CN116742857A - 少稀土非对称磁极稀土永磁驱动电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种少稀土非对称磁极稀土永磁驱动电机，属于汽车电机电器技术领域。所述转子铁芯上均布有偶数对第一V形槽，在第一V形槽和转子铁芯外圆包围的空间内设有两个第一切向矩形槽，相邻两个第一V形槽之间设有两个第二V形槽，相邻两个第二V形槽中间设有两个第二切向矩形槽和类U形槽，该电机中N极、S极磁极极弧不一，单个磁极内左右磁钢不对称，有利于降低电机齿槽转矩，减少转矩脉动，磁极采用两种不同永磁材料，既能降低稀土材料用量，同时改变交轴磁路，有利于提高电机弱磁扩速能力。
Description
技术领域
本发明提供一种少稀土非对称磁极稀土永磁驱动电机，属于汽车电机电器技术领域。
背景技术
目前电机降低齿槽转矩及转矩脉动的方法已经被提出，如现有技术，公告的中国专利：一种非对称低噪音电机转子冲片及一种电机转子，申请号：ZL201822109526.X，公开了一种带有气隙凹槽的转子冲片结构，通过气隙凹槽改变磁钢产生的磁场方向，均衡电机内部的磁力线分布，降低转矩脉动和电磁噪音。公告的中国专利：一种磁极冲片及采用该磁极冲片的永磁发电机转子铁心，申请号：201310467230.4，公开了一种相邻铁心段磁极对称轴交错偏移的转子结构，将永磁发电机转子铁心在轴向进行分段，改善永磁电机齿谐波磁场。转子外圆开设凹槽的方式增加了工艺的复杂度，机械强度也不高，气隙导致电机总磁阻增大，降低电机效率。转子轴向分段交错，增加了加工工序，这样造成了操作上的不便利，降低了单位时间的工作效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：在保证不增加加工工序、工艺难度和电机成本不发生大改变的前提下，克服现有技术的不足，提供一种少稀土非对称磁极稀土永磁驱动电机，该电机N极、S极磁极极弧不一，单个磁极内左右磁钢不对称，有利于降低电机齿槽转矩，减少转矩脉动，同时单个磁极内设置磁桥以及分块永磁钢，可以增加直轴电感，弱化电机电枢反应，提高电机效率。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：一种少稀土非对称磁极稀土永磁驱动电机，包括转轴、前端盖、机壳、定子、后端盖、转子铁芯、第一V形槽、第二V形槽、第三V形槽、第一切向矩形槽、第二切向矩形槽、第三切向矩形槽、第四切向矩形槽、类U形槽、钕铁硼永磁钢和铁氧体永磁钢，其特征在于：
转子铁芯上均布有偶数对第一V形槽，第一V形槽近端不连通，第一V形槽外端与转子铁芯外圆之间有1.5mm的不连通部分，在第一V形槽和转子铁芯外圆包围的空间内设有两个第一切向矩形槽，第一切向矩形槽与第一V形槽近端之间的距离等于第一V形槽边长的2/3，第一切向矩形槽沿两个第一切向矩形槽所在圆周的切向方向，相邻两个第一切向矩形槽之间间隔1mm，第一V形槽近端设有第三V形槽，第三V形槽的近端不连通，第三V形槽的外端和第一V形槽的内端连通；
相邻两个第一V形槽之间设有两个第二V形槽，两个第二V形槽关于相邻两个第一V形槽的对称轴线对称，第二V形槽较窄一边的宽度是第二V形槽较宽一边宽度的1/2；
相邻两个第二V形槽的内端中间设有两个第二切向矩形槽，第二切向矩形槽的长边垂直于所在磁极对称轴线，第二切向矩形槽与相邻第二V形槽的内端连通，相邻两个第二切向矩形槽之间间隔1mm；
两个第二V形槽的外端中间设有类U形槽，类U形槽的右侧翼的内端经过类U形槽所在磁极的中心线，类U形槽的右侧翼作为永磁体槽，类U形槽的左侧翼作为气隙槽，类U形槽的外端与转子铁芯外圆有1.5mm的不连通距离，类U形槽的下侧翼由左向右依次设有一个第三切向矩形槽和两个第四切向矩形槽，第三切向矩形槽和两个第四切向矩形槽的宽度相同，第三切向矩形槽的长度大于第四切向矩形槽的长度。
第二V形槽的弧长为第一V形槽弧长的2/3，第一V形槽的弧长为相邻两个第一V形槽之间的两个第二V形槽较宽一边外端之间弧长的1/4，类U形槽为相邻两个第一V形槽之间的两个第二V形槽较宽一边外端之间弧长的1/3。
第三V形槽、第二V形槽较宽一边的槽内、第三切向矩形槽内、类U形槽右侧翼的槽内均放置钕铁硼永磁钢，第二V形槽较窄一边的槽内、第四切向矩形槽内、第一切向矩形槽内均放置铁氧体永磁钢。
第二V形槽内钕铁硼永磁钢外侧面的极性、第二V形槽内铁氧体永磁钢外侧面的极性、第三V形槽内钕铁硼永磁钢外侧面的极性、第三切向矩形槽内钕铁硼永磁钢外侧面的极性、类U形槽右侧翼内钕铁硼永磁钢外侧面的极性、第四切向矩形槽内铁氧体永磁钢外侧面的极性均为N极，第一切向矩形槽内铁氧体永磁钢外侧面的极性、第三V形槽内钕铁硼永磁钢外侧面的极性均为S极。
第一切向矩形槽的中心和类U形槽下侧翼的中心在同一圆周上。
本发明与现有技术相比，具备如下技术效果：
（1）单个磁极内设置磁桥以及分块永磁钢，增加直轴电感，弱化电机电枢反应；
（2）磁极采用两种不同永磁材料，既能降低稀土材料用量，同时改变交轴磁路，有利于提高电机弱磁扩速能力；
（3）磁极采用非对称结构，不同磁钢组合，可以提高电机效率；
（4）N极、S极磁极极弧不一，单个磁极内左右磁钢不对称，有利于降低电机齿槽转矩，减少转矩脉动；
（5）气隙磁密更趋于正弦曲线，有利于电机平稳运行。
附图说明
图1是本发明的电机结构示意图。
图2是本发明的转子结构示意图。
图中：1、转轴；2、前端盖；3、机壳；4、定子；5、后端盖；6、转子铁芯；7、第一V形槽；8、第二V形槽；9、第三V形槽；10、第一切向矩形槽；11、第二切向矩形槽；12、第三切向矩形槽；13、第四切向矩形槽；14、类U形槽。
实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
一种少稀土非对称磁极稀土永磁驱动电机，包括转轴1、前端盖2、机壳3、定子4、后端盖5、转子铁芯6、第一V形槽7、第二V形槽8、第三V形槽9、第一切向矩形槽10、第二切向矩形槽11、第三切向矩形槽12、第四切向矩形槽13、类U形槽14、钕铁硼永磁钢和铁氧体永磁钢，其特征在于：
转子铁芯6上均布有偶数对第一V形槽7，第一V形槽7近端不连通，第一V形槽7外端与转子铁芯6外圆之间有1.5mm的不连通部分，在第一V形槽7和转子铁芯6外圆包围的空间内设有两个第一切向矩形槽10，第一切向矩形槽10与第一V形槽7近端之间的距离等于第一V形槽7边长的2/3，第一切向矩形槽10沿两个第一切向矩形槽10所在圆周的切向方向，相邻两个第一切向矩形槽10之间间隔1mm，第一V形槽7近端设有第三V形槽9，第三V形槽9的近端不连通，第三V形槽9的外端和第一V形槽7的内端连通；
相邻两个第一V形槽7之间设有两个第二V形槽8，两个第二V形槽8关于相邻两个第一V形槽7的对称轴线对称，第二V形槽8较窄一边的宽度是第二V形槽8较宽一边宽度的1/2；
相邻两个第二V形槽8的内端中间设有两个第二切向矩形槽11，第二切向矩形槽11的长边垂直于所在磁极对称轴线，第二切向矩形槽11与相邻第二V形槽8的内端连通，相邻两个第二切向矩形槽11之间间隔1mm；
两个第二V形槽8的外端中间设有类U形槽14，类U形槽14的右侧翼的内端经过类U形槽14所在磁极的中心线，类U形槽14的右侧翼作为永磁体槽，类U形槽14的左侧翼作为气隙槽，类U形槽14的外端与转子铁芯6外圆有1.5mm的不连通距离，类U形槽14的下侧翼由左向右依次设有一个第三切向矩形槽12和两个第四切向矩形槽13，第三切向矩形槽12和两个第四切向矩形槽13的宽度相同，第三切向矩形槽12的长度大于第四切向矩形槽13的长度。
第二V形槽8的弧长为第一V形槽7弧长的2/3，第一V形槽7的弧长为相邻两个第一V形槽7之间的两个第二V形槽8较宽一边外端之间弧长的1/4，类U形槽14为相邻两个第一V形槽7之间的两个第二V形槽8较宽一边外端之间弧长的1/3。
第三V形槽9、第二V形槽8较宽一边的槽内、第三切向矩形槽12内、类U形槽14右侧翼的槽内均放置钕铁硼永磁钢，第二V形槽8较窄一边的槽内、第四切向矩形槽13内、第一切向矩形槽10内均放置铁氧体永磁钢。
第二V形槽8内钕铁硼永磁钢外侧面的极性、第二V形槽8内铁氧体永磁钢外侧面的极性、第三V形槽9内钕铁硼永磁钢外侧面的极性、第三切向矩形槽12内钕铁硼永磁钢外侧面的极性、类U形槽14右侧翼内钕铁硼永磁钢外侧面的极性、第四切向矩形槽13内铁氧体永磁钢外侧面的极性均为N极，第一切向矩形槽10内铁氧体永磁钢外侧面的极性、第三V形槽9内钕铁硼永磁钢外侧面的极性均为S极。
第一切向矩形槽10的中心和类U形槽14下侧翼的中心在同一圆周上。
Claims (5)
1.一种少稀土非对称磁极稀土永磁驱动电机，包括转轴（1）、前端盖（2）、机壳（3）、定子（4）、后端盖（5）、转子铁芯（6）、第一V形槽（7）、第二V形槽（8）、第三V形槽（9）、第一切向矩形槽（10）、第二切向矩形槽（11）、第三切向矩形槽（12）、第四切向矩形槽（13）、类U形槽（14）、钕铁硼永磁钢和铁氧体永磁钢，其特征在于：
转子铁芯（6）上均布有偶数对第一V形槽（7），第一V形槽（7）近端不连通，第一V形槽（7）外端与转子铁芯（6）外圆之间有1.5mm的不连通部分，在第一V形槽（7）和转子铁芯（6）外圆包围的空间内设有两个第一切向矩形槽（10），第一切向矩形槽（10）与第一V形槽（7）近端之间的距离等于第一V形槽（7）边长的2/3，第一切向矩形槽（10）沿两个第一切向矩形槽（10）所在圆周的切向方向，相邻两个第一切向矩形槽（10）之间间隔1mm，第一V形槽（7）近端设有第三V形槽（9），第三V形槽（9）的近端不连通，第三V形槽（9）的外端和第一V形槽（7）的内端连通；
相邻两个第一V形槽（7）之间设有两个第二V形槽（8），两个第二V形槽（8）关于相邻两个第一V形槽（7）的对称轴线对称，第二V形槽（8）较窄一边的宽度是第二V形槽（8）较宽一边宽度的1/2；
相邻两个第二V形槽（8）的内端中间设有两个第二切向矩形槽（11），第二切向矩形槽（11）的长边垂直于所在磁极对称轴线，第二切向矩形槽（11）与相邻第二V形槽（8）的内端连通，相邻两个第二切向矩形槽（11）之间间隔1mm；
两个第二V形槽（8）的外端中间设有类U形槽（14），类U形槽（14）的右侧翼的内端经过类U形槽（14）所在磁极的中心线，类U形槽（14）的右侧翼作为永磁体槽，类U形槽（14）的左侧翼作为气隙槽，类U形槽（14）的外端与转子铁芯（6）外圆有1.5mm的不连通距离，类U形槽（14）的下侧翼由左向右依次设有一个第三切向矩形槽（12）和两个第四切向矩形槽（13），第三切向矩形槽（12）和两个第四切向矩形槽（13）的宽度相同，第三切向矩形槽（12）的长度大于第四切向矩形槽（13）的长度。
2.根据权利要求1所述的少稀土非对称磁极稀土永磁驱动电机，其特征在于：第二V形槽（8）的弧长为第一V形槽（7）弧长的2/3，第一V形槽（7）的弧长为相邻两个第一V形槽（7）之间的两个第二V形槽（8）较宽一边外端之间弧长的1/4，类U形槽（14）为相邻两个第一V形槽（7）之间的两个第二V形槽（8）较宽一边外端之间弧长的1/3。
3.根据权利要求1所述的少稀土非对称磁极稀土永磁驱动电机，其特征在于：第三V形槽（9）、第二V形槽（8）较宽一边的槽内、第三切向矩形槽（12）内、类U形槽（14）右侧翼的槽内均放置钕铁硼永磁钢，第二V形槽（8）较窄一边的槽内、第四切向矩形槽（13）内、第一切向矩形槽（10）内均放置铁氧体永磁钢。
4.根据权利要求1所述的少稀土非对称磁极稀土永磁驱动电机，其特征在于：第二V形槽（8）内钕铁硼永磁钢外侧面的极性、第二V形槽（8）内铁氧体永磁钢外侧面的极性、第三V形槽（9）内钕铁硼永磁钢外侧面的极性、第三切向矩形槽（12）内钕铁硼永磁钢外侧面的极性、类U形槽（14）右侧翼内钕铁硼永磁钢外侧面的极性、第四切向矩形槽（13）内铁氧体永磁钢外侧面的极性均为N极，第一切向矩形槽（10）内铁氧体永磁钢外侧面的极性、第三V形槽（9）内钕铁硼永磁钢外侧面的极性均为S极。
5.根据权利要求1所述的少稀土非对称磁极稀土永磁驱动电机，其特征在于：第一切向矩形槽（10）的中心和类U形槽（14）下侧翼的中心在同一圆周上。
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2023
- 2023-07-03 CN CN202310804130.XA patent/CN116742857A/zh active Pending
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