CN213817375U - 电机转子及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电机转子和电机，其中，电机转子包括转子铁芯和若干安装于转子铁芯外周的磁钢，转子铁芯和磁钢中的一个设有若干凸起，另一个对应设有与若干凸起配合的凹槽。本实用新型的电机转子，通过在转子铁芯和磁钢上设置相互配合的凸起和凹槽，有助于减小直轴电感和交轴电感之间的差异，从而方便控制器控制电机。同时还能减小反电势谐波含量，降低齿槽转矩，从而减小振动和噪音。

Description

电机转子及电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及电机转子。

背景技术

无刷电机作为最常见的动力源，广泛用于各行各业，例如电动助力转向系统(Electric Power Steering,EPS)。无刷电机通常由定子和可相对定子转动的转子构成，其中定子设有线圈，转子设有磁钢，线圈通电产生变化的磁场，与转子的磁钢产生的磁场相互作用，推动转子持续转动。但现有的表贴式磁钢类型(SPM)的无刷电机由于直轴(d轴)电感与交轴(q轴)电感之间的差异较大，使得控制器对电机进行控制时，电机输出的转矩脉动偏大，控制难度加大，而且反电势谐波含量高、齿槽转矩大、普遍存在振动和噪声较大的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种有利于控制器对电机进行控制的电机转子。

本实用新型还提供一种使用该电机转子的电机。

一种电机转子，包括转子铁芯和若干安装于所述转子铁芯外周的磁钢，所述转子铁芯和所述磁钢中的一个设有若干凸起，另一个对应设有与所述若干凸起配合的凹槽。

在一些实施例中，所述凸起设于所述转子铁芯的外周，且所述凸起呈弧形，所述凹槽的形状与所述凸起的形状相适配。

在一些实施例中，所述凸起朝向所述磁钢的表面为弧面，所述弧面的径向截面对应的圆心角α为20°～40°或70°～90°。

在一些实施例中，所述磁钢的外表面为弧面，所述弧面的径向截面对应的圆心角β为60°～80°。

在一些实施例中，所述转子铁芯上设有若干减重孔，所述减重孔的外表面为向外突出的拱形，所述拱形的最外端与对应凸起的最外端位于所述转子铁芯的同一径向方向。

在一些实施例中，所述转子铁芯的外侧设有若干沿其周向间隔分布的卡槽，所述卡槽位于相邻两所述磁钢之间。

在一些实施例中，所述转子铁芯为柱状，包括若干侧面，每个所述侧面都安装一个所述磁钢，所述卡槽设于所述转子铁芯的两个相邻侧面之间。

在一些实施例中，所述侧面为平面，所述转子铁芯上设有若干与所述侧面对应的减重孔，所述减重孔的内表面为平面，所述减重孔的平面与所述对应侧面平行。

在一些实施例中，所述转子铁芯包括多个堆叠设置的硅钢片。

本实用新型还提供一种电机，包括电机定子、电机轴以及如上所述的电机转子，所述电机轴与所述电机转子固定连接，且所述电机轴和所述电机转子可相对所述电机定子进行转动。

本实用新型提供的方案，通过在转子铁芯和磁钢上设置相互配合的凸起和凹槽，有助于减小直轴电感和交轴电感之间的差异，从而方便控制器控制电机。同时还能减小反电势谐波含量，降低齿槽转矩，从而减小振动和噪音。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的电机转子的部分分解示意图；

图2为图1中所示电机转子的俯视示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的电机转子的俯视示意图；

图4为传统电机和本实用新型提供的电机的振动测试结果图。

图中：1、电机转子；10、转子铁芯；20、磁钢；101、轴孔；102、避空槽；11、凸起；21、凹槽；12、侧面；13、卡槽；14、减重孔；15、硅钢片。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，该元件可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

请参阅图1、图2及图4，本实用新型实施例一提供的一种电机，包括电机转子1、电机定子以及电机轴，电机定子包括线圈，电机转子1包括转子铁芯10和磁钢20，转子铁芯10开设有轴孔101，电机轴插入轴孔101并与转子铁芯10固定连接，磁钢20则安装于转子铁芯10的外周。线圈通入电流时会产生磁场，并与磁钢20产生的磁场相互作用，从而驱动电机转子1相对电机定子转动，并带动电机一起转动。

在一些实施例中，轴孔101设于转轴铁芯的中心，且大致呈圆形，轴孔101的孔壁向外凹陷形成若干避空槽102，使轴孔101形成星孔，星孔与电机轴过盈配合，以防止电机轴相对电机转子1转动。

在一些实施例中，转子铁芯10的外周设有若干凸起11，磁钢20朝向转子铁芯10的一侧对应设有与凸起11配合的凹槽21，凹槽21沿电机轴的轴向贯穿磁钢20的相对两侧，该凸起11插入相应的凹槽21内，且凸起11的形状与凹槽21的形状相适配。通过设置相互配合的凸起11和凹槽21，有助于减小直轴电感和交轴电感之间的差异，从而方便控制器控制电机。同时还能减小反电势谐波含量，降低齿槽转矩，从而减小振动和噪音。

可以理解地，在磁钢20上设置凸起11，在转子铁芯10上对应设置凹槽21也是可以的。

凸起11和凹槽21的形状不做限定，本实施例中，凸起11和凹槽21都为弧形，即凸起11朝向磁钢20的表面和凹槽21的内壁都为弧面，弧面的径向截面(即垂直电机轴的平面)为一段圆弧。

在一些实施例中，凸起11的径向截面形成的圆弧对应的圆心角为α，α的范围为20°～40°。较佳地，α为30°。

在一些实施例中，转子铁芯10为柱状，包括顶面、底面以及位于顶面与底面之间的若干侧面12，每个侧面12都安装有一个磁钢20。本实施例中，转子铁芯10为棱柱状，因此，其侧面12均为平面。具体地，侧面12共设有八个。

在一些实施例中，磁钢20朝向转子铁芯10的表面为与转子铁芯10的侧面12贴合的平面，磁钢20远离转子铁芯10的表面为弧面，该弧面与凹槽21的内壁弯曲程度相同，且二者相互平行，即磁钢20的径向截面形成的圆弧与凸起11的径向截面形成的圆弧共圆心，且磁钢20的径向截面对应的圆心角为β，β的范围为60°～80°。较佳地，β为70°。

在一些实施例中，转子铁芯10的外周设有若干沿其周向间隔分布的卡槽13，卡槽13沿电机轴的轴向贯穿转子铁芯10的顶面和底面。该卡槽13可用于安装固定件，固定件可将磁钢20紧紧压在转子铁芯10上，从而将磁钢20与转子铁芯10固定在一起。可以理解地，磁钢20与转子铁芯10也可以是通过其它方式进行固定，例如胶合固定等。

本实施例中，卡槽13共设有八个，且卡槽13设于转子铁芯10相邻的两个侧面12的交汇处。

在一些实施例中，转子铁芯10上设有若干减重孔14，减重孔14沿电机轴的轴线贯穿转子铁芯10的顶面和底面。通过设置减重孔14，有助于降低电机的整体重量，从而降低电机转子1在转动时的转动惯量。本实施例中，减重孔14共设有八个，八个减重孔14间隔均匀分布，且每个减重孔14都与转子铁芯10的一个侧面12对应。

减重孔14的形状不做限定，本实施例中，减重孔14的内表面即远离磁钢20的表面为平面，且该平面与该减重孔14对应的侧面12平行，减重孔14的外表面即靠近磁钢20的表面向外突出形成拱形，该拱形的最外端与对应凸起11的最外端位于转子铁芯10的同一径向方向X上，拱形的最外端即与相应侧面12之间距离最小的部位，凸起11的最外端即与相应侧面12之间距离最大的部位。

在一些实施例中，转子铁芯10由多个形状相同的硅钢片15堆叠而成。

请参阅图3，本实用新型实施例二提供的一种电机，与实施例一中电机的主要区别在于：

本实施例中，凸起11的径向截面形成的圆弧对应的圆心角为α，α的范围为70°～90°。较佳地，α为80°。

本实施例中，凹槽21的内壁的弯曲程度大于磁钢20的外表面的弯曲程度。

本实用新型提供的电机转子，通过在转子铁芯和磁钢上设置相互配合的凸起和凹槽，有助于减小直轴电感和交轴电感之间的差异，从而方便控制器控制电机。同时还能减小反电势谐波含量，降低齿槽转矩，从而减小振动和噪音。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种电机转子，其特征在于，包括转子铁芯和若干安装于所述转子铁芯外周的磁钢，所述转子铁芯和所述磁钢中的一个设有若干凸起，另一个对应设有与所述若干凸起配合的凹槽。

2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述凸起设于所述转子铁芯的外周，且所述凸起呈弧形，所述凹槽的形状与所述凸起的形状相适配。

3.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，所述凸起朝向所述磁钢的表面为弧面，所述弧面的径向截面对应的圆心角α为20°～40°或70°～90°。

4.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，所述磁钢的外表面为弧面，所述弧面的径向截面对应的圆心角β为60°～80°。

5.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转子铁芯上设有若干减重孔，所述减重孔的外表面为向外突出的拱形，所述拱形的最外端与对应凸起的最外端位于所述转子铁芯的同一径向方向。

6.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转子铁芯的外侧设有若干沿其周向间隔分布的卡槽，所述卡槽位于相邻两所述磁钢之间。

7.根据权利要求6所述的电机转子，其特征在于，所述转子铁芯为柱状，包括若干侧面，每个所述侧面都安装一个所述磁钢，所述卡槽设于所述转子铁芯的两个相邻侧面之间。

8.根据权利要求7所述的电机转子，其特征在于，所述侧面为平面，所述转子铁芯上设有若干与所述侧面对应的减重孔，所述减重孔的内表面为平面，所述减重孔的平面与所述对应侧面平行。

9.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转子铁芯包括多个堆叠设置的硅钢片。

10.一种电机，其特征在于，包括电机定子、电机轴以及如权利要求1-9任一项所述的电机转子，所述电机轴与所述电机转子固定连接，且所述电机轴和所述电机转子可相对所述电机定子进行转动。

Images