CN220107683U - 转子冲片、电机转子及永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种转子冲片、电机转子及永磁同步电机，涉及永磁同步电机技术领域。其中，该转子冲片包括：转子冲片本体，所述转子冲片本体上包括沿其外边沿开设的多组周向均布的永磁体槽组，以及开设在每组所述永磁体槽组的第一中心线上的第一降噪孔；其中，所述第一降噪孔位于所述永磁体槽组的外侧，且所述第一降噪孔的中心与所述转子冲片本体的外边缘间隔预设距离。本申请技术方案可以实现增大转子内部局部磁阻，有效改变转子内部磁力线走势，从而有效降低扭矩脉冲，达到降噪效果，能够解决永磁同步电机的NVH问题。

Description

转子冲片、电机转子及永磁同步电机

技术领域

本申请涉及永磁同步电机技术领域，尤其涉及一种转子冲片、电机转子及永磁同步电机。

背景技术

为节约能源、降低碳排放，新能源车的市场占有率越来越高。驱动电机是新能源车的核心部件，永磁同步电机主要具有以下优点：功率效率高且功率因数高，冷却系统结构简单、体积小、噪声小，系统采用全封闭结构，无传动齿轮磨损、无传动齿轮噪声，免润滑油、免维护，以及由于允许的过载电流大，可靠性显著提高等，成为了新能源车的驱动电机的重要解决方案。

随着更多的新能源车投入到终端市场，永磁同步电机的更多问题也被暴露出来，其中较为棘手的问题就是电机NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)问题，由于新能源车没有发动机运行时的背景噪声，整个驱动系统的NVH问题更容易被用户感知。

因此，永磁同步电机的NVH问题是目前亟需解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例的目的是提供一种转子冲片、电机转子及永磁同步电机，以解决永磁同步电机的NVH问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供如下技术方案：

本申请第一方面提供一种转子冲片，该转子冲片包括：转子冲片本体，所述转子冲片本体上包括沿其外边沿开设的多组周向均布的永磁体槽组，以及开设在每组所述永磁体槽组的第一中心线上的第一降噪孔；

其中，所述第一降噪孔位于所述永磁体槽组的外侧，且所述第一降噪孔的中心与所述转子冲片本体的外边缘间隔预设距离。

在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述第一降噪孔的形状为圆形，且其圆心位于其对应的所述永磁体槽组的所述第一中心线上。

在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述转子冲片本体上且位于每组所述永磁体槽组的所述第一中心线的两侧还对称开设有第二降噪孔；

其中，所述第二降噪孔位于所述永磁体槽组的外侧，且与所述转子冲片本体的外边缘间隔所述预设距离。

在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述第二降噪孔的形状及尺寸均与所述第一降噪孔相同。

在本申请第一方面的一些变更实施方式中，每条所述第一中心线上的所述第一降噪孔的数量为两个，且位于外侧的所述第一降噪孔的孔径大于位于内侧的所述第一降噪孔的孔径。

在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述第一降噪孔的半径为1±0.2mm。

在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述预设距离为1.5±0.2mm。

在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述转子冲片本体上还包括开设在相邻两组所述永磁体槽组之间的第二中心线上的减重孔，每个所述减重孔关于其所在的第二中心线对称。

本申请第二方面提供一种电机转子，该电机转子包括：上述的转子冲片。

本申请第三方面提供一种永磁同步电机，该永磁同步电机包括：上述的电机转子。

相较于现有技术，本申请提供的转子冲片、电机转子及永磁同步电机，通过在转子冲片本体内部且位于永磁体槽组的第一中心线上开孔，可增大转子内部局部磁阻，有效改变转子内部磁力线走势，从而有效降低扭矩脉冲，达到降噪效果，解决永磁同步电机的NVH问题，且与开设辅助槽的方案相比，可大大降低转子冲片高速旋转时的风摩损耗，同时有效降低转子冲片高速旋转时的离心力。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1示意性地示出了现有方案提供的转子冲片的局部结构示意图；

图2示意性地示出了本实用新型实施例提供的转子冲片的局部结构示意图；

图3示意性地示出了现有方案提供的转子冲片的扭矩曲线图；

图4示意性地示出了本实用新型实施例提供的转子冲片的扭矩曲线图；

附图标号说明：

转子冲片本体1、永磁体槽101、第一降噪孔102、减重孔103、辅助槽104’、第一中心线1a、第二中心线1b；

永磁体2。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例一

参考附图2，本实用新型的实施例一提出一种转子冲片，该转子冲片包括：转子冲片本体1，所述转子冲片本体1上包括沿其外边沿开设的多组周向均布的永磁体2槽组，以及开设在每组所述永磁体2槽组的第一中心线1a上的第一降噪孔102；其中，所述第一降噪孔102位于所述永磁体2槽组的外侧，且所述第一降噪孔102的中心与所述转子冲片本体1的外边缘间隔预设距离.

具体的，本实施例提供一种转子冲片，转子冲片的设计对永磁同步电机各项性能指标具有重要影响。转子冲片本体1的中心位置形成轴孔，在其外沿处开设有多组永磁体2槽组，这些永磁体2槽组以转子冲片本体1的中心为中心点，沿圆周方向等角度均匀布置；每组永磁体2槽组包括至少一对永磁体2槽101，每对中的两个永磁体2槽101呈“V”型对称设置，两个永磁体2槽101的夹角可以但不限于为90度-120度，每个永磁体2槽101内嵌入永磁体2；当电流通过永磁同步电机的定子时，会在定子上形成一个旋转磁场，由于永磁体2的磁场是恒定的，因此当旋转磁场和永磁体2的磁场相互作用时，会产生一个转矩，从而使永磁同步电机转动。

目前，为解决永磁同步电机的NVH问题，如附图1所示，采用的方案为在转子冲片的外沿开设辅助槽104’，可减少噪声，延长了永磁同步电机转子使用寿命，且降低了电机转子的重量，降低了转动惯量，但开设辅助槽104’的方案在电机转子高速转动时，辅助槽104’的位置会产生大量的风摩损耗，降低了永磁同步电机高速旋转时的效率。因此，为在解决永磁同步电机的NVH问题的同时，避免对永磁同步电机高速旋转的效率的影响，本实用新型采取的技术方案中，可以在转子冲片本体1且位于每组永磁体2槽组的第一中心线1a上开设第一降噪孔102，第一降噪孔102位于永磁体2槽组的外侧，及位于永磁体2组远离转子冲片本体1的中心的一侧，为保证转子冲片本体1的加工质量，第一降噪孔102的中心与转子冲片本体1的外边缘之间间隔预设距离，同样，可设置第一降噪孔102与永磁体2槽101之间间隔一定距离，距离具体可根据工艺要求设定。这样的设计，通过在转子冲片本体1内部且位于永磁体2槽组的第一中心线1a上开孔，可增大转子内部局部磁阻，有效改变转子内部磁力线走势，从而有效降低扭矩脉冲，达到降噪效果，参考附图3和附图4，附图3为开设辅助槽104’的现有方案的扭矩曲线图，附图4为本方案的扭矩曲线图，现有方案扭矩脉动1.25％，而本方案开设第一降噪孔102后，扭矩脉动为1.09％，扭矩脉动降低12.8％；且与开设辅助槽104’的方案相比，可大大降低转子冲片高速旋转时的风摩损耗，同时有效降低转子冲片高速旋转时的离心力。

其中，第一降噪孔102的形状可以为圆形、椭圆形、矩形等任意形状，其尺寸可根据实际情况进行设定，第一降噪孔102的中心位置可以但不限于设置在第一中心线1a上，且最优的可以设定为：第一降噪孔102的中心位于第一中心线1a上，且第一降噪孔102关于第一中心线1a对称。

根据上述所列，本实用新型实施例提出一种转子冲片，通过在转子冲片本体1内部且位于永磁体2槽组的第一中心线1a上开孔，可增大转子内部局部磁阻，有效改变转子内部磁力线走势，从而有效降低扭矩脉冲，达到降噪效果，解决永磁同步电机的NVH问题，且与开设辅助槽104’的方案相比，可大大降低转子冲片高速旋转时的风摩损耗，同时有效降低转子冲片高速旋转时的离心力。

进一步的，参考附图2，在具体实施中，所述第一降噪孔102的形状为圆形，且其圆心位于其对应的所述永磁体2槽组的所述第一中心线1a上。

具体的，为了便于加工以及便于第一降噪孔102位置及尺寸的确定，本实用新型采取的技术方案中，可以将第一降噪孔102的形状设置为圆形，且其圆心位置位于其对应的第一中心线1a上，在加工时，仅需确定第一降噪孔102的半径以及圆心与转子冲片本体1的外边缘之间的距离即可，位置及尺寸便于确定；且设置为圆形的第一降噪孔102的形状规则，能够进一步降低转子冲片高速旋转时的风摩损耗及转子冲片高速旋转时的离心力。在具体设置时，可将第一降噪孔102的半径设置为1±0.2mm，第一降噪孔102的中心与转子冲片本体1的外边缘间隔的预设距离为1.5±0.2mm。

进一步的，在具体实施中，所述转子冲片本体1上且位于每组所述永磁体2槽组的所述第一中心线1a的两侧还对称开设有第二降噪孔(图中未示出)；其中，所述第二降噪孔位于所述永磁体2槽组的外侧，且与所述转子冲片本体1的外边缘间隔所述预设距离。

具体的，本实用新型采取的技术方案中，在设置第一降噪孔102的基础上，还可在转子冲片本体1上且位于第一中心线1a的两侧分别设置第二降噪孔，两个第二降噪孔关于第一中心线1a对称布置，且同样需要满足第二降噪孔位于永磁体2槽组的外侧，并与转子冲片本体1的外边缘间隔所述预设距离；这样的设计，可在第一降噪孔102达到降噪效果的基础上，进一步提高降噪效果，且还可起到减重的效果。其中，第二降噪孔的形状和尺寸可设置为与第一降噪孔102的形状和尺寸相同，或，由于第二降噪孔的设置区域限制，还可设置第二降噪孔的形状与第一降噪孔102相同，但尺寸小于第一降噪孔102的尺寸；最优的，第二降噪孔的形状也为圆形。

进一步的，在具体实施中，每条所述第一中心线1a上的所述第一降噪孔102的数量为两个，且位于外侧的所述第一降噪孔102的孔径大于位于内侧的所述第一降噪孔102的孔径。

具体的，在满足工艺要求的情况下，第一中心线1a上的第一降噪孔102的数量可以不限于为一个，本实用新型采取的技术方案中，每条第一中心线1a上可间隔开设两个第一降噪孔102，根据设置区域限制，可设置位于外侧的第一降噪孔102的孔径大于位于内侧的第一降噪孔102的孔径，这样的设计中，需要根据设置区域的条件，在确定两个第一降噪孔102之间的间距、与转子冲片本体1外边缘间隔距离以及与永磁体2槽组的间隔距离满足工艺要求的基础上，根据工艺要求设置两个第一降噪孔102的尺寸。

进一步的，参考附图2，在具体实施中，所述转子冲片本体1上还包括开设在相邻两组所述永磁体2槽组之间的第二中心线1b上的减重孔103，每个所述减重孔103关于其所在的第二中心线1b对称。

具体的，为了对转子冲片进行减重，本实用新型采取的技术方案中，可以在转子冲片本体1上且位于相邻两组永磁体2槽组之间的第二中心线1b上开设减重孔103，减重孔103的形状关于第二中心线1b对称，以满足转子冲片的对称性，减重孔103的形状具体可以为圆形、椭圆形等等，此处不做具体限定，其尺寸大小可通过嵌固端计算的形式进行确定。

实施例二

参考附图2，本实用新型的实施例二提出一种电机转子，该电机转子包括：上述的转子冲片。

具体的，本实施例提供的电机转子应用于永磁同步电机，其包括转子冲片和多组永磁体2组，多组永磁体2设置在转子冲片本体1的多组永磁体2槽组内，永磁体2与永磁体2槽101一一对应。通过采用上述的转子冲片，转子冲片本体1的内部且位于永磁体2槽组的第一中心线1a上开孔，可增大转子内部局部磁阻，有效改变转子内部磁力线走势，从而有效降低扭矩脉冲，达到降噪效果，解决永磁同步电机的NVH问题，且与开设辅助槽104’的方案相比，可大大降低转子冲片高速旋转时的风摩损耗，同时有效降低转子冲片高速旋转时的离心力。

实施例三

本实用新型的实施例三提出一种永磁同步电机，该永磁同步电机包括：上述的电机转子。

需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“上”、“下”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；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种转子冲片，其特征在于，包括：

转子冲片本体，所述转子冲片本体上包括沿其外边沿开设的多组周向均布的永磁体槽组，以及开设在每组所述永磁体槽组的第一中心线上的第一降噪孔；

其中，所述第一降噪孔位于所述永磁体槽组的外侧，且所述第一降噪孔的中心与所述转子冲片本体的外边缘间隔预设距离。

2.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，

所述第一降噪孔的形状为圆形，且其圆心位于其对应的所述永磁体槽组的所述第一中心线上。

3.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，

所述转子冲片本体上且位于每组所述永磁体槽组的所述第一中心线的两侧还对称开设有第二降噪孔；

其中，所述第二降噪孔位于所述永磁体槽组的外侧，且与所述转子冲片本体的外边缘间隔所述预设距离。

4.根据权利要求3所述的转子冲片，其特征在于，

所述第二降噪孔的形状及尺寸均与所述第一降噪孔相同。

5.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，

每条所述第一中心线上的所述第一降噪孔的数量为两个，且位于外侧的所述第一降噪孔的孔径大于位于内侧的所述第一降噪孔的孔径。

6.根据权利要求1或2所述的转子冲片，其特征在于，

所述第一降噪孔的半径为1±0.2mm。

7.根据权利要求6所述的转子冲片，其特征在于，

所述预设距离为1.5±0.2mm。

8.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，

所述转子冲片本体上还包括开设在相邻两组所述永磁体槽组之间的第二中心线上的减重孔，每个所述减重孔关于其所在的所述第二中心线对称。

9.一种电机转子，其特征在于，包括：

如权利要求1-8中任一所述的转子冲片。

10.一种永磁同步电机，其特征在于，包括：

如权利要求9所述的电机转子。