CN208986802U - Eps无刷电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种EPS无刷电机，包括定子铁芯和位于定子铁芯内的转子组件，定子铁芯包括多个层叠的定子冲片，任一定子冲片包括定子轭和与定子轭连接的多个定子齿，定子齿靠近转子组件的一端设有第一弧段，第一弧段的弧心与定子冲片的中心位于第一弧段的同一侧，第一弧段的弧心偏离定子冲片的中心设置；转子组件包括转子铁芯及设于转子铁芯外围的多个磁钢，磁钢的横截面周缘设有第二弧段，第二弧段的弧心与转子铁芯的中心位于第二弧段的同一侧，第二弧段的弧心偏离转子铁芯的中心设置。本实用新型的EPS无刷电机在满足电机功率要求的前提下，可很好地兼顾小的电机体积和小的齿槽转矩。

Description

EPS无刷电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别是涉及一种EPS无刷电机。

背景技术

EPS无刷电机都要求电机齿槽转矩较小，为了满足这个要求，通常需要将电机设计成电机气隙大、磁钢外弧偏心大的结构，同时为达到电机功率的要求，相应的电机体积也要增大。因而，传统的EPS无刷电机在满足电机功率要求的前提下，无法同时做到电机体积小和齿槽转矩小。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的EPS无刷电机在满足电机功率要求的前提下，无法同时做到电机体积小和齿槽转矩小的问题，提供一种EPS无刷电机。

一种EPS无刷电机包括定子铁芯和位于定子铁芯内的转子组件，定子铁芯包括多个层叠的定子冲片，任一所述定子冲片包括定子轭和与所述定子轭连接的多个定子齿，所述定子齿靠近所述转子组件的一端设有第一弧段，所述第一弧段的弧心与所述定子冲片的中心位于所述第一弧段的同一侧，所述第一弧段的弧心偏离所述定子冲片的中心设置；所述转子组件包括转子铁芯及设于所述转子铁芯外围的多个磁钢，所述磁钢的横截面周缘设有第二弧段，所述第二弧段的弧心与所述转子铁芯的中心位于所述第二弧段的同一侧，所述第二弧段的弧心偏离所述转子铁芯的中心设置。

上述的EPS无刷电机通过将定子齿的周缘内凹形成第一弧段，由于第一弧段呈偏心设置，则多个定子齿围合形成的定子冲片内缘也呈偏心圆弧设置，同时，磁钢的横截面周缘外凸形成第二弧段，第二弧段呈偏心设置，通过定子齿与磁钢的配合、及电机气隙大小的变化，可使得EPS无刷电机在较小的体积下便可实现较大的功率，并且电机的齿槽转矩较小。本实用新型的EPS无刷电机在满足电机功率要求的前提下，可同时做到电机体积小和齿槽转矩小。

在其中一个实施例中，所述第一弧段最高点与所述第二弧段最高点之间的距离为L，当所述第一弧段最高点与所述第二弧段最高点位于所述转子铁芯的同一径向时，L≤1mm。

在其中一个实施例中，所述磁钢的横截面周缘还设有与所述第二弧段相对的第三弧段，所述第三弧段与所述转子铁芯的周缘相贴合。

在其中一个实施例中，所述第三弧段最高点与所述第二弧段最高点位于所述转子铁芯的同一径向上，所述第三弧段最高点与所述第二弧段最高点之间的距离为t，其中，t/(t+L)≤0.85。

在其中一个实施例中，所述磁钢的横截面周缘还设有分别与所述第二弧段的两端相接的两个第四弧段，以及连接所述第四弧段与所述第三弧段的两个连接段，所述第四弧段的半径小于所述第二弧段的半径。

在其中一个实施例中，所述转子铁芯包括多个层叠的转子冲片，任一所述转子冲片的外周缘设有多个间隔的定位凸部，所述定位凸部将相邻两所述磁钢隔开。

在其中一个实施例中，任一所述定子冲片包括多个拼块单元，每一所述拼块单元均包括弧形的轭部及与所述轭部相连的所述定子齿，多个所述轭部首尾相接形成所述定子轭。

在其中一个实施例中，所述定子齿包括与所述轭部相对间隔设置的齿顶，以及连接所述轭部和所述齿顶的绕线部，所述齿顶的周缘设有所述第一弧段，所述EPS无刷电机还包括绕制于所述绕线部上的绕组。

在其中一个实施例中，相邻的两所述拼块单元的其中一个设有凸起，另一个设有与凸起拼合的凹槽。

在其中一个实施例中，所述轭部的外周缘设有缺口槽。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述的EPS无刷电机的结构示意图；

图2为图1中的EPS无刷电机的局部结构示意图；

图3为图2中的拼块单元与磁钢的配合示意图；

图4为图1中的定子冲片的结构示意图。

10、定子铁芯，11、定子冲片，110、定子轭，120、定子齿，121、第一弧段，101、拼块单元，102、轭部，103、凸起，104、凹槽，105、缺口槽，20、转子铁芯，21、定位凸部，30、磁钢，31、第二弧段，32、第三弧段，33、第四弧段，34、连接段，40、绕组。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本实用新型中所述“第一”、“第二”、“第三”、“第四”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

请参照图1至图4，一种EPS无刷电机包括定子铁芯10和位于定子铁芯10内的转子组件，其中，定子铁芯10包括多个层叠的定子冲片11，任一定子冲片11包括定子轭110及与定子轭110连接的多个定子齿120，定子齿120靠近转子组件的一端设有第一弧段121，第一弧段121的弧心与定子冲片11的中心位于第一弧段121的同一侧，第一弧段121的弧心偏离定子冲片11的中心设置；转子组件包括转子铁芯20及设于转子铁芯20外围的多个磁钢30，磁钢30的横截面周缘设有第二弧段31，第二弧段31的弧心与转子铁芯20的中心位于第二弧段31的同一侧，第二弧段31的弧心偏离转子铁芯20的中心设置。

该EPS无刷电机具体涉及一种内转子的无刷电机，定子铁芯10呈环形设置，转子铁芯20设于定子铁芯10的内环中，定子铁芯10的外周面设有多个磁钢30，其中磁钢30采用具有高磁性的钕铁硼材质制成，磁钢30可有多对极，其具体数量不限。

上述的EPS无刷电机通过将定子齿120的周缘内凹形成第一弧段121，由于第一弧段121呈偏心设置，则多个定子齿120围合形成的定子冲片11内缘也呈偏心圆弧设置，同时，磁钢30的横截面周缘外凸形成第二弧段31，第二弧段31呈偏心设置，通过定子齿120与磁钢30的配合、及电机气隙大小的变化，可使得EPS无刷电机在较小的体积下便可实现较大的功率，并且电机的齿槽转矩较小。本实用新型的EPS无刷电机在满足电机功率要求的前提下，可同时做到电机体积小和齿槽转矩小。

进一步地，请参照图2，为了在满足功率的前提下，保证电机的体积较小，第一弧段121最高点与第二弧段31最高点之间的距离为L，当第一弧段121最高点与第二弧段31最高点位于转子铁芯20的同一径向时，L≤1mm。

进一步地，请参照图3，磁钢30的横截面周缘还设有与第二弧段31相对的第三弧段32，第三弧段32与转子铁芯20的周缘相贴合。具体地，磁钢30的横截面大体呈扁型条状，而具有相对的第二弧段31和第三弧段32，通过第三弧段32可使得磁钢30能够与转子铁芯20很好地贴合，通过第二弧段31与定子齿120的第一弧段121配合，以使无刷电机的功率在一定的体积内功率最大，同时电机的齿槽转矩较小。同时，磁钢30的上述结构还能够有效减小磁钢30(钕铁硼)的用量，从而降低电机的成本。

进一步地，第三弧段32最高点与第二弧段31最高点位于转子铁芯20的同一径向上，第三弧段32最高点与第二弧段31最高点之间的距离为t，其中，t/(t+L)≤0.85。

进一步地，磁钢30的横截面周缘还设有分别与第二弧段31的两端相接的两个第四弧段33，以及连接第四弧段33与第三弧段32的两个连接段34，第四弧段33的半径小于第二弧段31的半径。具体地，第四弧段33的弧心也偏离定子冲片11的中心设置，磁钢30的外侧边缘由不同半径的第二弧段31与第四弧段33相接而成，使得多个磁钢30所组成的外缘轮廓呈面包型凸起结构，如此，可以扩大凸极效应、扩大电机弱磁调速的范围，使电机在高转速时仍可保持稳定的扭矩输出；同时，多段偏心圆弧组成的凸起结构可起到使气隙内的磁密均匀过渡，降低扭矩波动，使得电机可保持平稳运行。

进一步地，转子铁芯20包括多个层叠的转子冲片，任一转子冲片的外周缘设有多个间隔的定位凸部21，定位凸部21将相邻两磁钢30隔开。

进一步地，任一定子冲片11包括多个拼块单元101，每一拼块单元101均包括弧形的轭部102及与轭部102相连的定子齿120，多个轭部102首尾相接形成定子轭110。定子冲片11采用多个拼块单元101拼接而成，以便于定子冲片11的加工成型，提高定子冲片11的加工效率，同时可选择不同数量的拼块单元101进行拼接，以满足不同型号电机的需求，降低研发成本，大幅缩短研发时间。

进一步地，定子齿120包括与轭部102相对间隔设置的齿顶，以及连接轭部102和齿顶的绕线部，齿顶的周缘设有第一弧段121，EPS无刷电机还包括绕制于绕线部上的绕组40。

进一步地，相邻的两拼块单元101的其中一个设有凸起103，另一个设有与凸起103拼合的凹槽104。在拼接时，将凸起103与凹槽104拼合便可实现拼块单元101的准确拼接，操作简单方便。

进一步地，轭部102的外周缘设有缺口槽105。通过设置缺口槽105，以便于多个定子冲片11叠合时的定位和固定。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种EPS无刷电机，其特征在于，包括定子铁芯和位于定子铁芯内的转子组件，定子铁芯包括多个层叠的定子冲片，任一所述定子冲片包括定子轭和与所述定子轭连接的多个定子齿，所述定子齿靠近所述转子组件的一端设有第一弧段，所述第一弧段的弧心与所述定子冲片的中心位于所述第一弧段的同一侧，所述第一弧段的弧心偏离所述定子冲片的中心设置；所述转子组件包括转子铁芯及设于所述转子铁芯外围的多个磁钢，所述磁钢的横截面周缘设有第二弧段，所述第二弧段的弧心与所述转子铁芯的中心位于所述第二弧段的同一侧，所述第二弧段的弧心偏离所述转子铁芯的中心设置。

2.根据权利要求1所述的EPS无刷电机，其特征在于，所述第一弧段最高点与所述第二弧段最高点之间的距离为L，当所述第一弧段最高点与所述第二弧段最高点位于所述转子铁芯的同一径向时，L≤1mm。

3.根据权利要求2所述的EPS无刷电机，其特征在于，所述磁钢的横截面周缘还设有与所述第二弧段相对的第三弧段，所述第三弧段与所述转子铁芯的周缘相贴合。

4.根据权利要求3所述的EPS无刷电机，其特征在于，所述第三弧段最高点与所述第二弧段最高点位于所述转子铁芯的同一径向上，所述第三弧段最高点与所述第二弧段最高点之间的距离为t，其中，t/(t+L)≤0.85。

5.根据权利要求3所述的EPS无刷电机，其特征在于，所述磁钢的横截面周缘还设有分别与所述第二弧段的两端相接的两个第四弧段，以及连接所述第四弧段与所述第三弧段的两个连接段，所述第四弧段的半径小于所述第二弧段的半径。

6.根据权利要求1所述的EPS无刷电机，其特征在于，所述转子铁芯包括多个层叠的转子冲片，任一所述转子冲片的外周缘设有多个间隔的定位凸部，所述定位凸部将相邻两所述磁钢隔开。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的EPS无刷电机，其特征在于，任一所述定子冲片包括多个拼块单元，每一所述拼块单元均包括弧形的轭部及与所述轭部相连的所述定子齿，多个所述轭部首尾相接形成所述定子轭。

8.根据权利要求7所述的EPS无刷电机，其特征在于，所述定子齿包括与所述轭部相对间隔设置的齿顶，以及连接所述轭部和所述齿顶的绕线部，所述齿顶的周缘设有所述第一弧段，所述EPS无刷电机还包括绕制于所述绕线部上的绕组。

9.根据权利要求7所述的EPS无刷电机，其特征在于，相邻的两所述拼块单元的其中一个设有凸起，另一个设有与凸起拼合的凹槽。

10.根据权利要求7所述的EPS无刷电机，其特征在于，所述轭部的外周缘设有缺口槽。