CN206542315U - 一种汽车刹车系统无刷电机转子冲片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车刹车系统无刷电机转子冲片，其中转子冲片的外周采用直线和圆弧形成凸极结构，转子冲片开有U型槽，U型槽分为三段，三段的长度相同，U型槽的连接处设有隔磁桥和定位台阶，转子冲片且设有供转子斜极用的定位孔。本实用新型的转子冲片凸极外周采用直线和圆弧结构降低了反电势谐波含量，U型磁钢槽的形状和尺寸经过优化设计和凸极外周可以扩大电机弱磁扩速范围，电机在高转速时仍可以提供一定的转矩，同时也增大了反电势，提高了电机功率密度，降低了电机质量，U型槽三段的长度相同，电机只使用一种尺寸的磁钢，降低了电机成本，U型槽的连接处的隔磁桥也降低了反电势谐波含量。斜极定位孔可以在转子斜极时提供定位，不需要转子斜极定位工装。本实用新型设计合理，方便实用。
Description
技术领域
本实用新型是一种汽车刹车系统无刷电机转子冲片，属于一种汽车刹车系统无刷电机转子冲片优化技术。
背景技术
汽车刹车系统对无刷电机的要求越来越高，要求无刷电机轻量化、高转速时仍保持一定的转矩输出、转矩脉动低、成本低等。传统无刷电机转子磁钢采用表贴式或内嵌式，电机主磁通无法进一步提升，只能通过加大机身长度来满足性能要求，同时特别是表贴式磁钢结构凸极效应不明显，无法进行弱磁扩速，电机转速升高时，无法输出符合要求的转矩。反电势谐波含量比较高和齿槽力比较大使电机转矩脉动比较大，如果转子斜极需要专门的工装，造成电机成本上升。
实用新型内容
针对以上问题，本实用新型提供了一种可提高电机功率密度，高转速时仍保持一定转矩，低转矩脉动、低成本的汽车刹车系统无刷电机转子冲片。
本实用新型的技术方案是：一种汽车刹车系统无刷电机转子冲片，转子冲片的外周采用凸极结构，转子冲片开有U型槽， U型槽的连接处设有隔磁桥和定位台阶，转子冲片且设有供转子斜极用的定位孔。
上述转子冲片外周采用直线和圆弧形成凸极结构，直线对应两个相邻U形槽形成的顶部，顶部至直线的距离取最短，同时保证电机最高转速时的机械强度。凸极外周的圆弧最高点对应U形槽的中心。
上述转子冲片开有若干个U型槽，优选为10个，U型槽分为三段，左段、底段和右段，三段的长度相同。底段垂直与底段中心和圆心的连线，左段和右段的夹角为36°-39°，三段任一段的长度与圆弧最高点到圆心的距离比值为0.25-0.35。三段任一段的宽度与长度的比值为0.3-0.4。
上述转子冲片U型槽的连接处即左段和底段、右段和底段连接处设有隔磁桥。
上述转子冲片U型槽的连接处即左段和底段、右段和底段连接处设有定位突起。定位突起的高度为0.5。
上述转子冲片两个斜极定位孔的连线通过冲片圆心，
a. 转子高度小于25时斜极转子分2段，转子冲片为1种，连线与冲片轴对称线的角度为转子斜极角度/2。
b. 转子高度大于25小于50时斜极转子分3段，转子冲片为2种，第一种，连线与冲片轴对称线重合，第二种，连线与冲片轴对称线的角度为转子斜极角度/2。
c. 转子高度大于50时斜极转子分4段，转子冲片为2种，第一种，连线与冲片轴对称线的角度为转子斜极角度/2，第二种，连线与冲片轴对称线的角度为转子斜极角度/6。
本实用新型冲片外周凸极结构和优化的U型槽可以扩大凸极效应，扩大电机弱磁调速的范围，电机在高转速时仍可保持一定的转矩，同时优化的U型槽可以提高电机反电势，提高电机功率密度，降低电机的质量，凸极外圆的直线部分和隔磁桥降低了电机反电势谐波含量，U型槽三段的长度相同和定位孔降低了电机成本。
附图说明
图1是本实用新型实施例转子冲片的结构示意图；
图2是图1的I部放大图；
图3是传统汽车刹车无刷电机转子冲片结构示意图；
图4是弱磁角为0和25度时实施例电机与传统电机转矩和转速对比曲线；
图5是实施例电机与传统电机反电势对比曲线；
图6是实施例电机与传统电机反电势谐波含量对比曲线；
图7是实施例电机与传统电机齿槽转矩对比曲线。
图中：1-U型槽;2-斜极定位孔；3-定位突起；4-隔磁桥；5-U型槽底段；6- U型槽左段；7-凸极直线部分；8-凸极图弧部分；9- U型槽右段；a-斜极定位孔的连线与冲片轴对称线的角度；D-圆弧最高点到圆心的距离；d-直线对应两个相邻U形槽形成的顶部至直线的距离；A-左段和右段的夹角；L-三段任一段的长度；H-定位突起的高度；T-U型槽三段任一段的厚度; original-传统和原来的设计方案；optimize-实施例方案。
具体实施方式
实施例1
本实用新型的冲片结构如图1~7所示。
转子冲片的外周采用凸极结构，转子冲片开有U型槽1， U型槽1的连接处设有隔磁桥4和定位台阶3，转子冲片且设有供转子斜极用的定位孔2。
上述转子冲片外周采用直线7和圆弧8形成凸极结构，直线7对应两个相邻U形槽1形成的顶部，顶部至直线7的距离为0.6，当距离大于0.6时，反电势谐波含量会上升，当距离小于0.6时，高转速时磁钢的离力会破坏转子的机械结构。凸极外周的圆弧8最高点对应U形槽1的中心，电机弱磁扩速范围比较广，电机弱磁角度25度，2600rpm时转矩仍可达2.7N/m。
上述转子冲片开有10个U型槽1， U型槽1分为三段，左段6、底段5和右段9，三段的长度相同为5.2。底段5垂直与底段5中心和圆心的连线，左段6和右段9的夹角A为37.83°，三段任一段的长度L与圆弧8最高点到圆心的距离比值为0.3。三段任一段的厚度T与长度L的比值为0.35，电机可以轻量化，电机的可以在长度降至22，2000rpm时反电势可达9.5V，转矩可达3.05N/m。
上述转子冲片U型槽1的连接处即左段6和底段9、右段9和底段5连接处设有隔磁桥4，电机反电势谐波含量降至0.4%。
上述转子冲片U型槽1的连接处即左段6和底段9、右段9和底段5连接处设有定位突起3。定位突起3的高度为0.5。
上述转子冲片两个斜极定位孔2的连线通过冲片圆心，转子长度为22小于30分2段，转子冲片为1种，转子斜极角度为12度，连线与冲片轴对称线的角度a为6°转子斜极后电机齿槽转矩接近于0。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种汽车刹车系统无刷电机转子冲片，其特征在于：冲片外周采用直线和圆弧组成凸极结构，转子冲片开有U型磁钢槽，U型槽的连接处设有隔磁桥和定位台阶，转子冲片且设有供转子斜极用的定位孔。
2.根据权利要求1所述的一种汽车刹车系统无刷电机转子冲片，其特
征在于：凸极外周的直线对应两个相邻U形槽形成的顶部，顶部至直线的距离取最短，同时保证电机最高转速时的机械强度，凸极外周的圆弧最高点对应U形槽的中心。
3.根据权利要求1所述的一种汽车刹车系统无刷电机转子冲片，其特征在于：U型槽分为三段，左段、底段和右段，三段的长度相同，底段垂直与底段中心和圆心的连线，左段和右段的夹角为36°-39°，三段任一段的长度与圆弧最高点到圆心的距离比值为0.25-0.35， 三段任一段的宽度与长度的比值为0.3-0.4。
4.根据权利要求1所述的一种汽车刹车系统无刷电机转子冲片，其特征在于：U型槽的连接处即左段和底段、右段和底段连接处设有隔磁桥。
5.根据权利要求1所述的一种汽车刹车系统无刷电机转子冲片，其特征在于：U型槽的连接处即左段和底段、右段和底段连接处设有定位突起，定位突起的高度为0.5。
6.根据权利要求1所述的一种汽车刹车系统无刷电机转子冲片，其特征在于：两个斜极定位孔的连线通过冲片圆心，
a.转子高度小于25时分2段斜极，转子冲片为1种，连线与冲片轴对称线的角度为转子斜极角度/2；
b. 转子高度大于25小于50时斜极转子分3段，转子冲片为2种，第一种，连线与冲片轴对称线重合，第二种，连线与冲片轴对称线的角度为转子斜极角度/2；
c. 转子高度大于50时斜极转子分4段，转子冲片为2种，第一种，连线与冲片轴对称线的角度为转子斜极角度/2，第二种，连线与冲片轴对称线的角度为转子斜极角度/6。
7.根据权利要求1所述的一种汽车刹车系统无刷电机转子冲片，其特征在于：转子冲片优先为10个U型槽，定子优先为8槽集中绕组。
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