CN216356160U - 一种永磁电机的转子冲片结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种永磁电机的转子冲片结构，包括转子冲片本体以及位于转子冲片本体中心的轴孔，所述转子冲片本体划分为2n个转子极，其特征在于：所述转子极包括沿d轴对称分布的一字槽和V型槽，所述一字槽中间部位设有用于改善磁路走向的U形缺口，U形缺口指向转子冲片本体圆心处。本发明在转子冲片设有U形缺口、三角形缺口以及多种磁障；可以使电机在运行过程中漏磁效果得到极大改善，同时该冲片式样可以达到磁力线整理的效果，使磁路更好的沿着电枢方向来改善磁路走向，使得电机在运行时转矩脉动减小，改善电机反电势波形更趋向正弦性，减小反电势谐波，可以有效降低电机电磁噪音。

Description

一种永磁电机的转子冲片结构

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种永磁电机的转子冲片结构。

背景技术

中国专利CN107359715 A中提出了在转子冲片中设置内隔磁孔。该专利采用简单的一字型结构，在新能源汽车电机领域应用较少。另外，该专利转子冲片的内隔磁孔很大且与磁钢槽距离很小，冲片的结构强度和安全系数降低，另外影响到q轴磁路的走向，影响电机磁阻转矩大小，使得单位转矩永磁体质量较多。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是改善转子冲片的磁路和运行工况，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种运行工况好的永磁电机的转子冲片结构。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种永磁电机的转子冲片结构，包括转子冲片本体以及位于转子冲片本体中心的轴孔，所述转子冲片本体划分为2n个转子极，其特征在于：所述转子极包括沿d轴对称分布的一字槽和V型槽，所述一字槽中间部位设有用于改善磁路走向的U形缺口，U形缺口指向转子冲片本体圆心处。

按上述技术方案，所述V型槽包括两条斜边槽，斜边槽对称布设在d轴两侧，斜边槽在远离转子冲片圆心侧设有用于改善谐波的三角形缺口。

按上述技术方案，所述斜边槽安放的永磁体的长度为8L，斜边槽包括第一端和第二端；所述三角形缺口包括与斜边槽边线重合的第一边、与第一边夹角为α的第二边、以及连接第一边的另一端点和第二边的另一端点的第三边；所述第二边在斜边槽外边线上从距第一端 L处起始，至距第一端4L处终止，第一边与第二边共端点位于距第一端L处。

按上述技术方案，所述α的取值范围为5°～10°，所述第三边设为倒角，取值范围为0.3mm～0.5mm。

按上述技术方案，在两条所述斜边槽的第二端之间还设有矩形槽；所述矩形槽内插入永磁体作为磁钢槽，或者所述矩形槽作为第一磁障。

按上述技术方案，所述U形缺口沿d轴对称布设，U形缺口的宽度为a，高度为b，倒角半径为r；a的取值范围为1mm～2mm，b的取值范围为1mm～3mm，r是a的二分之一；且a≤b。

按上述技术方案，所述转子冲片本体上设有沿q轴对称分布的矩形的第二磁障，所述第二磁障的宽度h，h取值范围为1mm～1.4mm；第二磁障的外边线与转子冲片本体的外边线和对应q轴的交点的垂直距离为w，第二磁障的左右边线距V型槽的最小距离为w，w的取值范围为1.2mm～1.4mm。

按上述技术方案，所述转子极上设有一对第三磁障，第三磁障沿d轴对称分布，第三磁障位于V型槽内侧，所述第三磁障选用类五边形，底边采用圆弧段。

按上述技术方案，所述转子冲片本体设有若干个减重孔和若干个铆钉孔，减重孔和铆钉孔在转子冲片本体上周向均匀分布。

按上述技术方案，所述轴孔处设有具有偏移角度的键槽。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本发明在转子冲片的一字槽内开有U形缺口；使得磁力线较为平顺，使磁路更好的沿着电枢方向来改善磁路走向，使得电机在运行时转矩脉动减小，改善电机反电势波形更趋向正弦性，减小反电势谐波，可以有效降低电机电磁噪音。

2、在转子冲片的V型槽内开有三角形缺口；能够有效的将磁钢边角处易退磁的区域部分转移到了磁钢的中间位置，改善了磁钢的退磁风险；另外该缺口等效的增加了磁路中的气隙长度，减小气隙磁密幅值，也能够减小了电机的线反电势幅值，也有利于改善电机的扭矩脉动，从而降低振动噪声。

3、V字槽磁钢中间留有方形磁障，既可作为磁障，又可插入磁钢，提高转子输出的动力性能；q轴上设置矩形磁障能够有效的改善V字磁钢的漏磁，增大气隙磁密，改善电机的扭矩输出及扭矩波动；冲片内部带有圆弧段的五边形磁障，既可以可减重，也可以引导磁力线走向，利于电机的性能输出。

附图说明

图1是本实用新型提供实施例的结构示意图；

图2是本实用新型提供实施例的转子冲片本体结构的转子极示意图；

图3是本实用新型提供实施例的转子极的矩形槽内不插入永磁体的示意图；

图4是本实用新型提供实施例的转子极的矩形槽内插入永磁体的示意图；

图5是本实用新型提供实施例的图1的B处放大图；

图6是本实用新型提供实施例的图1的A处放大图；

图7是本实用新型提供实施例的图1的C处放大图；

图中，1、转子冲片本体；2、轴孔；3、一字槽；4、V型槽；5、U形缺口；6、三角形缺口；7、矩形槽；8、第二磁障；9、第三磁障；10、减重孔；11、铆钉孔；12、键槽；4-1、斜边槽；4-2、第一端；4-3、第二端；6-1、第一边；6-2、第二边；6-3、第三边。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

参照图1～图2所示，本实用新型提供的一种永磁电机的转子冲片结构，包括转子冲片本体1以及位于转子冲片本体中心的轴孔2，所述转子冲片本体划分为2n个转子极。每个转子极包括沿d轴对称分布的一字槽3和V型槽4，所述一字槽中间部位设有用于改善磁路走向的一个U形缺口5，U形缺口指向转子冲片本体圆心处。在一字槽上设置U形缺口具有如下优点：1、能够改善磁路的走向，使得磁力线较为平顺；2、能够减小转子冲片的最大磁密值，改善转子冲片的饱和程度；3、电机的最大线反电势幅值也有减小；4、可以减小电机的齿槽转矩，增大电机的磁阻转矩。

进一步地，U形缺口沿转子冲片的d轴对称布设，U形缺口的宽度为a，高度为b，倒角半径为r；a的取值范围为1mm～2mm，b的取值范围为1mm～3mm，r是a的二分之一；且a≤b。

在上述的一些实施例中，V型槽包括两条斜边槽4-1，斜边槽对称布设在转子冲片的d 轴两侧，斜边槽在远离转子冲片圆心侧设有用于改善谐波的三角形缺口6。三角形缺口能够有效的将磁钢边角处易退磁的区域部分转移到了磁钢的中间位置，改善了磁钢的退磁风险。另外该三角形缺口等效的增加了磁路中的气隙长度，减小气隙磁密幅值，也能够减小了电机的线反电势幅值，有利于改善电机的扭矩脉动，从而降低振动噪声。设定斜边槽安放的永磁体的长度为8L，斜边槽包括第一端4-2和第二端4-3；三角形缺口包括与斜边槽边线重合的第一边6-1、与第一边夹角为α的第二边6-2、以及连接第一边的另一端点和第二边的另一端点的第三边6-3。第二边在斜边槽外边线上从距第一端L处起始，至距第一端4L处终止；第一边与第二边共端点位于距第一端L处，第一边与第二边之间的夹角α的取值范围为5°～10°。第三边采用倒角，倒角r的取值范围为0.3mm～0.5mm。

在上述的一些实施例中，在同一个转子极的两条斜边槽的第二端之间还设有矩形槽7。当矩形槽内插入相应尺寸的永磁体作为磁钢槽时，转子冲片的拓扑结构由“V一”结构变为“U一”型，此时转子冲片可以输出更大的动能。当矩形槽内不插入永磁体时，矩形槽作为为第一磁障。

在上述的一些实施例中，转子冲片本体上设有沿q轴对称分布的矩形的第二磁障8，地位磁障位于转子冲片本体的外圈。第二磁障的宽度h，h取值范围为1mm～1.4mm；第二磁障的外边线与转子冲片本体的外边线和对应q轴的交点的垂直距离为w，第二磁障的左右边线距V型槽的最小距离为w，w的取值范围为1.2mm～1.4mm。第二磁障能够有效的改善V 型磁钢的漏磁，增大气隙磁密，改善电机的扭矩输出及扭矩波动。

在上述的一些实施例中，转子极上设有一对第三磁障9，第三磁障沿d轴对称分布，第三磁障位于V型槽内侧靠近轴孔；第三磁障不仅具有减重孔的功能，而且还能引导磁力线走向，利于电机的性能输出。第三磁障选用类五边形，底边采用圆弧段。

在上述的一些实施例中，转子冲片本体设有若干个减重孔10和若干个铆钉孔11，减重孔和铆钉孔在转子冲片本体上周向均匀对称分布。铆钉孔落在转子冲片本体的q轴或者d轴上。另外，轴孔处设有具有偏移角度的键槽12，能够通过正反叠实现转子铁芯的分段斜极。

以上的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种永磁电机的转子冲片结构，包括转子冲片本体以及位于转子冲片本体中心的轴孔，所述转子冲片本体划分为2n个转子极，其特征在于：所述转子极包括沿d轴对称分布的一字槽和V型槽，所述一字槽中间部位设有用于改善磁路走向的U形缺口，U形缺口指向转子冲片本体圆心处。

2.根据权利要求1所述的永磁电机的转子冲片结构，其特征在于：所述V型槽包括两条斜边槽，斜边槽对称布设在d轴两侧，斜边槽在远离转子冲片圆心侧设有用于改善谐波的三角形缺口。

3.根据权利要求2所述的永磁电机的转子冲片结构，其特征在于：所述斜边槽安放的永磁体的长度为8L，斜边槽包括第一端和第二端；所述三角形缺口包括与斜边槽边线重合的第一边、与第一边夹角为α的第二边、以及连接第一边的另一端点和第二边的另一端点的第三边；所述第二边在斜边槽外边线上从距第一端L处起始，至距第一端4L处终止，第一边与第二边共端点位于距第一端L处。

4.根据权利要求3所述的永磁电机的转子冲片结构，其特征在于：所述α的取值范围为5°～10°，所述第三边设为倒角，取值范围为0.3mm～0.5mm。

5.根据权利要求3所述的永磁电机的转子冲片结构，其特征在于：在两条所述斜边槽的第二端之间还设有矩形槽；所述矩形槽内插入永磁体作为磁钢槽，或者所述矩形槽作为第一磁障。

6.根据权利要求1或2所述的永磁电机的转子冲片结构，其特征在于：所述U形缺口沿d轴对称布设，U形缺口的宽度为a，高度为b，倒角半径为r；a的取值范围为1mm～2mm，b的取值范围为1mm～3mm，r是a的二分之一；且a≤b。

7.根据权利要求1或2所述的永磁电机的转子冲片结构，其特征在于：所述转子冲片本体上设有沿q轴对称分布的矩形的第二磁障，所述第二磁障的宽度h，h取值范围为1mm～1.4mm；第二磁障的外边线与转子冲片本体的外边线和对应q轴的交点的垂直距离为w，第二磁障的左右边线距V型槽的最小距离为w，w的取值范围为1.2mm～1.4mm。

8.根据权利要求1或2所述的永磁电机的转子冲片结构，其特征在于：所述转子极上设有一对第三磁障，第三磁障沿d轴对称分布，第三磁障位于V型槽内侧，所述第三磁障选用类五边形，底边采用圆弧段。

9.根据权利要求1或2所述的永磁电机的转子冲片结构，其特征在于：所述转子冲片本体设有若干个减重孔和若干个铆钉孔，减重孔和铆钉孔在转子冲片本体上周向均匀分布。

10.根据权利要求1或2所述的永磁电机的转子冲片结构，其特征在于：所述轴孔处设有具有偏移角度的键槽。

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