是,转子铁芯210可以为一体结构,可以通过注塑等方式一体成型。
可以理解的是,转子铁芯210也可以由多片转子冲片层叠形成,转子冲片可以为硅钢片。
在本申请实施例中,转子铁芯210包括磁轭211和多个转子极212,多个转子极212沿磁轭211的周向间隔设置。相邻的两个转子极212与磁轭211之间形成容纳槽217,转子极212缠绕有转子绕组(未示出),容纳槽217用于供相邻两侧的转子极212上缠绕的转子绕组穿过。
可以理解的是,磁轭211可以为柱状结构,例如,磁轭211可以为圆柱结构或者多棱柱结构等,转轴300可以与磁轭211同轴设置,磁轭211上开设有轴孔213,磁轭211套设在转轴300的外侧,转轴300与磁轭211之间可以通过焊接、过盈配合等方式固定连接。
可以理解的是,容纳槽217在转子铁芯210轴向的两端均为开口结构,也就是说,容纳槽217在转子铁芯210轴向的两端分别贯穿转子铁芯210的两个端面,转子绕组可以从容纳槽217在转子铁芯210轴向的两端穿出容纳槽217,以缠绕在转子极212上。
可以理解的是,转子极212和磁轭211可以为一体结构,容纳槽217可以通过冲压或者注塑的方式形成。
可以理解的是,转子极212和磁轭211也可以为分体结构,转子极212可以卡设在磁轭211上,使得转子极212与磁轭211固定连接。
示例性的,沿转子200的径向,转子极212朝向磁轭211的一端包括第一凸块(未示出),磁轭211包括用于装配对应的第一凸块的第一卡槽(未示出),第一卡槽的槽口朝向对应的转子极212,第一凸块嵌设在第一卡槽内,使得转子极212与磁轭211固定连接。
可以理解的是,沿转子200的周向,第一凸块的长度大于或等于对应的第一卡槽的槽口的长度。例如,第一卡槽的横截面可以为短底朝向对应的转子极212的梯形或者“T”字型。第一凸块卡设在第一卡槽内,第一凸块与第一卡槽相互配合可以限制转子极212和磁轭211在转子200的径向相对移动。转子200轴向两端的端盖可以限制转子极212和磁轭211在转子200的轴向的相对移动,使得转子极212与磁轭211固定连接。
可以理解的是,沿转子200的轴向,第一卡槽可以贯穿磁轭211的两端,第一凸块可以从磁轭211的一端滑入对应的第一卡槽内。电励磁电机21在装配时,可以先将第一凸块滑入对应的第一卡槽内后,再装配端盖。
可以理解的是,在转子极212和磁轭211为分体结构时,转子200冲片可以包括磁轭冲片和磁极冲片,磁轭211可以由多片磁轭冲片层叠形成,转子极212可以由多片磁极冲片层叠形成。
在本申请实施例中,转子极212包括绕线部2121以及位于绕线部2121一端的爪部2122,绕线部2121的另一端与磁轭211固定连接。
可以理解的是,相邻的两个转子极212的绕线部2121和爪部2122之间形成容纳槽217,相邻两个转子极212的爪部2122之间形成容纳槽217的槽口。绕线部2121缠绕有转子绕组,沿转子200的周向转子绕组位于绕线部2121两侧的部分分别容纳于绕线部2121两侧的容纳槽217内。在同一个槽楔220上,爪部2122可以限制绕线部2121上缠绕的转子绕组在转子200转动产生的离心力的作用下从绕线部2121上脱出。
可以理解的是,容纳槽217内可以填充灌封胶(未示出),以将转子绕组粘接在转子铁芯210上。
可以理解的是,在同一个转子极212中,沿转子200的周向,爪部2122的两端分别凸出绕线部2121的两侧,使得爪部2122可以限制绕线部2121上缠绕的转子绕组从绕线部2121上脱出。
由于转子200转动时,转子绕组会产生离心力,转子绕组在离心力的作用下会对爪部2122施加压力,转子200的转速越高,爪部2122受到的转子绕组施加的压力越大,在爪部2122的强度不能承受转子绕组施加的压力时,爪部2122易发生断裂。
相关技术中,爪部背离磁轭的外周面的曲率小于转子铁芯的轴孔的曲率,且相邻的两个爪部之间具有间隙,想要在转子铁芯的外周套设柔性的部件来增强爪部的强度时,转子可以用于支撑柔性的部件的区域较小,难以撑起、并固定柔性的部件,在转子铁芯外周套设柔性的部件较为困难。相关技术中,为使电励磁电机能够在转速较高的场景中应用,常常采用增加爪部的厚度以提升爪部的强度的方法来使爪部在转子绕组的压力下不易发生断裂,然而爪部的厚度增加之后,会使容纳槽的槽腔空间变小,使得容纳槽内能够容纳的转子绕组的数量变少或者能够容纳的转子绕组的尺寸变小,转子绕组的数量变少或者转子绕组的尺寸变小后,会使电励磁电机的转矩、效率等参数降低。
图5为本申请实施例提供的一种转子的示意图,图6为图5中A部的放大图,图7为本申请实施例提供的一种转子的槽楔的示意图。
如图5-图7所示,并参看图4,基于此,本申请实施例提供的电励磁电机21,转子200还包括多个槽楔220,槽楔220用于填充相邻的两个爪部2122之间的间隙。
可以理解的是,槽楔220固定在相邻的两个爪部2122之间。
可以理解的是,槽楔220可以由绝缘材料制成。
可以理解的是,槽楔220可以用于封堵所在的容纳槽217背离磁轭211一侧的槽口,槽楔220完成装配后,槽楔220与所在的容纳槽217的槽壁可以形成沿转子铁芯210的轴向贯穿转子铁芯210的两个端面的孔状结构。
在本申请的实施例中,槽楔220包括第一外周面221、第一侧面222和第二侧面223,槽楔220的第一外周面221背离磁轭211,槽楔220的第一侧面222和第二侧面223分别朝向相邻的两个爪部2122,槽楔220的第一外周面221的曲率与转子铁芯210的轴孔213的曲率相同。
这样,槽楔220填充了相邻的两个爪部2122之间的间隙,需要在转子铁芯210外周套设柔性的部件时,槽楔220的第一外周面221可以支撑柔性的部件,由于槽楔220的第一外周面221的曲率与转子铁芯210的轴孔213的曲率相同,可使槽楔220的第一外周面221与转轴300铁芯外周套设的柔性的部件贴合,用于支撑套设在转子铁芯210外周的柔性部件的区域较大,利于撑起、并固定柔性的部件,使得在转子铁芯210外周套设柔性的部件较为容易。
可以理解的是,爪部2122包括第二外周面214,爪部2122的第二外周面214背离磁轭211,第一外周面221到转子铁芯210的轴线的距离等于第二外周面214到转子铁芯210的轴线的最大距离,也就是说,第一外周面221到转子铁芯210的轴线的距离等于转子铁芯210转动时形成的圆柱结构的半径。在柔性的部件套设在转子铁芯210和槽楔220的外侧时,第二外周面214的至少部分可以用于支撑柔性的部件。
可以理解的是,本申请实施例提供的电励磁电机21,除可以应用于车辆外,还可以应用于其他需要使用电机的领域(例如洗衣机、电冰箱等家用电器领域,风机、水泵等工业设备领域等),电励磁电机21的转子铁芯210可以与需要驱动的负载传动连接。
在本申请的实施例中,沿转子200的周向槽楔220的第一外周面221的长度大于或等于相邻的两个爪部2122之间的距离,且沿转子200的周向槽楔220的第一侧面222和第二侧面223之间的距离小于或等于相邻的两个爪部2122之间的距离。
这样,便于将槽楔220装配到相邻的两个爪部2122之间。此外,槽楔220可以用于支撑套设在转子铁芯210外周的柔性的部件的面积较大,利于较为稳固的支撑套设在转子铁芯210外周的柔性的部件。
在本申请的实施例中,沿转子200的周向槽楔220的第一侧面222和第二侧面223之间的距离可以等于相邻的两个爪部2122之间的距离。
这样,槽楔220对相邻两个爪部2122之间的间隙的封堵效果较好。
在本申请的实施例中,转子200还可以包括套筒230,转子铁芯210和槽楔220均套设在套筒230内,可以通过设置的套筒230来提供强度,使得转子200在高速转动时,爪部2122不易因转子绕组的抵压而发生断裂。具体来说,沿转子200的轴向套筒230套设在转子铁芯210和多个槽楔220的外周,套筒230的曲率与转子铁芯210的轴孔213的曲率相同。
这样,通过多个槽楔220的第一外周面221,可以将套筒230固定在转子铁芯210和槽楔220的外侧,套筒230为闭环结构,强度较高,不易发生损坏,当爪部2122受到绕线部2121上缠绕的转子绕组施加的压力时,套筒230可以对爪部2122施加反作用力,使得爪部2122不易发生断裂。通过在转子铁芯210和槽楔220的外侧套设套筒230,可降低爪部2122发生断裂的风险,使得电励磁电机21在应用到转速较高的场景中时,可以不增加爪部2122的厚度,转子铁芯210上的容纳槽217的槽腔空间不会因爪部2122的厚度的增加而变小,容纳槽217内可以容纳数量较多、尺寸较大的转子绕组,可使能够在转速较高的场景中应用的电励磁电机21的转矩、效率等参数较高。此外,套筒230与转子铁芯210和槽楔220之间的接触面较大,固定较为稳固,对爪部2122提供反作用力的区域也较大、提供的反作用力也较为稳定。
可以理解的是,第一外周面221用于与套筒230的内壁贴合,第二外周面214的至少部分用于与套筒230的内壁贴合。
可以理解的是,第二外周面214与套筒230的内壁贴合的部分和第一外周面221可以位于曲率与转子铁芯210的轴孔213的曲率相同的同一个圆弧面上。
可以理解的是,爪部2122沿转子200的周向凸出绕线部2121的部分可以与套筒230的内壁抵接或者通过槽楔220与套筒230的内壁抵接,使得在爪部2122受到转子绕组的压力时,套筒230可以对爪部2122沿转子200的周向凸出绕线部2121的部分施加反作用力。
可以理解的是,套筒230可以为柔性的套筒230。
可以理解的是,定子100可以套设在套筒230的外周,套筒230可随转子铁芯210和槽楔220的转动而转动。
在本申请实施例中,套筒230可以为碳纤维套筒。
这样,利于降低涡流损耗,提升电机效率。此外,碳纤维套筒的强度较高,可使爪部2122的厚度较薄,使得容纳槽217的空间较大。另外,碳纤维套筒的重量较轻、厚度较薄,可使电励磁电机21的重量和尺寸的增量较小。
在本申请的一些实施例中,爪部2122的第二外周面214的曲率大于转子铁芯210的轴孔213的曲率。沿转子200的周向槽楔220的两端分别位于爪部2122与套筒230之间,且第一外周面221的长度大于相邻的两个爪部2122之间的距离。
这样,在可以将套筒230套设在转子铁芯210外周的基础上,第二外周面214与定子100之间的气隙可使电励磁电机21的噪声(Noise)、振动(Vibration)、声振粗糙度(Harshness)(即NVH性能)指标较低。另外,套筒230可以通过槽楔220沿转子200的周向的两端向爪部2122沿转子200的周向凸出绕线部2121的部分施加反作用力,使得爪部2122不易发生断裂,可使爪部2122的厚度较薄,使能够在转速较高的场景中应用的电励磁电机21的转矩、效率等参数较高。此外,槽楔220可以用于支撑套筒230的面积较大,利于较为稳固的支撑套筒230。再者,通过第一外周面221可以限制槽楔220沿转子200的径向向靠近磁轭211的方向移动,利于实现槽楔220在相邻的两个爪部2122之间的固定连接。
可以理解的是,爪部2122的第二外周面214的曲率大于转子铁芯210的轴孔213的曲率时,第二外周面214的曲率大于套筒230的内壁的曲率,第一外周面221到转子铁芯210的轴线的距离等于第二外周面214的弧顶到转子铁芯210的轴线的距离,第二外周面214的弧顶部分用于与套筒230的内壁贴合。
在爪部2122的第二外周面214的曲率大于转子铁芯210的轴孔213的曲率的实施例中,槽楔220还可以包括第一内周面226,第一内周面226朝向磁轭211,第一内周面226的曲率与第二外周面214的曲率相同,第一内周面226用于与相邻的两个爪部2122的第二外周面214贴合。
这样,槽楔220与爪部2122的第二外周面214之间的接触面较大,套筒230通过槽楔220对爪部2122沿转子200的周向凸出绕线部2121的部分施加的反作用力较为均匀,槽楔220与第二外周面214接触处不易出现因应力集中造成爪部2122损坏的问题,可以进一步降低爪部2122断裂的风险。
可以理解的是,槽楔220可以填充第二外周面214沿转子200的径向与槽楔220重叠的部分和套筒230之间的间隙。
可以理解的是,槽楔220在转子200周向的端部可以尽量向相邻的第二外周面214的弧顶处延伸,以尽可能的增大第一外周面221与套筒230内壁的接触面积,使套筒230能够更加稳固的固定在槽楔220和转子铁芯210的外周。此外,也可增大第一内周面226与第二外周面214的接触面积,使第二外周面214受到套筒230产生的反作用力的面积较大,以进一步降低爪部2122断裂的风险。
图8为本申请实施例提供的又一种转子的示意图,图9为图8中B部的放大图,图10为本申请实施例提供的又一种转子的槽楔的示意图
如图8-图10所示,在本申请的一些实施例中,爪部2122的第二外周面214的曲率等于转子铁芯210的轴孔213的曲率。沿转子200的周向槽楔220的第一侧面222和第二侧面223分别与相邻的两个爪部2122相接触,且第一外周面221的长度等于相邻的两个爪部2122之间的距离。
这样,套筒230的内壁与转子铁芯210和槽楔220的接触面积较大,利于将套筒230稳定的固定在转子铁芯210和槽楔220的外周。
可以理解的是,爪部2122的第二外周面214的曲率等于转子铁芯210的轴孔213的曲率时,第二外周面214的各处到转子铁芯210的轴线的距离均相等,第一外周面221到转子铁芯210的轴线的距离等于第二外周面214到转子铁芯210的轴线的距离,第二外周面214用于与套筒230的内壁贴合。
可以理解的是,在沿转子200的周向槽楔220的第一侧面222和第二侧面223分别与相邻的两个爪部2122相接触、且第一外周面221的长度等于相邻的两个爪部2122之间的距离时,槽楔220不包括第一内周面226。
图11为本申请实施例提供的又一种转子的示意图,图12为图11中C部的放大图。
如图11、图12所示,并参看图10,在本申请的实施例中,沿转子200的周向,爪部2122的第二外周面214在弧顶到两侧边缘之间开设有多个凹槽216,且沿爪部2122的第二外周面214的弧顶到两侧边缘凹槽216的深度逐个增大。
这样,通过设置凹槽216,可以在第二外周面214与定子100之间形成等效气隙,第二外周面214与定子100之间的等效气隙可使电励磁电机21的噪声(Noise)、振动(Vibration)、声振粗糙度(Harshness)(即NVH性能)指标较低。
可以理解的是,凹槽216的横截面可以为矩形、半圆形、部分椭圆形、梯形、三角形、部分跑道形或者上述多种形状的组合等各种形状。
可以理解的是,凹槽216可以沿转子200的轴向贯穿转子极212的两端。凹槽216在转子200的轴向的至少一端也可以为封口结构,此时,沿转子200的轴向,第二外周面214上可以成排开设多个相互间隔的凹槽216,沿转子200的轴向成一排布置的多个凹槽216的深度可以相等。
如图5-图12所示,在本申请的一些实施例中,可以使槽楔220远离磁轭211的一端固定在两侧相邻的爪部2122上。具体来说,槽楔220还可以包括朝向磁轭211的第二内周面225,沿转子200的径向,第二内周面225与磁轭211间隔设置,第二内周面225到磁轭211的距离小于爪部2122到磁轭211的距离。沿转子200的周向,第二内周面225的长度大于相邻的两个爪部2122之间的距离。
这样,通过第二内周面225可以限制槽楔220沿转子200的径向向远离磁轭211的方向移动,使得槽楔220在转子200转动产生的离心力的作用下不易从相邻的两个爪部2122之间脱出,利于实现槽楔220在相邻的两个爪部2122之间的固定连接。
可以理解的是,转子200轴向两端的端盖可以限制槽楔220在转子200的轴向的相对于转子铁芯210移动。
可以理解的是,转子200在装配时,槽楔220可以沿转子200的轴向滑入相邻的两个爪部2122之间,使得在转子200的径向上,第二内周面225位于爪部2122与磁轭211之间,槽楔220与转子铁芯210完成装配后,再安装端盖。
可以理解的是,在槽楔220包括第一内周面226和第二内周面225时,第一内周面226到磁轭211的距离大于第二内周面225到磁轭211的距离。
在本申请的实施例中,沿转子200的径向槽楔220的长度小于或等于槽楔220的第一外周面221到磁轭211的距离。
这样,便于将槽楔220安装在相邻的两个转子极212之间。
可以理解的是,槽楔220可以包括支撑部227,支撑部227位于相邻的两个爪部2122之间,并用于填充相邻的两个爪部2122之间的间隙,槽楔220的第一外周面221、第一侧面222和第二侧面223均位于支撑部227。
可以理解的是,在槽楔220包括第一内周面226时,第一内周面226也位于支撑部227。在槽楔220包括第二内周面225时,第二内周面225也位于支撑部227。
可以理解的是,槽楔220还可以包括分隔部228,分隔部228沿转子200的径向延伸,支撑部227朝向磁轭211的一端与分隔部228相连,沿转子200的径向支撑部227和分隔部228的长度之和小于或等于槽楔220的第一外周面221到磁轭211的距离。
可以理解的是,在槽楔220远离磁轭211的一端固定在两侧相邻的爪部2122上时,支撑部227固定在两侧相邻的爪部2122上,此时,槽楔220可以不包括分隔部228。
在本申请的实施例中,沿转子200的径向槽楔220的长度等于槽楔220的第一外周面221到磁轭211的距离。
这样,槽楔220可以将其所在的容纳槽217分隔为两个子腔2171,沿转子200周向容纳槽217相邻两侧的绕线部2121上缠绕的转子绕组分别穿设在一个子腔2171内,槽楔220可以将其两侧的两个子腔2171内穿设的转子绕组隔开,可使同一个容纳槽217内的两组转子绕组不易发生触碰,利于降低同一个容纳槽217内的两组转子绕组之间的相互影响。
可以理解的是,沿转子200的径向槽楔220的长度等于槽楔220的第一外周面221到磁轭211的距离时,分隔部228背离支撑部227的一端与磁轭211相连。
可以理解的是,每个子腔2171内均可以填充灌封胶,使得转子绕组位于子腔2171内的部分与转子铁芯210固定,转子铁芯210转动时,转子绕组不易相对于转子铁芯210发生移动。
图13为本申请实施例提供的又一种转子的示意图。
如图13所示,在本申请的一些实施例中,可以使槽楔220朝向磁轭211的一端固定在磁轭211上,槽楔220通过磁轭211固定在两侧相邻的爪部2122之间。具体来说,沿转子200的径向槽楔220的长度等于槽楔220的第一外周面221到磁轭211的距离,沿转子200的径向槽楔220包括第二凸块224,磁轭211包括第二卡槽215,第二卡槽215的槽口朝向爪部2122,槽楔220的第二凸块224嵌设在磁轭211的第二卡槽215中。
这样,可以通过第二凸块224和第二卡槽215将槽楔220固定在转子铁芯210上,槽楔220背离磁轭211的一端可以不与两侧相邻的爪部2122固定连接,在转子200转动时,槽楔220不会对爪部2122产生沿转子200的径向朝远离磁轭211的方向的作用力,可以降低爪部2122发生断裂的风险。
可以理解的是,第二凸块224可以与第二卡槽215的槽壁过盈配合,第二凸块224也可以通过粘接、焊接等方式嵌设在第二卡槽215内。
可以理解的是,第二凸块224设于分隔部228背离支撑部227的一端。
在本申请的实施例中,沿转子200的周向第二凸块224的长度大于或等于第二卡槽215的槽口的长度。
这样,第二凸块不易从第二卡槽215的槽口处脱出,通过第二凸块和第二卡槽215,可以限制槽楔220沿转子200的径向向远离磁轭211的方向移动,使得槽楔220在转子200转动产生的离心力的作用下不易从相邻的两个爪部2122之间脱出,利于实现槽楔220与磁轭211的固定连接。
可以理解的是,沿转子200的周向,第二凸块224的至少部分的长度大于第二卡槽215的槽口的长度,第二凸块224位于第二卡槽215的槽口处的部分的长度可以等于第二卡槽215的槽口的长度。
可以理解的是,第二凸块224的外壁可以与第二卡槽215的槽壁贴合,第二卡槽215的槽壁可以用于固定第二凸块224。
在本申请的实施例中,沿转子200的轴向,第二卡槽215可以贯穿磁轭211的两端。
这样,便于将第二凸块224从磁轭211在转子200轴向的一端装配到第二卡槽215内。
可以理解的是,第二凸块224可以从磁轭211的一端滑入对应的第二卡槽215内,转子200在装配时,可以先将第二凸块224滑入对应的第二卡槽215内后,再装配端盖。
示例性的,第二卡槽215的横截面可以为短底朝向爪部2122的梯形或者“T”字型。第二凸块224卡设在第二卡槽215内,第二凸块224与第二卡槽215相互配合可以限制槽楔220和转子铁芯210在转子200的径向相对移动。转子200轴向两端的端盖可以限制槽楔220和转子铁芯210在转子200的轴向的相对移动,使得槽楔220与转子铁芯210固定连接。
可以理解的是,在槽楔220朝向磁轭211的一端固定在磁轭211上时,可以使槽楔220远离磁轭211的一端也固定在两侧相邻的爪部2122上。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请实施例进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例各实施例技术方案的范围。
Claims (12)
1.一种转子,其特征在于,所述转子包括转子铁芯和多个槽楔,其中:
所述转子铁芯包括磁轭和多个转子极,多个所述转子极沿所述磁轭的周向间隔设置,所述转子极包括绕线部以及位于所述绕线部一端的爪部,所述绕线部的另一端与所述磁轭固定连接,所述槽楔用于填充相邻的两个所述爪部之间的间隙;
所述槽楔包括第一外周面、第一侧面和第二侧面,所述槽楔的第一外周面背离所述磁轭,所述槽楔的第一侧面和第二侧面分别朝向相邻的两个所述爪部,所述槽楔的第一外周面的曲率与所述转子铁芯的轴孔的曲率相同。
2.根据权利要求1所述的转子,其特征在于,沿所述转子的周向所述槽楔的第一外周面的长度大于或等于相邻的两个所述爪部之间的距离,且沿所述转子的周向所述槽楔的第一侧面和第二侧面之间的距离小于或等于相邻的两个所述爪部之间的距离。
3.根据权利要求1或2所述的转子,其特征在于,所述转子包括套筒,其中:
沿所述转子的轴向所述套筒套设在所述转子铁芯和多个所述槽楔的外周,所述套筒的曲率与所述转子铁芯的轴孔的曲率相同。
4.根据权利要求3所述的转子,其特征在于,所述爪部包括第二外周面,所述爪部的第二外周面背离所述磁轭,所述爪部的第二外周面的曲率大于所述转子铁芯的轴孔的曲率;
沿所述转子的周向所述槽楔的两端分别位于所述爪部与所述套筒之间,且所述第一外周面的长度大于相邻的两个所述爪部之间的距离。
5.根据权利要求3所述的转子,其特征在于,所述爪部包括第二外周面,所述爪部的第二外周面背离所述磁轭,所述爪部的第二外周面的曲率等于所述转子铁芯的轴孔的曲率;
沿所述转子的周向所述槽楔的第一侧面和第二侧面分别与相邻的两个所述爪部相接触,且所述第一外周面的长度等于相邻的两个所述爪部之间的距离。
6.根据权利要求1-5任一项所述的转子,其特征在于,沿所述转子的径向所述槽楔的长度小于或等于所述槽楔的第一外周面到所述磁轭的距离。
7.根据权利要求6所述的转子,其特征在于,沿所述转子的径向所述槽楔的长度等于所述槽楔的第一外周面到所述磁轭的距离,沿所述转子的径向所述槽楔包括凸块,所述磁轭包括卡槽,所述卡槽的槽口朝向所述爪部,所述槽楔的凸块嵌设在所述磁轭的卡槽中。
8.根据权利要求7所述的转子,其特征在于,沿所述转子的周向所述凸块的长度大于或等于所述卡槽的槽口的长度。
9.根据权利要求1-8任一项所述的转子,其特征在于,沿所述转子的周向,所述爪部的第二外周面在弧顶到两侧边缘之间开设有多个凹槽,且沿所述爪部的第二外周面的弧顶到两侧边缘所述凹槽的深度逐个增大。
10.一种电励磁电机,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的转子以及套设在所述转子外周的定子,所述转子的转子铁芯与所述定子转动连接。
11.一种动力总成,其特征在于,包括传动机构以及如权利要求10所述的电励磁电机,所述电励磁电机的转子铁芯与所述传动机构传动连接。
12.一种车辆,其特征在于,包括驱动轮以及如权利要求11所述的动力总成,所述驱动轮通过所述动力总成的传动机构与所述动力总成的转子铁芯传动连接。
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