CN204391927U - 一种削弱转矩波动的内置式转子 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种削弱转矩波动的内置式转子，包括转子冲片、设置在所述转子冲片内的多个磁钢，转子冲片为外圆偏心结构，转子冲片叠装成的转子铁芯通过铆钉孔反置于另一段转子铁芯上形成错极。本实用新型通过内嵌式转子结构将原有的表贴式不等厚磁钢所形成的不等厚气隙，改变为转子冲片外圆偏心结构，从而改善了电机的反电势波形正弦性，有利于降低齿槽转矩和负载时的转矩纹波，转子冲片形成的凸极极靴可以提高电机的抗去磁能力，增加的凸极比更便于弱磁控制。除此之外，本实用新型提高了装配的可操作性，大大提高工作效率，便于批量化生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及永磁电机技术领域，具体涉及一种削弱转矩波动的内置式转子。
背景技术
为削弱电机的转矩波动，在电机本体方面，现有的电机转子一般采用不等厚磁钢表贴式，或同时转子磁钢斜极方式。而内嵌式转子结构，一般都采用斜槽的方式。现有技术中表贴式转子为防止高速旋转受离心力影响，采用不锈钢护套或无碱玻璃纤维带进行保护，增加了工艺难度，降低电机的可靠性。而不等厚磁钢、斜极磁钢都使磁钢加工复杂，增加成本，这些给电机的设计制造都带来很多难题。
2009年7月17日申请，申请号为200920233226.0、名称为一种导体内置式永磁同步电机的转子结构就公开了如下技术：这一转子结构包括转子铁心和转轴，转子铁心的外部设有转子保护套筒，转子铁心外表面上设有多个转子永磁体槽，每个转子永磁体槽内均设有矩形结构的永磁体，转子铁心内接近于转子永磁体槽底部设有围绕转轴均匀分布的多个转子线槽，每个转子线槽内均设有条状转子导体，条状转子导体的两端通过铜制短路端环短接。所得到的转子发明人认为具有容易加工，易于组装，过载能力高，动态性能好等优点，但是其做工还是较为复杂，成本也较大，转矩波动还是没能够得到控制。
针对上述实用新型和现有技术所存在的缺点，本实用新型期望提供一种新型的转子来克服或者至少减轻上述缺陷。
发明内容
本实用新型的目的在于从电机本体方面减小转矩波动，改善电机的运行性能，提高控制精度，且产品造价较低，能够克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
为实现上述目的，本实用新型提供一种削弱转矩波动的内置式转子，包括转子冲片、设置在所述转子冲片内的多个磁钢，转子冲片为外圆偏心结构，转子冲片叠装成的转子铁芯通过铆钉孔反置于另一段转子铁芯上形成错极。
优选地，在转子冲片上设有2P个铆钉孔，其中P为极对数，所述铆钉孔设置在转子冲片上与q轴固定夹角θ的位置，相邻两个磁钢的重叠反置的位置对准同极磁钢及最接近的铆钉孔位置，形成机械角度为2θ的错极。
进一步，对于整数槽电机，所述错极的机械角度2θ＝360°/Z，其中Z为电机槽数；对于分数槽电机，所述错极的机械角度2θ＝360°/dZ，其中dZ为Z和2P的最小公倍数。
优选地，转子冲片为外圆偏心结构，转子冲片外边缘由多道均匀分布圆弧组成，每道圆弧的圆心与转子冲片的中心间的偏心距相等，均为L。
与现有技术相比较，本发明所具有的有点在于：
1.本实用新型通过内嵌式转子结构将原有的表贴式不等厚磁钢所形成的不等厚气隙，改变为转子冲片外圆偏心结构，从而改善了电机的反电势波形正弦性，有利于降低齿槽转矩和负载时的转矩纹波，转子冲片形成的凸极极靴(即呈偏心外圆状的转子冲片外边缘结构)，可以提高电机的抗去磁能力，增加的凸极比便于弱磁控制；
2.磁钢反置形成错极，能够更好地消除齿槽转矩基波，提高了电机的调速性能和控制精度，使得组成的电机在低速运行时的平稳性也更高；
3.从工艺性方面，通过偏心的转子冲片模具保证了尺寸的一致，简化了磁钢的制造工艺，反置错极的形式则省略了工装，使得磁钢可采用方块形式进行嵌入安装到转子冲片中，提高了装配的可操作性，大大提高工作效率，便于批量化生产。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型实施例所述转子的结构示意图；
图2为偏心错极(虚线)与无偏心无错极转子构成的电机的反电势波形对比图；
图3为偏心错极(虚线)与无偏心无错极两种转子下的齿槽转矩对比图。
附图标记：
1.转子冲片；2、磁钢；3、铆钉孔。
具体实施方式
为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
本实施例描述了一种削弱转矩波动的内置式转子，如图1所示，包括转子冲片1、设置在所述转子冲片1内的多个磁钢2，转子冲片1为外圆偏心结构，转子冲片1叠装成的转子铁芯通过铆钉孔3反置于另一转子铁芯上形成错极。
在转子冲片1上设有2P个铆钉孔3，其中P为极对数，所述铆钉孔3设置在转子冲片1上与q轴固定夹角θ的位置，相邻两个磁钢2的重叠反置的位置对准同极磁钢2及最接近的铆钉孔3位置，形成机械角度为2θ的错极。
对于整数槽电机，所述错极的机械角度2θ＝360°/Z，其中Z为电机槽数；对于分数槽电机，所述错极的机械角度2θ＝360°/dZ，其中dZ为Z和2P的最小公倍数。
转子冲片1为外圆偏心结构，转子冲片1外边缘由多道均匀分布圆弧组成，每道圆弧的圆心与转子冲片1的中心间的偏心距相等，均为L，本实施例中偏心距L＝5mm，外圆的半径为15mm。
本实施例以电机槽数Z＝6、极对数P＝4的分数槽电机为例，Z和2P的最小公倍数dZ为24，错极的机械角度2θ＝360°/dZ＝360°/24＝15°。
本实施例通过内嵌式转子结构将原有的表贴式不等厚磁钢2所形成的不等厚气隙，改变为转子冲片1外圆偏心结构(偏心距为L)，从而改善了电机的反电势波形正弦性，图2为偏心错极转子(虚线)与无偏心无错极转子构成的电机的反电势波形对比图，可见高次谐波有效得到抑制，反电势波形更趋向正弦性；本实施例有利于降低齿槽转矩和负载时的转矩纹波，就如图3所示，图3是偏心错极(虚线)与无偏心无错极齿槽情况下转矩对比图，可见，齿槽转矩明显降低，同时转子冲片1形成的凸极极靴(即呈偏心外圆状的转子冲片1外边缘结构)，可以提高电机的抗去磁能力，增加的凸极比便于弱磁控制。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种削弱转矩波动的内置式转子，包括转子冲片、设置在所述转子冲片内的多个磁钢，其特征在于，转子冲片为外圆偏心结构，转子冲片叠装成的转子铁芯通过铆钉孔反置于另一段转子铁芯上形成错极。
2.根据权利要求1所述的一种削弱转矩波动的内置式转子，其特征在于，在转子冲片上设有2P个铆钉孔，其中P为极对数，所述铆钉孔设置在转子冲片上与q轴固定夹角θ的位置，相邻两个磁钢的重叠反置的位置对准同极磁钢及最接近的铆钉孔位置，形成机械角度为2θ的错极。
3.根据权利要求2所述的一种削弱转矩波动的内置式转子，其特征在于，对于整数槽电机，所述错极的机械角度2θ＝360°/Z，其中Z为电机槽数。
4.根据权利要求2所述的一种削弱转矩波动的内置式转子，其特征在于，对于分数槽电机，所述错极的机械角度2θ＝360°/dZ，其中dZ为Z和2P的最小公倍数。
5.根据权利要求1所述的一种削弱转矩波动的内置式转子，其特征在于，转子冲片为外圆偏心结构，转子冲片外边缘由多道均匀分布圆弧组成，每道圆弧的圆心与转子冲片的中心间的偏心距相等。
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|---|---|---|---|---|
| CN105262304A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-01-20 | 浙江众邦机电科技有限公司 | 用于缝纫机的伺服电机以及缝纫机 |
| CN107070157A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-08-18 | 日本电产凯宇汽车电器（江苏）有限公司 | 一种汽车刹车系统用无刷电机 |
| CN107196436A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-09-22 | 广东威灵电机制造有限公司 | 转子冲片、斜极转子和永磁电机 |
| WO2019114396A1 (zh) * | 2017-12-11 | 2019-06-20 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 电机转子及电机 |
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