CN216599167U - 一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片及电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片，包括转子冲片，转子冲片中间位置设有轴孔，转子冲片从内到外依次中心阵列有多个磁钢孔和散热孔，转子冲片边缘由4个相同的弧状凸部拼设而成。定子冲片包括定子轭部和多个定子齿，定子齿由定子轭部的内侧周部沿径向向内延伸形成，定子齿中间位置设有矩形辅助槽，定子齿之间形成有梯形槽口。与现有的技术相比，本实用新型具有如下优点：该永磁同步电机的转子冲片四周设有多个弧状凸部，转子冲片的定子齿中间位置设有矩形辅助槽，定子齿之间形成有梯形槽口。通过弧状凸部、辅助槽和梯形槽口可有效消除奇次谐波的影响，减少电磁噪音的产生，降低电机损耗，提高电机效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及永磁同步电机技术领域，特别是涉及一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片及电机。
背景技术
在各类驱动电机中，永磁同步电机能量密度高，效率高、体积小、惯性低、响应快，有很好的应用前景。其加工容易、容错性能好等一系列优点，近几年在新能源汽车领域有着压倒性的市场占有率。定子和转子是永磁同步电机最基本的组成结构。其中，定子由绝缘铜线绕制而成，转子包含永磁体建立电机的主磁场。
然而永磁同步电机在实际运行中产生较大噪音。经分析电机噪音源包括机械噪音与电磁噪音，机械噪音主要是由轴承等机械部件的振动以及电机本身的模态问题引起；电磁噪音主要是由电机内部径向力波的频率引起的，径向力波的频率又与转子的偏心、气隙长度以及电机自身变频的供电方式产生的谐波有关。其中，电磁噪音占据主要部分。目前现有的内置式永磁同步电机多采用均匀气隙的结构形式，该类的永磁体磁密波形呈梯形波分布，含有丰富的谐波分量，这会导致附加的震动噪声的产生。同时增加电机损耗影响电机效率，导致电机效率降低。因此目前需要一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片用以抑制永磁电机的噪音和震动，进一步降低电机损耗，提高电机效率。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服了现有技术的问题，提供了一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片及电机。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下方案：
一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片，包括：
转子冲片，转子冲片中间位置设有轴孔，转子冲片从内到外依次中心阵列有多个磁钢孔和散热孔，转子冲片边缘由4个相同的弧状凸部拼设而成；弧状凸部可均衡电机内部的磁力线分布，以此降低转子转动时产生的转矩脉动，从而减少电磁噪音的产生，降低电机损耗，提高电机效率。
定子冲片，定子冲片包括定子轭部和多个定子齿，定子齿由定子轭部的内侧周部沿径向向内延伸形成，定子齿中间位置设有矩形辅助槽，定子齿之间形成有梯形槽口。定子冲片使转子磁路不饱和，保证气隙磁场稳定而平滑，能够有效地控制气隙磁场稳定平滑。梯形槽口和辅助槽可有效地减少磁阻和紧固通电的导体受到横向力位移，从而减少振动和电磁噪音。从而减少了齿槽转矩和磁场波动，减少了振动和噪音，并提高转矩常数，满足负载突变时的承载能力。
进一步的，辅助槽宽度为a，辅助槽深度为b，a：b＝9:2。通过辅助凹槽保证气隙磁场稳定而平滑，能够有效地控制气隙磁场稳定平滑。减少电磁噪音的产生，降低电机损耗，提高电机效率。
进一步的，梯形槽口下底为与定子冲片同圆心的同心圆弧，梯形槽口上底为定子齿内侧两端向外延伸形成的未闭合锥形缩口，同心圆弧两端点的直线距离为n，锥形缩口的最近点距离为m，m：n＝137:23。通过梯形槽口保证气隙磁场稳定而平滑，能够有效地控制气隙磁场稳定平滑。减少电磁噪音的产生，降低电机损耗，提高电机效率。
进一步的，磁钢孔数量为4个，磁钢孔正对弧状凸部设置，磁钢孔包括相互接通的矩形部和等腰梯形部，等腰梯形部高度为 2.45mm-2.50mm，矩形部高度为0.80mm，磁钢孔为轴对称图形。弧状凸部、矩形部和等腰梯形部对磁场的定向调制作用，使得电机磁场更加正弦，降低了谐波含量，从而大大改善了电机运行过程中产生的噪音振动。
进一步的，弧状凸部的圆弧半径为17.70mm，弧状凸部的圆弧圆心与轴孔圆心的圆心距离为5.95mm-6.05mm。
进一步的，相邻弧状凸部之间设有拼接弧，拼接互的圆弧半径为 20mm。
进一步的，转子冲片外切圆直径为47.27mm-47.33mm，磁钢孔围设而成的内接正方形边长为30.76mm-30.84mm。
进一步的，散热孔阵列于直径为41.60mm与轴孔共圆心的同心圆上。
进一步的，定子齿数量为12个。
一种低噪音永磁同步电机，包括上述的转子冲片和定子冲片，转子冲片和定子冲片的叠压系数均大于等于0.97，转子冲片和定子冲片的冲片毛刺均不大于0.04mm。
与现有的技术相比，本实用新型具有如下优点：该永磁同步电机的转子冲片四周设有多个弧状凸部，弧状凸部关于转子冲片中心阵列设于转子冲片边缘，转子冲片的定子齿中间位置设有矩形辅助槽，定子齿之间形成有梯形槽口。通过弧状凸部、辅助槽和梯形槽口可有效消除奇次谐波的影响，减少电磁噪音的产生，降低电机损耗，提高电机效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片的转子冲片结构示意图。
图2是本实用新型的一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片的定子冲片结构示意图。
图3是本实用新型的一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片的定子冲片另一结构示意图。
图4是本实用新型的图3中A区域的放大一结构示意图。
图5是本实用新型的一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片的转子冲片另一结构示意图。
图6是本实用新型的图5中B区域的放大一结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
实施例一
如图1所示，一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片，包括：
转子冲片1，转子冲片1中间位置设有轴孔3，转子冲片1从内到外依次中心阵列有多磁钢孔5和散热孔4，转子冲片1边缘由4个相同的弧状凸部7拼设而成；弧状凸部7可均衡电机内部的磁力线分布，以此降低转子转动时产生的转矩脉动，从而减少电磁噪音的产生，降低电机损耗，提高电机效率。
如图2所示，定子冲片2，定子冲片2包括定子轭部8和多个定子齿9，定子齿9由定子轭部8的内侧周部沿径向向内延伸形成，定子齿 9中间位置设有矩形辅助槽10，定子齿9之间形成有梯形槽口11。定子冲片2使转子磁路不饱和，保证气隙磁场稳定而平滑，能够有效地控制气隙磁场稳定平滑。梯形槽口11和辅助槽10可有效地减少磁阻和紧固通电的导体受到横向力位移，从而减少振动和电磁噪音。从而减少了齿槽转矩和磁场波动，减少了振动和噪音，并提高转矩常数，满足负载突变时的承载能力。
优选的，如图3所示，辅助槽10宽度为a，辅助槽10深度为b，a： b＝9:2。通过辅助凹槽保证气隙磁场稳定而平滑，能够有效地控制气隙磁场稳定平滑。减少电磁噪音的产生，降低电机损耗，提高电机效率。在本实施例中辅助槽10宽度a＝2.7mm，辅助槽10深度b＝0.6mm。
优选的，如图4所示，梯形槽口11下底为与定子冲片2同圆心的同心圆弧，梯形槽口11上底为定子齿9内侧两端向外延伸形成的未闭合锥形缩口，同心圆弧两端点的直线距离为n，锥形缩口的最近点距离为m，m：n＝137:23。通过梯形槽口11保证气隙磁场稳定而平滑，能够有效地控制气隙磁场稳定平滑。在本实施例中，同心圆弧两端点的直线距离n＝13.7mm，锥形缩口的最近点距离m＝2.3mm，减少电磁噪音的产生，降低电机损耗，提高电机效率。
优选的，如图5所示，磁钢孔5数量为4个，磁钢孔5正对弧状凸部7设置，在本实施例中，磁钢孔5关于斜向45°角中轴线轴对称。磁钢孔5包括相互接通的矩形部和等腰梯形部，等腰梯形部高度为 2.45mm，矩形部高度为0.80mm，磁钢孔5为轴对称图形。如图6所示，在本实施例中，等腰梯形部与转子冲片1边缘处距离为0.6mm。弧状凸部7、矩形部和等腰梯形部对磁场的定向调制作用，使得电机磁场更加正弦，降低了谐波含量，从而大大改善了电机运行过程中产生的噪音振动。
优选的，弧状凸部7的圆弧半径为17.70mm，弧状凸部7的圆弧圆心与轴孔3圆心的圆心距离为6.00mm。
优选的，相邻弧状凸部7之间设有拼接弧12，拼接互的圆弧半径为20mm。
优选的，转子冲片1外切圆直径为47.30mm，磁钢孔5围设而成的内接正方形边长为30.80mm。
优选的，散热孔4阵列于直径为41.60mm与轴孔3共圆心的同心圆上。
优选的，如图3所示，定子齿9数量为12个。在本实施例中，最相邻的两定子齿9中的辅助槽10对称轴所称夹角为30°。
一种低噪音永磁同步电机，包括上述的转子冲片1和定子冲片2，转子冲片1和定子冲片2的叠压系数均大于等于0.97，转子冲片1和定子冲片2的冲片毛刺均不大于0.04mm。在本实施例中，该低噪音永磁同步电机转速可达13000转/分钟-24000转/分钟。
与现有的技术相比，本实用新型具有如下优点：该永磁同步电机的转子冲片1四周设有多个弧状凸部7，弧状凸部7关于转子冲片1 中心阵列设于转子冲片1边缘，转子冲片1的定子齿9中间位置设有矩形辅助槽10，定子齿9之间形成有梯形槽口11。通过弧状凸部7、辅助槽10和梯形槽口11可有效消除奇次谐波的影响，减少电磁噪音的产生，降低电机损耗，提高电机效率。
实施例二
如图1所示，一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片，包括：
转子冲片1，转子冲片1中间位置设有轴孔3，转子冲片1从内到外依次中心阵列有多个磁钢孔5和散热孔4，转子冲片1边缘由4个相同的弧状凸部7拼设而成；弧状凸部7可均衡电机内部的磁力线分布，以此降低转子转动时产生的转矩脉动，从而减少电磁噪音的产生，降低电机损耗，提高电机效率。
定子冲片2，定子冲片2包括定子轭部8和多个定子齿9，定子齿 9由定子轭部8的内侧周部沿径向向内延伸形成，定子齿9中间位置设有矩形辅助槽10，定子齿9之间形成有梯形槽口11。定子冲片2使转子磁路不饱和，保证气隙磁场稳定而平滑，能够有效地控制气隙磁场稳定平滑。梯形槽口11和辅助槽10可有效地减少磁阻和紧固通电的导体受到横向力位移，从而抑制振动和电磁噪音。从而减少了齿槽转矩和磁场波动，减少了振动和噪音，并提高转矩常数，满足负载突变时的承载能力。
优选的，辅助槽10宽度为a，辅助槽10深度为b，a：b＝9:2。通过辅助凹槽保证气隙磁场稳定而平滑，能够有效地控制气隙磁场稳定平滑。减少电磁噪音的产生，降低电机损耗，提高电机效率。在本实施例中辅助槽10宽度a＝2.7mm，辅助槽10深度b＝0.6mm。
优选的，梯形槽口11下底为与定子冲片2同圆心的同心圆弧，梯形槽口11上底为定子齿9内侧两端向外延伸形成的未闭合锥形缩口，同心圆弧两端点的直线距离为n，锥形缩口的最近点距离为m，m： n＝137:23。通过梯形槽口11保证气隙磁场稳定而平滑，能够有效地控制气隙磁场稳定平滑。在本实施例中，同心圆弧两端点的直线距离 n＝13.7mm，锥形缩口的最近点距离m＝2.3mm，减少电磁噪音的产生，降低电机损耗，提高电机效率。
优选的，磁钢孔5数量为4个，磁钢孔5正对弧状凸部7设置，磁钢孔5包括相互接通的矩形部和等腰梯形部，等腰梯形部高度为 2.45mm-2.50mm，矩形部高度为0.80mm，磁钢孔5为轴对称图形。弧状凸部7、矩形部和等腰梯形部对磁场的定向调制作用，使得电机磁场更加正弦，降低了谐波含量，从而大大改善了电机运行过程中产生的噪音振动。
优选的，弧状凸部7的圆弧半径为17.70mm，弧状凸部7的圆弧圆心与轴孔3圆心的圆心距离为6.05mm。
优选的，相邻弧状凸部7之间设有拼接弧12，拼接互的圆弧半径为20mm。
优选的，转子冲片1外切圆直径为47.33mm，磁钢孔5围设而成的内接正方形边长为30.84mm。
优选的，散热孔4阵列于直径为41.60mm与轴孔3共圆心的同心圆上。
优选的，定子齿9数量为12个。在本实施例中，最相邻的两定子齿9中的辅助槽10对称轴所称夹角为30°。
一种低噪音永磁同步电机，包括上述的转子冲片1和定子冲片2，转子冲片1和定子冲片2的叠压系数均大于等于0.97，转子冲片1和定子冲片2的冲片毛刺均不大于0.04mm。在本实施例中，该低噪音永磁同步电机转速可达13000转/分钟-24000转/分钟。
与现有的技术相比，本实用新型具有如下优点：该永磁同步电机的转子冲片1四周设有多个弧状凸部7，弧状凸部7关于转子冲片1 中心阵列设于转子冲片1边缘，转子冲片1的定子齿9中间位置设有矩形辅助槽10，定子齿9之间形成有梯形槽口11。通过弧状凸部7、辅助槽10和梯形槽口11可有效消除奇次谐波的影响，减少电磁噪音的产生，降低电机损耗，提高电机效率。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片，其特征在于，包括：
转子冲片，所述转子冲片中间位置设有轴孔，所述转子冲片从内到外依次中心阵列有多个磁钢孔和散热孔，所述转子冲片边缘由4个相同的弧状凸部拼设而成；
定子冲片，定子冲片包括定子轭部和多个定子齿，所述定子齿由所述定子轭部的内侧周部沿径向向内延伸形成，所述定子齿中间位置设有矩形辅助槽，所述定子齿之间形成有梯形槽口。
2.根据权利要求1所述的一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片，其特征在于，所述辅助槽宽度为a，所述辅助槽深度为b，a：b＝9:2。
3.根据权利要求1所述的一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片，其特征在于，所述梯形槽口下底为与所述定子冲片同圆心的同心圆弧，所述梯形槽口上底为所述定子齿内侧两端向外延伸形成的未闭合锥形缩口，所述同心圆弧两端点的直线距离为n，所述锥形缩口的最近点距离为m，m：n＝137:23。
4.根据权利要求1所述的一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片，其特征在于，所述磁钢孔数量为4个，所述磁钢孔正对所述弧状凸部设置，所述磁钢孔包括相互接通的矩形部和等腰梯形部，所述等腰梯形部高度为2.45mm-2.50mm，所述矩形部高度为0.80mm，所述磁钢孔为轴对称图形。
5.根据权利要求1所述的一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片，其特征在于，所述弧状凸部的圆弧半径为17.70mm，所述弧状凸部的圆弧圆心与所述轴孔圆心的圆心距离为5.95mm-6.05mm。
6.根据权利要求5所述的一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片，其特征在于，相邻所述弧状凸部之间设有拼接弧，所述拼接互的圆弧半径为20mm。
7.根据权利要求1所述的一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片，其特征在于，所述转子冲片外切圆直径为47.27mm-47.33mm，所述磁钢孔围设而成的内接正方形边长为30.76mm-30.84mm。
8.根据权利要求1所述的一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片，其特征在于，所述散热孔阵列于直径为41.60mm与所述轴孔共圆心的同心圆上。
9.根据权利要求1所述的一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片，其特征在于，所述定子齿数量为12个。
10.一种低噪音永磁同步电机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片，所述转子冲片和所述定子冲片的叠压系数均大于等于0.97，所述转子冲片和所述定子冲片的冲片毛刺均不大于0.04mm。
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| CN202122679595.6U CN216599167U (zh) | 2021-11-03 | 2021-11-03 | 一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片及电机 |
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| CN202122679595.6U Active CN216599167U (zh) | 2021-11-03 | 2021-11-03 | 一种低噪音高速永磁同步电机的新型定转子冲片及电机 |
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