CN212258577U - 一种永磁电机转子磁钢布置结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的目的是提出一种永磁电机转子磁钢布置结构，能够有效的降低电机的齿谐波，进而降低电机的转矩脉动及振动噪音，同时也不会产生轴向的电磁力分量，消除了斜槽方案对轴承寿命的影响。本实用新型的永磁电机转子磁钢布置结构包括转子铁芯和磁钢，关键在于，所述转子铁芯由若干段铁芯单体叠加构成，每个铁芯单体上均沿周向方向均匀布置有若干组磁钢，每组磁钢由两个磁钢组成并呈V形结构；相邻铁芯单体上的对应磁钢组交错布置，以使所有铁芯单体上的对应磁钢组在转子铁芯的轴向上呈正弦波状分布。本实用新型的永磁电机转子磁钢布置结构装配方便，对转子振动及噪声抑制效果比较好，有利于提高转子的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及新能源汽车驱动用永磁同步电机的转子结构。
背景技术
永磁同步电机具有体积小、功率密度高、效率高等优点，近年来在新能源汽车上得到了广泛的应用。在内转子结构的永磁电机中，永磁体一般布置在转子上，现有技术大多采用内置式永磁体布置结构，此种结构的转子机械强度较高，但也同时存在转矩脉动大、电机振动噪音较大等问题，特别是因电机齿谐波引起的转矩脉动和振动噪音。
针对上述问题，当前技术人员普遍采用定、转子斜槽技术来削弱齿谐波，降低转矩脉动和噪音，但是斜槽结构会在转子轴上产生轴向的电磁力，对轴承的寿命会产生不利的影响，也会降低电机的效率。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种永磁电机转子磁钢布置结构，能够有效的降低电机的齿谐波，进而降低电机的转矩脉动及振动噪音，同时也不会产生轴向的电磁力分量，消除了斜槽方案对轴承寿命的影响。
本实用新型的永磁电机转子磁钢布置结构包括转子铁芯和磁钢，关键在于，所述转子铁芯由若干段铁芯单体叠加构成，每个铁芯单体上均沿周向方向均匀布置有若干组磁钢，每组磁钢由两个磁钢组成并呈V形结构；相邻铁芯单体上的对应磁钢组交错布置，以使所有铁芯单体上的对应磁钢组在转子铁芯的轴向上呈正弦波状分布。
经研究发现，转子铁芯由若干段铁芯单体叠加构成，这样相当于将磁钢细分成多段，加大了每段磁钢的电阻值，减少了该段磁钢的感生涡流密度；每组磁钢由两个磁钢组成并呈V形结构，相邻铁芯单体上的对应磁钢组交错布置，这样每个磁钢都为倾斜布置，每个铁芯单体上对应组的磁钢产生的磁通在定子导体中感应的同一次谐波电势存在着相位差，使得合成的同次谐波电势得到削弱，消除齿谐波电势，有效降低电机的转矩脉动和振动噪音，同时也不会产生轴向的电磁力分量，消除了斜槽方案对轴承寿命的影响，提高了电机的可靠性。
优选地，所述相邻铁芯单体上的对应磁钢组之间的夹角为3°～30°。
优选地，为方便安装，所述铁芯单体上设有磁钢槽，所述磁钢嵌入到磁钢槽内。
优选地，为减轻整体重量，以及快速散发掉转子工作时产生的热量，所述铁芯单体上设有若干有减重散热孔，所述减重散热孔均匀分布在以铁芯单体中轴线为圆心的圆上。
本实用新型的永磁电机转子磁钢布置结构装配方便，对转子振动及噪声抑制效果比较好，有利于提高转子的使用寿命。
附图说明
图1是实施例1中的铁芯单体的结构示意图。
图2是实施例1中的转子的整体结构示意图。
图3是实施例1中相邻铁芯单体的对应组磁芯的相对位置示意图。
附图标示：1、铁芯单体；2、减重散热孔；3、轴孔；4、磁钢；5、磁钢组。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
本实施例提出了一种永磁电机转子磁钢布置结构，如图1所示，包括转子铁芯和磁钢4，转子铁芯由六个铁芯单体1叠加构成，铁芯单体1的中部设有轴孔3，铁芯单体1上设有若干有减重散热孔2，所述减重散热孔2均匀分布在以铁芯单体1中轴线为圆心的圆上；铁芯单体1上均匀分布有磁钢槽，所述磁钢4嵌入到磁钢槽内；每个铁芯单体1上均沿周向方向均匀布置有八组磁钢4，每组磁钢4由两个磁钢4组成并呈V形结构，V形结构的顶点朝向于转子铁芯的中轴线方向；如图2、3所示，相邻铁芯单体1上的对应磁钢组5交错布置，例如说，第奇数个铁芯单体1上的对应磁钢组5（图3中实线表示）在同一直线上，而第偶数个铁芯单体1上的对应磁钢组5（图3中虚线表示）在其上方铁芯单体1对应磁钢组5的基础上绕中心轴向右旋转15°布置，这样就使所有铁芯单体1上的对应磁钢组5在转子铁芯的轴向上呈正弦波状分布。
经研究发现，转子铁芯由若干段铁芯单体1叠加构成，这样相当于将磁钢4细分成多段，加大了每段磁钢4的电阻值，减少了该段磁钢4的感生涡流密度；每磁钢组5由两个磁钢4组成并呈V形结构，相邻铁芯单体1上的对应磁钢组5交错布置，这样每个磁钢4都为倾斜布置，每个铁芯单体1上对应组的磁钢4产生的磁通在定子导体中感应的同一次谐波电势存在着相位差，使得合成的同次谐波电势得到削弱，消除齿谐波电势，有效降低电机的转矩脉动和振动噪音，同时也不会产生轴向的电磁力分量，消除了斜槽方案对轴承寿命的影响，提高了电机的可靠性。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体设计并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种永磁电机转子磁钢布置结构，包括转子铁芯和磁钢，其特征在于，所述转子铁芯由若干段铁芯单体叠加构成，每个铁芯单体上均沿周向方向均匀布置有若干组磁钢，每组磁钢由两个磁钢组成并呈V形结构；相邻铁芯单体上的对应磁钢组交错布置，以使所有铁芯单体上的对应磁钢组在转子铁芯的轴向上呈正弦波状分布。
2.根据权利要求1所述的永磁电机转子磁钢布置结构，其特征在于，所述相邻铁芯单体上的对应磁钢组之间的夹角为3°～30°。
3.根据权利要求1或2所述的永磁电机转子磁钢布置结构，其特征在于，所述铁芯单体上设有磁钢槽，所述磁钢嵌入到磁钢槽内。
4.根据权利要求1或2所述的永磁电机转子磁钢布置结构，其特征在于，所述铁芯单体上设有若干有减重散热孔，所述减重散热孔均匀分布在以铁芯单体中轴线为圆心的圆上。
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2020
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