CN209046388U - 一种车用高速永磁同步电机转子及冲片 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种永磁同步电机，具有永磁体利用率高的效果。本实用新型公开了一种车用高速永磁同步电机的转子冲片，包括冲片本体，所述冲片本体上开设有用于放置永磁体的永磁体槽，至少两个相邻的永磁体槽形成永磁体组，每组所述永磁体组设置为U型、V型或者W型排列，所述永磁体组以转子冲片圆心为中心作圆形阵列，所述永磁体组指向冲片本体边界的一端开口角度为135°‑165°，相邻所述永磁体的极性相反。借助数个相邻的永磁体槽配合形成特定形状，提高了永磁体的利用率。

Description

一种车用高速永磁同步电机转子及冲片

技术领域

本实用新型涉及一种永磁同步电机，更具体地说，它涉及一种车用高速永磁同步电机转子及冲片。

背景技术

国内新能源电机架构是在传统永磁电机架构上继承下来的，在传统永磁电机中由于气隙磁场不可避免的存在谐波，一般在定转子架构上采取斜槽削弱其影响，传统永磁电机中往往也会采用分布式绕组，来削弱谐波磁动势的影响。但是这样做会导致，永磁电机对于永磁体的利用率低。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的一个目的在于提供一种车用高速永磁同步电机的转子冲片，具有永磁体利用率高的效果。

为实现上述技术目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种车用高速永磁同步电机的转子冲片，包括冲片本体，所述冲片本体上开设有用于放置永磁体的永磁体槽，至少两个相邻的永磁体槽形成永磁体组，每组所述永磁体组设置为U型、V型或者W型排列，所述永磁体组以转子冲片圆心为中心作圆形阵列，所述永磁体组指向冲片本体边界的一端开口角度为135°-165°，相邻所述永磁体的极性相反。

通过采用上述技术方案，U型、V型和W型的永磁体排列方式，可以使永磁体的磁场按照正弦分布，降低谐波磁场的强度。同时U型或V型W的磁环分解后的平行磁场与径向磁场的相互叠加使得另一侧的磁场强度大幅度提升，这样可有效地减小电机的体积，提升电机的功率密度，实现了永磁体利用率的提高，简化了电机的生产工艺。

作为优选，所述永磁体以海尔贝克阵列的方式嵌入永磁体槽内。

通过采用上述技术方案，海尔贝克阵列是一种磁体结构，是工程上的近似理想结构，目标是用最少量的磁体产生最强的磁场。因此可以提高永磁体的使用效率。

作为优选，所述永磁体组的数量为六或者八组。

作为优选，所述转子沿自身高度方向设置为多段错位式，所述永磁体组同样按照多段错位组合。

通过采用上述技术方案，使永磁同步电机的电磁涡流降到最低。

作为优选，所述转子的每段高度差为15-20mm。

作为优选，每个所述永磁体槽的深度设置为20mm。

本实用新型的另一个目的在于提供一种车用高速永磁同步电机的转子，具有永磁体利用率高的效果。

为实现上述技术目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种车用高速永磁同步电机的转子，包括上述的转子冲片及永磁体。

综上所述，本实用新型取得了以下效果：

1.借助数个相邻的永磁体槽配合形成特定形状，提高了永磁体的利用率。

附图说明

图1为本实施例中用于表现整体结构的示意图。

图中，1、冲片本体；11、永磁体槽；12、永磁体组。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：一种车用高速永磁同步电机的转子，如图1所示，包括转子冲片。转子冲片包括冲片本体1，冲片本体1上开设有用于放置永磁体的永磁体槽11，至少两个相邻的永磁体槽11形成永磁体组12，每组永磁体组12设置为U型、V型或者W型排列，本实施例中采用W型。永磁体组12以转子冲片圆心为中心作圆形阵列，永磁体组12指向冲片本体1边界的一端开口角度为135°-165°，相邻永磁体的极性相反。U型、V型和W型的永磁体排列方式，可以使永磁体的磁场按照正弦分布，降低谐波磁场的强度。同时U型或V型W的磁环分解后的平行磁场与径向磁场的相互叠加使得另一侧的磁场强度大幅度提升，这样可有效地减小电机的体积，提升电机的功率密度，实现了永磁体利用率的提高，简化了电机的生产工艺。

永磁体以海尔贝克阵列的方式嵌入永磁体槽11内。海尔贝克阵列是一种磁体结构，是工程上的近似理想结构，目标是用最少量的磁体产生最强的磁场。因此可以提高永磁体的使用效率。

如图1所示，永磁体组12的数量为六或者八组。

转子沿自身高度方向设置为多段错位式，永磁体组12同样按照多段错位组合。使永磁同步电机的电磁涡流降到最低。转子的每段高度差为20mm，每个永磁体槽11的深度设置为20mm。

在高速永磁同步电机恒转矩低速运行时，输出转矩大，由于永磁体在转子冲片内永磁体槽11中以U型或V型W的陈列的形式组合，永磁同步电机外转子上的转矩均近似正玄波，转矩的大小随着内外转子相对位置的变化而变化。

静态转矩特性中的转矩最大值称为最大传递转矩，与同步电动机中的失步转矩意义相同，表征了磁性齿轮所能带动的最大负载，也是计算磁性齿轮转矩密度的基础，因此是磁性齿轮极其重要的设计参数。在永磁同步电机恒功率高速运转时，在电机定子电枢绕组内电流较大，产生的电枢磁场大，电枢反应相对很大，对永磁体产生的磁场削弱大，使得转子铁芯处于非饱和状态，由于永磁体在转子内是U型或V型W的陈列分段内嵌的，各分段永磁体之间的导磁连接对永磁体漏磁增大。因此定子电枢绕组电枢反电动势比永磁体在一个组合里，不分段情况下电枢反电动势会降低很多，而反电动势随着转子转速的增加而升高，这是永磁同步电机的转速特性，当转速达到一定转速时，无法继续升速的的原因。

由于该转子总成内嵌入的永磁体是以分段式U型或V型W的阵列方式，有利于永磁同步电机的弱磁升速，更好的提高永磁体的性能，如，U型的永磁体槽11是由多个长方型槽组合成U型或V型W型槽，可分为三个长方形或五个长方形组合，这样的设置永磁体在恒功率，高速运行时，漏磁不至于过大，保证了永磁电机的转矩更强。在转子内永磁体是以径向方式，随转子的厚度而相加，磁场是沿着圆周分布的，近似于正弦分布，所以永磁同步电机的气隙磁密度沿气隙圆周方向的分布近似正弦，这样可以减小永磁同步电机的转矩脉动，提高对永磁同步电机的控制系统控制精度。

Claims (4)

1.一种车用高速永磁同步电机的转子冲片，其特征在于：包括冲片本体(1)，所述冲片本体(1)上开设有用于放置永磁体的永磁体槽(11)，至少两个相邻的永磁体槽(11)形成永磁体组(12)，每组所述永磁体组(12)设置为U型、V型或者W型排列，所述永磁体组(12)以转子冲片圆心为中心作圆形阵列，所述永磁体组(12)指向冲片本体(1)边界的一端开口角度为135°-165°，相邻所述永磁体的极性相反；

所述永磁体以海尔贝克阵列的方式嵌入永磁体槽(11)内，所述永磁体组(12)的数量为六或者八组；

所述转子沿自身高度方向设置为多段错位式，所述永磁体组(12)同样按照多段错位组合。

2.根据权利要求1所述的一种车用高速永磁同步电机的转子冲片，其特征在于：所述转子的每段高度差为15-20mm。

3.根据权利要求2所述的一种车用高速永磁同步电机的转子冲片，其特征在于：每个所述永磁体槽(11)的深度设置为20mm。

4.一种车用高速永磁同步电机的转子，其特征在于：包括权利要求1-3中任一项所述的转子冲片及永磁体。