CN213305090U - 一种eps永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种EPS永磁同步电机，包括定子和转子，所述定子包括定子铁芯、定子线圈和绝缘骨架，所述定子铁芯由九个具有弧形凸台的定子齿拼接成环，所述定子线圈通过所述定子槽绕设在所述定子齿上，所述定子线圈单侧电磁线本线引出作为电机UVW三相引接线，所述绝缘骨架从所述定子铁芯两侧插设固定在所述定子齿表面上，所述转子铁芯固定于表面设置有直纹滚花的转轴上，所述转轴端部过盈联接有磁阻式位置信号检测组件，冷压结构，简化了装配工艺。定子线圈采用集中绕组单侧出线方式和UVW三相电磁线本线引出，减少定子铁芯两侧端部高度和电机体积，降低端部效应和端部漏磁，简化结构和装配工作量，提高电机功率密度，降低电机成本。

Description

一种EPS永磁同步电机

技术领域

本实用新型涉及一种EPS永磁同步电机。

背景技术

现有技术中，电动助力转向系统（EPS）能够在需要帮助的时候提供相应的助力，很大程度上减少了系统的能源消耗，也在一定程度上提高了舒适性，但是随着现代传统汽车、新能源汽车的发展以及智能无人驾驶汽车的需求，人们对电动助力转向系统提出了更加严格的要求，电机作为核心部件其性能的好坏决定整个EPS系统的性能表现。

系统对电机有特殊的要求，1）EPS系统留给电机的安装位置很有限，并且电机质量要轻，还要求电机功率密度要大；2）需要低齿槽转矩的EPS电机来提升操作的舒适性和平稳性；3）电机成本要低。

在EPS电机设计中，最大的困难是电机的功率密度不能满足EPS系统的要求和电机齿槽转矩大。影响EPS电机功率密度和齿槽转矩的因素很多又复杂，一旦某个电磁参数选取不当，就有可能降低EPS电机功率密度，增加电机齿槽转矩。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种EPS永磁同步电机。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种EPS永磁同步电机，包括定子和转子，所述定子包括定子铁芯、定子线圈和绝缘骨架，所述定子铁芯由九个具有弧形凸台的定子齿拼接成环，相邻两个所述定子齿之间形成一个定子槽，所述定子线圈通过所述定子槽绕设在所述定子齿上，所述转子包括转子铁芯，所述定子线圈单侧电磁线本线引出作为电机UVW三相引接线，所述绝缘骨架从所述定子铁芯两侧插设固定在所述定子齿表面上，所述转子铁芯固定于表面设置有直纹滚花的转轴上，所述转轴端部过盈联接有磁阻式位置信号检测组件。

在某些实施方式中，所述定子齿中部具有弧形凸台，凸起厚度为0.1-0.15mm，宽度为1.0-2.2mm。

在某些实施方式中，所述定子线圈为集中绕组单侧出线方式。

在某些实施方式中，所述绝缘骨架为耐压绝缘材料注塑结构。

在某些实施方式中，所述转子铁芯沿其轴向分布有多段磁极单元且相邻两段磁极单元之间相错设置，所述磁极单元包括均匀分布于所述转子铁芯外周表面上的六个转子磁极。

在某些实施方式中，所述磁极单元具有两段或者三段，且沿所述转子铁芯的轴向等距分布，所述转子铁芯相错角度为10°或者6.7°，所述转子的偏心距为8-10mm。

在某些实施方式中，所述转子磁极为瓦形磁钢。

在某些实施方式中，所述转子和定子之间设有偏心气隙。

在某些实施方式中，所述转轴直纹滚花为m=0.3-0.5。

在某些实施方式中，所述磁阻式位置信号检测组件采用轴向NS两极充磁。

本实用新型的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：定子线圈采用集中绕组单侧出线方式和UVW三相电磁线本线引出，减少了定子铁芯两侧端部高度和电机体积，降低了端部效应和端部漏磁，简化了结构和装配工作量，同时也提高了电机功率密度并降低了电机成本，转轴与转子铁芯采用直纹滚花过盈联接冷压结构，简化了装配工艺。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的一种EPS永磁同步电机主视图；

图2为本实用新型的电机定子立体结构示意图（其中定子线圈未画出）；

图3为本实用新型的定子线圈展开图；

图4是本实用新型的电机转子立体结构示意图；

图5是本实用新型的电机转轴立体结构示意图。

其中：1、定子铁芯；11、定子齿；2、定子线圈；3、绝缘骨架；4、转子铁芯；5、转子磁极；6、转轴；7、磁阻式位置信号检测组件；8、偏心气隙。

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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型公开了一种EPS永磁同步电机，首先，其包括定子和转子，所述定子包括定子铁芯1，所述定子铁芯由九个具有弧形凸台的定子齿拼接成环，相邻两个定子齿11之间形成一个定子槽。所述弧形凸台分布于对应弧形端面的中部，并且所述凸台的凸起厚度为0.1-0.15mm、宽度为1.0-2.2mm，通过合理优化定子齿和定子槽结构，并在定子齿采用特定设计的凸台，降低了电机的齿槽转矩。

所述定子还包括对应于各定子齿11分别设置的定子线圈2，定子线圈2采用电磁线绕设在对应定子齿11上，通过集中绕组单侧出线方式，并电磁线本线引出UVW三相。

所述定子还包括固定在定子齿11上的绝缘骨架3，绝缘骨架3采用耐压绝缘材料注塑结构，分别从定子铁芯1两侧插入，固定在定子齿11表面。

所述转子可转动的安装于环形的定子铁芯1中心，包括转子铁芯4，所述转子铁芯4沿其轴向分布有两段或三段磁极单元，相邻两段磁极单元之间相错设置，且相错角度为10°或6.7°，所述磁极单元包括均匀分布于所述转子铁芯4外周表面上的六个转子磁极5，所述转子磁极5为瓦形磁钢。所述转子铁芯固定于表面设置有直纹滚花的转轴6上，转轴直纹滚花为m=0.3-0.5。所述转子和定子之间还设有偏心气隙8，并且所述转子的偏心距为8-10mm。同时，转子采用轴向式分段结构，转子铁芯上相邻两段磁极单元之间的错位设计能够达到进一步减小齿槽转矩的目的，并且由于定转子之间采用偏心气隙结构，使得EPS电机的齿槽转矩有效降低，大大提升EPS电机的可靠性和稳定性。

所述磁阻式位置信号检测组件7过盈联接于在转轴6端部，采用轴向NS两极充磁。

应用实施例：

一种EPS永磁同步电机，电机相数为3，额定电压12V ,额定电流80A ,额定转速1100rpm , 额定转矩为5.0Nm , 定子和转子组成9槽6极方案，定子齿凸台的凸起厚度为0.1mm、宽度为1.2mm，绝缘骨架采用耐压绝缘材料注塑结构，电机500VDC下绝缘阻抗≥100MΩ，AC600V/1s下对地耐压漏电流＜1mA，转子铁芯沿其轴向分布有两段磁极单元，相邻两段磁极单元之间相错设置，且相错角度为10°，转轴直纹滚花为m=0.3，转子的偏心距为9mm。本实用新型的EPS永磁同步电机齿槽转矩≤25mN.m@10rpm。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种EPS永磁同步电机，包括定子和转子，其特征在于：所述定子包括定子铁芯（1）、定子线圈（2）和绝缘骨架（3），所述定子铁芯（1）由九个具有弧形凸台的定子齿（11）拼接成环，相邻两个所述定子齿（11）之间形成一个定子槽，所述定子线圈（2）通过所述定子槽绕设在所述定子齿（11）上，所述转子包括转子铁芯（4），所述定子线圈（2）单侧电磁线本线引出作为电机UVW三相引接线，所述绝缘骨架（3）从所述定子铁芯（1）两侧插设固定在所述定子齿（11）表面上，所述转子铁芯（4）固定于表面设置有直纹滚花的转轴（6）上，所述转轴（6）端部过盈联接有磁阻式位置信号检测组件（7）。

2.根据权利要求1所述的一种EPS永磁同步电机，其特征在于：所述定子齿（11）中部具有弧形凸台，凸起厚度为0.1-0.15mm，宽度为1.0-2.2mm。

3.根据权利要求1所述的一种EPS永磁同步电机，其特征在于：所述定子线圈（2）为集中绕组单侧出线方式。

4.根据权利要求1所述的一种EPS永磁同步电机，其特征在于：所述绝缘骨架（3）为耐压绝缘材料注塑结构。

5.根据权利要求1所述的一种EPS永磁同步电机，其特征在于：所述转子铁芯（4）沿其轴向分布有多段磁极单元且相邻两段磁极单元之间相错设置，所述磁极单元包括均匀分布于所述转子铁芯（4）外周表面上的六个转子磁极（5）。

6.根据权利要求5所述的一种EPS永磁同步电机，其特征在于：所述磁极单元具有两段或者三段，且沿所述转子铁芯（4）的轴向等距分布，所述转子铁芯（4）相错角度为10°或者6.7°，所述转子的偏心距为8-10mm。

7.根据权利要求5所述的一种EPS永磁同步电机，其特征在于：所述转子磁极（5）为瓦形磁钢。

8.根据权利要求1所述的一种EPS永磁同步电机，其特征在于：所述转子和定子之间设有偏心气隙（8）。

9.根据权利要求1所述的一种EPS永磁同步电机，其特征在于：所述转轴（6）直纹滚花为m=0.3-0.5。

10.根据权利要求1所述的一种EPS永磁同步电机，其特征在于：所述磁阻式位置信号检测组件（7）采用轴向NS两极充磁。

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