CN217159394U - 一种无键槽可斜极的永磁电机转子冲片结构 - Google Patents

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梁德志
钟运平
杨国威
陈兆辉
金昆
张梓梁
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Abstract

本实用新型公开了一种无键槽可斜极的永磁电机转子冲片结构，包括转子冲片本体，在转子冲片本体上周向布设有磁钢槽、减重孔、铆钉孔、以及轴孔，其特征在于：在转子冲片轴孔内径周圈上等间隔布设有若干个波浪凹槽，存在若干个波浪凹槽关于转子冲片的q轴对称。转子冲片内孔设置等间隔的波浪凹槽，形成波浪形状，不需设置键槽就能够与光轴配套使用，降低了电机的材料成本以及制作周期。冲片内部有自带角度偏移的磁极，无需通过键槽来进行冲片的正反叠，旋转冲片即可实现电机的轴向分段斜极，操作简单，提高了生产效率，也利于改善电机的反电势谐波和扭矩脉动，改善电机的NVH性能。

Description

一种无键槽可斜极的永磁电机转子冲片结构
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种无键槽可斜极的永磁电机转子冲片结构。
背景技术
中国专利CN109510350A公开了一种永磁同步电机转子及电机，其中提出了通过转子冲片键结构的对称分布线与磁钢通槽的对称分布线错位一个角度，然后相邻段的转子铁芯单元的冲片一正一反进行叠压，从而实现相邻段的转子铁芯单元的磁钢错位来实现转子斜极，其结构如下图1所示。上述专利中的转子铁芯单元需要通过对称设置的两个键与转轴实现径向定位，增加了转轴键槽加工工序、制作周期以及转轴的制作成本；另外需要将相邻段的转子铁芯单元的冲片一正一反进行叠压，增加了电机转子制作工序，影响了电机生产的效率。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种无键槽可斜极的永磁电机转子冲片结构，通过改变转子冲片内圆形状，无需设置键槽就能够与光轴匹配使用，减少了转轴的制作成本及制作周期；另外冲片的单元磁极偏移一定的角度，简单操作，即可实现转子斜极，利于气隙磁密正弦化，能够减小电机的反电势谐波和扭矩脉动，改善电机NVH性能。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种无键槽可斜极的永磁电机转子冲片结构，包括转子冲片本体，在转子冲片本体上周向布设有磁钢槽、减重孔、铆钉孔、以及轴孔，其特征在于：在转子冲片轴孔内径周圈上等间隔布设有若干个波浪凹槽，存在若干个波浪凹槽关于转子冲片的q轴对称。
按上述技术方案，轴孔的直径为D1，波浪凹槽离圆心最远端连线的直径为D2，其中2mm≤D2-D1≤3mm。
按上述技术方案，相邻两个波浪凹槽之间间隔的夹角为nβ，波浪凹槽的宽度等于角度是
Figure BDA0003487660300000011
的轴孔内径弧长，其中
Figure BDA0003487660300000012
Q为定子槽数，n为轴向斜极分段数，单元磁极的大V和小V的磁极中心线与d轴中心线偏移β角度，其他相邻磁极都关于中间的q轴中心线对称。
按上述技术方案，波浪凹槽的形状采用倒圆角的三角形，波浪凹槽的底部倒圆角和连接处的倒圆角为R1，R1的取值范围是0.3mm≤R1≤0.6mm。
按上述技术方案，在其中两个相邻减重孔的底部中点位置分别各设有一个标记槽，标记槽的形状采用半径为R2的半圆，R2的取值范围是1mm≤R2≤2mm。
按上述技术方案，磁钢槽的拓扑结构采用双V结构，在双V结构的任一单边磁钢槽的两端均设有隔磁桥。
按上述技术方案，磁钢槽的拓扑结构也可采用倒三角形结构、单V结构或者一字型结构。
按上述技术方案，在转子冲片上分别周向布设有与电机极数相同数量的五边形减重孔和铆钉孔，减重孔和铆钉孔都均关于q轴中心线对称，铆钉孔位于减重孔的外侧。
本实用新型具有以下有益效果：
1、转子冲片内孔设置等间隔的波浪凹槽，形成波浪形状，不需设置键槽就能够与光轴配套使用，降低了电机的材料成本以及制作周期。
2、在减重孔上设置标记槽，使得转子磁极偏移时，无需正反叠，通过简单的旋转，即能够实现电机的轴向斜极，能够减小电机的线反电动势谐波，有利于改善电机的扭矩脉动，从而降低电机的振动噪声。
3、电机转子采用双V型磁钢槽设置，能够提高电机的磁阻转矩利用率，并且双V型磁钢槽槽中间的隔磁桥(加强筋)使得电机更适宜于高速运行。
附图说明
图1是现有技术转子冲片图；
图2是本实用新型提供实施例的转子冲片的结构示意图；
图3是本实用新型提供实施例的转子冲片拓扑图；
图4是本实用新型提供实施例的磁极细节图；
图5是本实用新型提供实施例的转子冲片内孔图；
图6是本实用新型提供实施例的转子冲片内孔局部放大图；
图7是本实用新型提供实施例的斜极效果图。
图中，1、转子冲片本体；2、磁钢；3、减重孔；4、铆钉孔；5、轴孔；6、波浪凹槽；6-1、底部倒圆角；6-2、连接处的倒圆角；6-3、波浪凹槽离圆心最远端连线；7、标记槽；8、双V结构；9、磁钢槽；10、隔磁桥；A、q轴中心线；B、d轴中心线；C、单元磁极中心线。
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2～图7所示，本实用新型提供的一种无键槽可斜极的永磁电机转子冲片结构，包括转子冲片本体1，在转子冲片本体上周向布设有磁钢槽9、减重孔3、铆钉孔4、以及轴孔5。在转子冲片轴孔内径周圈上等间隔布设有若干个波浪凹槽6，存在若干个波浪凹槽关于转子冲片的q轴对称。在磁钢槽内设置磁钢2。
按上述技术方案，轴孔的直径为D1，波浪凹槽离圆心最远端连线6-3的直径为D2，其中2mm≤D2-D1≤3mm。
按上述技术方案，相邻两个波浪凹槽之间间隔的夹角为nβ，波浪凹槽的宽度等于角度是
Figure BDA0003487660300000031
的轴孔内径弧长，其中
Figure BDA0003487660300000032
Q为定子槽数，n为轴向斜极分段数，单元磁极的大V和小V的磁极中心线与d轴中心线偏移β角度，其他相邻磁极都关于中间的q轴中心线对称。
按上述技术方案，波浪凹槽的形状采用倒圆角的三角形，波浪凹槽的底部倒圆角6-1和连接处的倒圆角6-2为R1，R1的取值范围是0.3mm≤R1≤0.6mm。
按上述技术方案，在其中两个相邻减重孔的底部中点位置分别各设有一个标记槽7，标记槽的形状采用半径为R2的半圆，R2的取值范围是1mm≤R2≤2mm。
按上述技术方案，磁钢槽的拓扑结构采用双V结构8，在双V结构的任一单边磁钢槽的两端均设有隔磁桥10。
按上述技术方案，磁钢槽的拓扑结构也可采用倒三角形结构、单V结构或者一字型结构。
按上述技术方案，在转子冲片上分别周向布设有与电机极数相同数量的五边形减重孔和铆钉孔，减重孔和铆钉孔都均关于q轴中心线对称，铆钉孔位于减重孔的外侧。
本实用新型具有以下有益效果：
1、转子冲片内孔设置等间隔的波浪凹槽，形成波浪形状，不需设置键槽就能够与光轴配套使用，降低了电机的材料成本以及制作周期。
2、在减重孔上设置标记槽，使得转子磁极偏移时，无需正反叠，通过简单的旋转，即能够实现电机的轴向斜极，能够减小电机的线反电动势谐波，有利于改善电机的扭矩脉动，从而降低电机的振动噪声。
3、电机转子采用双V型磁钢槽设置，能够提高电机的磁阻转矩利用率，并且双V型磁钢槽槽中间的隔磁桥(加强筋)使得电机更适宜于高速运行。
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 (8)

1.一种无键槽可斜极的永磁电机转子冲片结构，包括转子冲片本体，在转子冲片本体上周向布设有磁钢槽、减重孔、铆钉孔、以及轴孔，其特征在于：在转子冲片轴孔内径周圈上等间隔布设有若干个波浪凹槽，存在若干个波浪凹槽关于转子冲片的q轴对称。
2.根据权利要求1所述的无键槽可斜极的永磁电机转子冲片结构，其特征在于：轴孔的直径为D1，波浪凹槽离圆心最远端连线的直径为D2，其中2mm≤D2-D1≤3mm。
3.根据权利要求1所述的无键槽可斜极的永磁电机转子冲片结构，其特征在于：相邻两个波浪凹槽之间间隔的夹角为nβ，波浪凹槽的宽度等于角度是
Figure FDA0003487660290000011
的轴孔内径弧长，其中
Figure FDA0003487660290000012
Q为定子槽数，n为轴向斜极分段数，单元磁极的大V和小V的磁极中心线与d轴中心线偏移β角度，其他相邻磁极都关于中间的q轴中心线对称。
4.根据权利要求1所述的无键槽可斜极的永磁电机转子冲片结构，其特征在于：波浪凹槽的形状采用倒圆角的三角形，波浪凹槽的底部倒圆角和连接处的倒圆角为R1，R1的取值范围是0.3mm≤R1≤0.6mm。
5.根据权利要求1-4任一所述的无键槽可斜极的永磁电机转子冲片结构，其特征在于：在其中两个相邻减重孔的底部中点位置分别各设有一个标记槽，标记槽的形状采用半径为R2的半圆，R2的取值范围是1mm≤R2≤2mm。
6.根据权利要求1-4任一所述的无键槽可斜极的永磁电机转子冲片结构，其特征在于：磁钢槽的拓扑结构采用双V结构，在双V结构的任一单边磁钢槽的两端均设有隔磁桥。
7.根据权利要求1-4任一所述的无键槽可斜极的永磁电机转子冲片结构，其特征在于：磁钢槽的拓扑结构还可以采用倒三角形结构、单V结构或者一字型结构。
8.根据权利要求1-4任一所述的无键槽可斜极的永磁电机转子冲片结构，其特征在于：在转子冲片上分别周向布设有与电机极数相同数量的五边形减重孔和铆钉孔，减重孔和铆钉孔都均关于q轴中心线对称，铆钉孔位于减重孔的外侧。
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