CN216216143U - 一种永磁同步电机转子冲片结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种永磁同步电机转子冲片结构，其包括：永磁磁体槽、转子，所述转子冲片上以环形阵列排布设置多组永磁磁体槽，每组所述永磁磁体槽均由第一层V形磁钢槽和第二层V形磁钢槽组成，且每一组永磁磁体槽的第一层V形磁钢槽开口处设置有第二层V形磁钢槽，本实用新型专利通过磁路优化，降低漏磁通，增加磁阻转矩，减小齿槽转矩，提升了电机扭矩和功率密度，改善永磁同步电机在工作运行中的功率因数、反电动势的正弦性、效率和扭矩波动，有效扩大永磁同步电机的高效率运行区域，扩大了电机的弱磁扩速能力。

Description

一种永磁同步电机转子冲片结构

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，具体是一种永磁同步电机转子冲片结构。

背景技术

随着自然环境的不断恶化，以及化石能源的供应紧张，电动车是在减少对化石燃料依赖和环境污染的同时，确保人类移动灵活性和实现汽车产业可持续发展的有效路径。电能作为一种新型清洁能源，将成为未来能源发展的必然趋势，电动车也将必然取代传统的燃油汽车成为新时代的主宰交通工具。电动车包括电动乘用车、电动客车、电动物流车、电动摩托车和电动自行车等使用电源作为主要主动力的交通工具。电动摩托车相比于电动汽车，出行更便捷，更通畅，更节能，更低成本。特别是在当前交通拥堵的市中心，收入成本较低的二三线城市以及城镇交通，更是出行的首选。

应用于电动摩托车的永磁电机的设计和实际应用中，有很多我们不能忽视的问题,如电机漏磁通大、功率因数低、反电动势的正弦性差、效率低、振动噪声大、高效率运行区域小。

因此，本领域技术人员提供了一种永磁同步电机转子冲片结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种永磁同步电机转子冲片结构，其包括：永磁磁体槽、转子，所述转子冲片上以环形阵列排布设置多组永磁磁体槽，每组所述永磁磁体槽均由第一层V形磁钢槽和第二层V形磁钢槽组成，且每一组永磁磁体槽的第一层V形磁钢槽开口处设置有第二层V形磁钢槽。

进一步，作为优选，所述第一层V形磁钢槽和第二层V形磁钢槽包括两个对称设置的一字型磁钢槽，两个一字型磁钢槽朝向转子冲片圆心处的一端形成V形的尖端，且两个一字型磁钢槽对应尖端设置有磁桥；

所述一字型磁钢槽设置有磁钢定位结构的磁钢槽位；

所述第二层V形磁钢槽与转子内孔之间环形矩阵均匀分布有去重孔。

进一步，作为优选，每个所述一字型磁钢槽两端均设计有空气隔磁槽。

进一步，作为优选，每个所述一字型磁钢槽靠近磁桥一侧设置有空气隔磁槽一，所述空气隔磁槽一向转子内径突起；

每个所述一字型磁钢槽靠近转子外径一侧设有空气隔磁槽二，且所述空气隔磁槽二外侧凹陷。

进一步，作为优选，所述第二层磁钢槽的每一个一字型磁钢槽的靠近转子外径的空气隔磁槽二右侧设置有一个倾斜角度的修行结构。

进一步，作为优选，所述修行结构呈线状，且曲线的半径r>1cm。

进一步，作为优选，每个所述去重孔呈五边形结构，且所述去重孔靠近转子内圆的边是与转子内圆同心的圆弧；

每个所述去重孔的顶角处均设置有倒角。

进一步，作为优选，每组所述永磁磁体槽的第二层V形磁钢槽的两个一字型磁钢槽组成的夹角不小于第一层磁钢槽的两个一字型磁钢槽组成的夹角。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.每组双层V形永磁体槽形成一个极，每极两层V形磁钢排布，提高电机的直轴电感,增加磁阻转矩，提高驱动电机的高效率运行区域，扩大电机转速范围；

2.转子冲片上形成等间隔角度的多组永磁体槽，简化永磁体的嵌入工艺；

3.磁体两端设置防漏磁的空气隔磁槽，减弱每个磁极的漏磁通，增强电机主磁通，提高电机运行过程中的功率因数；

4.每组双层V形永磁体靠近外径的空气隔磁槽二，通过修行使得磁极气隙磁通更加接近正弦，有效降低电机此槽转矩和电机扭矩波动，降低电机空载损耗和电机负载。

附图说明

图1是本实用新型永磁同步电机转子冲片结构及其转子的结构示意图；

图2是本实用新型一组双层V形永磁体槽的放大视图；

图3是本实用新型永磁同步电机转子冲片结构及其转子安装永磁体后结构示意图；

图4是本实用新型安装永磁体后一组双层V形永磁体槽的放大视图。

图中：101、第一层V形磁钢槽；102、磁钢槽位；103、空气隔磁槽二；104、空气隔磁槽一；105、磁桥；106、去重孔；201、第二层V形磁钢槽；301、修行结构。

具体实施方式

本实用新型实施例中，一种永磁同步电机转子冲片结构，其包括：永磁磁体槽、转子冲片，所述转子冲片上以环形阵列排布设置多组永磁磁体槽，每组所述永磁磁体槽均由第一层V形磁钢槽101和第二层V形磁钢槽 201组成，且每一组永磁磁体槽的第一层V形磁钢槽101开口处设置有第二层V形磁钢槽201，所述永磁磁体槽采用双层V形磁钢槽设计有利于气隙磁密更加正弦，减少电机谐波含量，可提升电机效率，且增加电机磁阻扭矩从而增加电机输出扭矩，也提升电机弱磁扩速能力。

本实施例中，所述第一层V形磁钢槽101和第二层V形磁钢槽201包括两个对称设置的一字型磁钢槽，两个一字型磁钢槽朝向转子冲片圆心处的一端形成V形的尖端，且两个一字型磁钢槽对应的端部设置有磁桥105，所述磁桥105能提高电机转速，增加电机弱磁扩速能力，且两个一字型磁钢槽相对于其磁桥105中心线左右对称；

每层所述V形磁钢槽的每个一字型磁钢槽设置有磁钢定位结构的磁钢槽位102，所述磁钢槽位102能固定磁钢，使得V形磁钢槽在电机高速转动时不会移动；

每层所述V形磁钢槽与转子内孔之间环形矩阵均匀分布有去重孔 (106)。

本实施例中，每个所述一字型磁钢槽两端均设计有空气隔磁槽。作为较佳的实施例，每个所述一字型磁钢槽靠近磁桥105的空气隔磁槽一 104向转子内径突起，使得空气隔磁槽宽度大于磁钢槽中部宽度；

每个所述一字型磁钢槽靠近转子外径的空气隔磁槽二103外侧凹陷，使得磁桥(105)长度大于磁钢槽厚度；

该设计的作用是更长的磁桥105，能保证电机高转速运行时磁桥105 强度同时，尽可能的较少磁钢漏磁，节省磁钢用量。

作为较佳的实施例，所述第二层V形磁钢槽201的每一个一字型磁钢槽的靠近转子外径的空气隔磁槽二103右侧设置有一个倾斜角度的修行结构301该倾斜角度起到调整冲片磁场强度饱和程度，从而使得气隙磁密更加接近正弦性，同时有效抑制电机高次谐波，减小电机扭矩波动，降低电机噪声，提升电机效率。

本实施例中，所述修行结构301呈弯线状，且曲线的半径r>1cm。

本实施例中，每个所述去重孔106呈五边形结构，且所述去重孔(106 靠近转子内圆的边是与转子内圆同心的圆弧；

每个所述去重孔106的顶角处均设置有倒角。

本实施例中，每组所述永磁磁体槽的第二层V形磁钢槽201的两个一字型磁钢槽组成的夹角不小于第一层V形磁钢槽101的两个一字型磁钢槽组成的夹角，且第二层磁钢厚度小于第一层磁钢，该设计主要作用是，减少第二层磁钢用量，同时磁钢更薄可以减少第二层磁钢的涡流损耗，提升磁钢退磁能力。

具体地，本实用新型专利通过磁路优化，降低漏磁通，增加磁阻转矩，减小齿槽转矩，提升了电机扭矩和功率密度，改善永磁同步电机在工作运行中的功率因数、反电动势的正弦性、效率和扭矩波动，有效扩大永磁同步电机的高效率运行区域，扩大了电机的弱磁扩速能力。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有表述术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种永磁同步电机转子冲片结构，其包括：永磁磁体槽、转子冲片，其特征在于：所述转子冲片上以环形阵列排布设置多组永磁磁体槽，每组所述永磁磁体槽均由第一层V形磁钢槽(101)和第二层V形磁钢槽(201)组成，且每一组永磁磁体槽的第一层V形磁钢槽(101)开口处设置有第二层V形磁钢槽(201)；

所述第一层V形磁钢槽和第二层V形磁钢槽包括两个对称设置的一字型磁钢槽，两个一字型磁钢槽朝向转子冲片圆心处的一端形成V形的尖端，且两个一字型磁钢槽对应的端部设置有磁桥(105)；

所述一字型磁钢槽设置有磁钢定位结构的磁钢槽位(102)；

所述第二层V形磁钢槽与转子内孔之间环形矩阵均匀分布有去重孔(106)；

每个所述一字型磁钢槽两端均设计有空气隔磁槽；

每个所述一字型磁钢槽靠近磁桥(105)一侧设置有空气隔磁槽一(104)，所述空气隔磁槽一(104)向转子内径突起；

每个所述一字型磁钢槽靠近转子外径一侧设有空气隔磁槽二(103)，且所述空气隔磁槽二(103)外侧凹陷。

2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机转子冲片结构，其特征在于：所述第二层V形磁钢槽(201)的每一个一字型磁钢槽的靠近转子外径的空气隔磁槽二(103)靠外一侧设置有一个倾斜角度的修行结构(301)。

3.根据权利要求2所述的一种永磁同步电机转子冲片结构，其特征在于：所述修行结构(301)呈线状。

4.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机转子冲片结构，其特征在于：每个所述去重孔(106)呈五边形结构，且所述去重孔(106)靠近转子内圆的边是与转子内圆同心的圆弧；

每个所述去重孔(106)的顶角处均设置有倒角。

5.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机转子冲片结构，其特征在于：每组所述永磁磁体槽的第二层V形磁钢槽(201)的两个一字型磁钢槽组成的夹角不小于第一层V形磁钢槽(101)的两个一字型磁钢槽组成的夹角。

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