CN207124498U - 电机转子及永磁同步电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电机转子及永磁同步电机，所述电机转子包括转子铁芯和转轴；所述转子铁芯包括多个铁芯单元，且每一铁芯单元上具有多个磁极，每一所述磁极包括第一插槽部、两个第一辅助屏蔽槽、两个第一辅助磁桥、第二插槽部、两个第二辅助屏蔽槽、两个第二辅助磁桥；所述第一插槽部和第二插槽部沿所述铁芯单元的径向分布，且所述第一插槽部位于所述第二插槽部的外层；每一所述磁极中，所述第二插槽部的宽度大于所述第一插槽部的宽度，且所述第二辅助磁桥的宽度大于所述第一辅助磁桥的宽度。本实用新型通过在同一磁极设置多层磁钢提高凸极率，并通过不同层磁钢两侧的不等厚磁桥提高转子结构强度，从而提高电机在高速运行时的带载能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机领域，更具体地说，涉及一种电机转子及永磁同步电机。
背景技术
随着全球变暖以及能源危机的不断加剧，新能源汽车替代现有的燃油汽车已经成为必然的趋势。永磁同步电机由于高转矩密度、高效率、高功率密度等特点而成为新能源汽车驱动电机的首选。
永磁同步电机作为新能源汽车动力总成的重要组成部分，其需要为整车提供持续的动力，这不仅需要主驱电机具有宽广的调速范围，而且要求电机具有独特的转矩特性。目前市场上主流的智能功率模块(IPM，Intelligent Power Module)电机大都采用“一字型”和“V型”布置的磁路拓扑结构，采用这种结构的电机的反电势指标高，有利于满足电机低速大转矩的需求。
但当采用上述结构的永磁同步电机在高速运行时，受控制器端电压的限制，该永磁同步电机在高速运行的工况下带载能力不足。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述永磁同步电机在高速运行的工况下带载能力不足的问题，提供一种新的电机转子及永磁同步电机。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供
一种电机转子，包括转子铁芯和转轴；所述转子铁芯包括多个轴向分布的铁芯单元，且每一铁芯单元上具有多个沿所述铁芯单元的圆周方向均匀分布的磁极，每一所述磁极包括插装有第一磁钢的第一插槽部、两个分别位于所述第一插槽部两侧且对称分布的第一辅助屏蔽槽、两个分别位于所述第一插槽部和第一辅助屏蔽槽之间的第一辅助磁桥、插装有第二磁钢的第二插槽部、两个分别位于所述第二插槽部两侧且对称分布的第二辅助屏蔽槽、两个分别位于所述第二插槽部和第二辅助屏蔽槽之间的第二辅助磁桥；所述第一插槽部和第二插槽部沿所述铁芯单元的径向分布，且所述第一插槽部位于所述第二插槽部的外层；每一所述磁极中，所述第二插槽部的宽度大于所述第一插槽部的宽度，且所述第二辅助磁桥的宽度大于所述第一辅助磁桥的宽度。
在本实用新型所述的电机转子中，所述第一辅助磁桥的宽度不超过第一插槽部的宽度的十分之一。
在本实用新型所述的电机转子中，所述第二辅助磁桥的宽度不超过第二插槽部的宽度的十分之一。
在本实用新型所述的电机转子中，每一所述磁极的所述第一插槽部和所述第二插槽部分别垂直于所在位置的所述铁芯单元的径向，且所述第一插槽部和所述第二插槽部的中心线重合。
在本实用新型所述的电机转子中，所述第一辅助屏蔽槽和所述第二辅助屏蔽槽分别沿所述铁芯单元的径向分布，且所述第一辅助屏蔽槽的顶端和第二辅助屏蔽槽的顶端距离铁芯单元的表面的距离相同。
在本实用新型所述的电机转子中，每一所述磁极还包括插装有第三磁钢的第三插槽部、两个分别位于第三插槽部两侧且对称分布的第三辅助屏蔽槽、两个位于分别位于第一插槽部和第一辅助屏蔽槽之间的第三辅助磁桥，所述第三插槽部平行于所述第二插槽部且所述第三插槽部位于所述第二插槽部的内层；每一所述磁极中，所述第三插槽部的宽度大于所述第二插槽部的宽度，且所述第三辅助磁桥的宽度大于所述第二辅助磁桥的宽度。
在本实用新型所述的电机转子中，所述第三辅助磁桥的宽度不超过所述第三插槽部的宽度的十分之一。
在本实用新型所述的电机转子中，所述第三辅助屏蔽槽沿所述铁芯单元的径向分布，且所述第三辅助屏蔽槽和第二辅助屏蔽槽的顶端距离铁芯单元的表面的距离相同。
本实用新型还提供一种永磁同步电机，包括机壳和位于机壳内的定子，其特征在于，所述永磁同步电机还包括如上所述的电机转子。
本实用新型的电机转子及永磁同步电机具有以下有益效果：通过在同一磁极设置多层磁钢提高凸极率，并通过不同层磁钢两侧的不等厚磁桥提高转子结构强度，从而提高电机在高速运行时的带载能力。
附图说明
图1是本实用新型电机转子实施例的示意图；
图2是本实用新型电机转子另一实施例的示意图；
图3是本实用新型永磁同步电机实施例的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，是本实用新型电机转子实施例的示意图，该电机转子1可应用于永磁同步电机。本实施例中的电机转子包括转子铁芯和转轴，且转子铁芯包括多个轴向分布的铁芯单元。每一铁芯单元可由多个叠加的转子冲片构成，且每一铁芯单元上具有多个沿该铁芯单元的圆周方向均匀分布的磁极。
上述每一磁极包括第一插槽部111、第二插槽部121、两个第一辅助屏蔽槽112、两个第一辅助磁桥113、两个第二辅助屏蔽槽122以及两个第二辅助磁桥123。其中第一插槽部111内插装有第一磁钢114，两个第一辅助屏蔽槽112分别位于第一插槽部111的两侧且对称分布(对称轴为穿过第一插槽部111中心的径向线)，每一第一辅助磁桥113位于第一插槽部111和第一辅助屏蔽槽112之间；第二插槽部121内插装有第二磁钢124，两个第二辅助屏蔽槽122分别位于第二插槽部121的两侧且对称分布(对称轴为穿过第二插槽部121中心的径向线)，每一第二辅助磁桥123位于第二插槽部121和第二辅助屏蔽槽122之间。上述第一插槽部111和第二插槽部121沿铁芯单元的径向分布，且第一插槽部111位于第二插槽部121的外层(即第一插槽部111更接近于铁芯单元的外表面)。
在电机转子1的每一磁极中，第二插槽部121的宽度(即沿转子铁芯的圆周方向的尺寸)大于第一插槽部111的宽度，且为了提高电机转子1的结构强度，上述第二辅助磁桥123的宽度D2大于第一辅助磁桥D2的宽度。
上述电机转子1通过在转子铁芯采用多层磁钢平行布置的结构形式，提高了电机的凸极率，可显著增加电机输出转矩中磁阻转矩分量的占比，并提升电机在高速运行工况下的带载能力；并且上述电机转子1通过在不同层级磁钢两侧采用不等厚磁桥设计，可大大提高电机转子结构强度，进而提升电机的最高运行转速。
特别地，上述第一辅助磁桥113的宽度D1不超过第一插槽部111的宽度的十分之一，该宽度可保证将漏磁控制在允许的范围内，同时保证电机转子的结构强度。同样地，第二辅助磁桥123的宽度D2不超过第二插槽部121的宽度的十分之一。
每一磁极的第一插槽部111和所述第二插槽部121分别垂直于所在位置的铁芯单元的径向，且每一磁极的第一插槽部111和第二插槽部121的中心线(即对称轴)重合。由于每一磁极中的各层磁钢沿径向呈平行布置，并使各层磁钢磁化方向相同，结合多层屏蔽槽，可增大凸极比，也即增大了磁阻转矩分量的比例，从而可大大提高电机转矩密度。磁阻转矩分量的增加，可克服控制器失控时电机高速反电势过高对前级驱动器损坏的风险。
第一辅助屏蔽槽112和第二辅助屏蔽槽122分别沿铁芯单元的径向分布，且第一辅助屏蔽槽112的顶端和第二辅助屏蔽槽121的顶端距离铁芯单元的表面的距离相同。
如图2所示，上述每一磁极还可包括插装有第三磁钢134的第三插槽部131、两个分别位于第三插槽部131两侧且对称分布(对称轴为穿过首位第三插槽部131中心的径向线)的第三辅助屏蔽槽132、以及两个分别位于第三插槽部131与第三辅助屏蔽槽132之间的第三辅助磁桥133。上述第三插槽部131平行于第二插槽部121，且该第三插槽部131位于第二插槽部121的内层(即更接近于转子铁芯的圆心)。第三插槽部131的宽度大于第二插槽部121的宽度，上述第三辅助磁桥133的宽度D3大于第二辅助磁桥123的宽度D2，该第三辅助磁桥133的宽度D3不超过第三插槽部的宽度的十分之一。
上述第三插槽部131垂直于所在位置的铁芯单元的径向，且第三插槽部131的中心线与第二插槽部121的中心线重合。第三辅助屏蔽槽132沿铁芯单元的径向分布，且第三辅助屏蔽槽132和第二辅助屏蔽槽122的顶端距离铁芯单元的表面的距离相同。
如图3所示，本发明还提供一种永磁同步电机，包括机壳和位于机壳内的定子2以及图2所示的电机转子1(也可为图1所示的电机转子1)。上述定子2的定子铁芯可绕有三相对称双层电枢绕组。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种电机转子，包括转子铁芯和转轴；所述转子铁芯包括多个轴向分布的铁芯单元，且每一铁芯单元上具有多个沿所述铁芯单元的圆周方向均匀分布的磁极，其特征在于：每一所述磁极包括插装有第一磁钢的第一插槽部、两个分别位于所述第一插槽部两侧且对称分布的第一辅助屏蔽槽、两个分别位于所述第一插槽部和第一辅助屏蔽槽之间的第一辅助磁桥、插装有第二磁钢的第二插槽部、两个分别位于所述第二插槽部两侧且对称分布的第二辅助屏蔽槽、两个分别位于所述第二插槽部和第二辅助屏蔽槽之间的第二辅助磁桥；所述第一插槽部和第二插槽部沿所述铁芯单元的径向分布，且所述第一插槽部位于所述第二插槽部的外层；每一所述磁极中，所述第二插槽部的宽度大于所述第一插槽部的宽度，且所述第二辅助磁桥的宽度大于所述第一辅助磁桥的宽度。
2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于：所述第一辅助磁桥的宽度不超过第一插槽部的宽度的十分之一。
3.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于：所述第二辅助磁桥的宽度不超过第二插槽部的宽度的十分之一。
4.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于：每一所述磁极的所述第一插槽部和所述第二插槽部分别垂直于所在位置的所述铁芯单元的径向，且所述第一插槽部和所述第二插槽部的中心线重合。
5.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于：所述第一辅助屏蔽槽和所述第二辅助屏蔽槽分别沿所述铁芯单元的径向分布，且所述第一辅助屏蔽槽的顶端和第二辅助屏蔽槽的顶端距离铁芯单元的表面的距离相同。
6.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于：每一所述磁极还包括插装有第三磁钢的第三插槽部、两个分别位于第三插槽部两侧且对称分布的第三辅助屏蔽槽、两个分别位于第一插槽部和第一辅助屏蔽槽之间的第三辅助磁桥，所述第三插槽部平行于所述第二插槽部且所述第三插槽部位于所述第二插槽部的内层；每一所述磁极中，所述第三插槽部的宽度大于所述第二插槽部的宽度，且所述第三辅助磁桥的宽度大于所述第二辅助磁桥的宽度。
7.根据权利要求6所述的电机转子，其特征在于：所述第三辅助磁桥的宽度不超过所述第三插槽部的宽度的十分之一。
8.根据权利要求6所述的电机转子，其特征在于：所述第三辅助屏蔽槽沿所述铁芯单元的径向分布，且所述第三辅助屏蔽槽和第二辅助屏蔽槽的顶端距离铁芯单元的表面的距离相同。
9.一种永磁同步电机，包括机壳和位于机壳内的定子，其特征在于，所述永磁同步电机还包括如权利要求1-8中任一项所述的电机转子。
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| CN201721034175.XU CN207124498U (zh) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | 电机转子及永磁同步电机 |
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| CN (1) | CN207124498U (zh) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113964982A (zh) * | 2021-08-23 | 2022-01-21 | 广东金霸智能科技股份有限公司 | 一种永磁电机 |
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- 2017-08-17 CN CN201721034175.XU patent/CN207124498U/zh active Active
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