WO2018233214A1 - 新能源汽车轮毂电机转子冲片 - Google Patents

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rotor punching
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钱伟
陈虎威
仇枫懿
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Definitions

  • the invention relates to the technical field of production of a rotor motor of a hub motor, in particular to a rotor of a new energy automobile hub motor, which is mainly used in a compact high-power high-performance hub motor.
  • New energy vehicles are emerging strategic industries in the country. The development of new energy vehicles is a major strategic need for the transformation of China's automobile industry. However, with the commercial scale of new energy vehicles and the increasing competition from globalization, the industry's electric drive system for new energy vehicles is high power density, light weight miniaturization, low cost, low energy consumption, high reliability, and high consistency. Sexuality and other aspects have proposed a series of higher and more demanding technical requirements.
  • permanent magnet synchronous motors have obvious advantages: Compared with electric excitation synchronous motors, external rotor hub motors are located outside the motor and use rare earth permanent magnets, which have small volume, low weight and high mechanical rotation efficiency. Compared with three-phase asynchronous induction motors, it has higher electrical performance and less energy loss.
  • This design takes into account the above factors, and requires the rotor to be safe and stable.
  • a new type of hub motor rotor punching design is proposed.
  • the invention also enables the motor to have good mechanical properties while ensuring the running performance of the motor.
  • a rotor plate for a new energy automobile hub motor is provided, which has a reasonable design structure, can have operational stability, high efficiency, and low cost. It can be used in new energy vehicle drive systems to effectively improve the transmission efficiency of automobiles and reduce the production cost of automobiles.
  • a new energy automobile hub motor rotor punching piece used in a compact high-power high-performance hub motor, including a rotor punching piece installed in the hub motor,
  • the circumference of the annular surface of the rotor punch is uniformly provided with at least two fixing slots for improving the stability of the rotor structure, and the rotor replacement page (Article 26)
  • the outer circumferential surface of the punching piece is provided with at least one dynamic balance notch for reducing vibration and noise during operation of the motor, and an inwardly extending step on the inner ring surface of the rotor punching piece, and the step is vertically extended and connected at least a T-shaped magnetic steel sheet for improving the output power and efficiency of the motor, a magnetic steel sheet notch is formed between the cross-bar portion of the T-shaped magnetic steel sheet and the inner annular surface of the rotor punching piece, and the T-shaped magnetic steel sheet Corresponding to the fixing slot, the dynamic balance slot is located at an intermediate
  • the fixing slot is located at an intermediate position of the rotor punch.
  • the number of the fixing slots is twelve, and the angle between the two adjacent fixing slots and the center of the rotor punch is 30. ° .
  • the number of the dynamic balance slots is six, and the angle between the adjacent two balance balance slots and the center of the rotor punch is 60°.
  • T-shaped magnetic steel sheets are vertically connected inwardly on the inner ring surface of the rotor punching piece, and the T-shaped magnetic steel sheet is made of N35UH magnetic steel sheet, and the magnetic steel sheet structure is used to improve the output power of the motor and effectiveness.
  • the magnetic steel sheet notch is filled with high temperature resistant insulating fibers.
  • the utility model has the beneficial effects that the rotor piece of the new energy automobile hub motor of the invention adopts the design of the T-shaped magnetic steel piece and the magnetic steel plate notch, can effectively improve the output power and efficiency of the motor; the design of the fixed slot is adopted In combination with the use of threaded rods to fix the rotor of the motor, it can effectively prevent accidents during high-speed rotation.
  • the design of the dynamic balance notch can effectively reduce the bearing load of the motor and improve the service life of the motor.
  • the rotor punching plate with this design is applied. Used in conjunction with new energy vehicles, the 380V 8-pole 75kW outer rotor hub motor has good running performance, reduces motor noise and vibration, and improves vehicle driving safety and transmission efficiency.
  • Figure 1 is a schematic view of the structure of the present invention.
  • Rotor punching piece 2. Fixed slot hole, 3. Dynamic balance slot, 4. Step, 5. T-shaped magnetic steel piece, 6. Magnetic steel plate Notch.
  • the new energy automobile hub motor rotor punching piece shown in Fig. 1 is used in a compact high-power high-performance hub motor, including a rotor punching piece 1 installed in the hub motor, and the annular surface of the rotor punching piece 1 is uniformly distributed circumferentially.
  • the fixed slots 2 are located in the middle of the rotor punch 1 and adjacent two solid replacement pages (Rule 26)
  • the angle formed between the fixed slot 2 and the center of the rotor punch 1 is 30°, and the outer circumferential surface of the rotor punch 1 is provided with six dynamic balance grooves for reducing vibration and noise during motor operation.
  • the mouth 3 the angle between the two adjacent dynamic balance slots 3 and the center of the rotor punching piece 1 is 60°, one balance slot 3 is matched with two adjacent fixing slots 2 and is located in the two fixing slots In the middle of the hole 2, the step 4 extending inward on the inner ring surface of the rotor punching piece 1 and the T-shaped magnetic steel sheet 5 for increasing the output power and efficiency of the motor are vertically extended on the step 4, the T-shaped magnetic steel
  • the sheet 5 adopts a N35UH magnetic steel sheet, and a magnetic steel sheet notch 6 is formed between the cross rod portion of the T-shaped magnetic steel sheet 5 and the inner annular surface of the rotor punching piece 1.
  • the magnetic steel sheet notch 6 is The high-strength insulating fiber is filled therein, and the T-shaped magnetic steel sheet 5 is disposed corresponding to the fixing slot 2, and the dynamic balance slot 3 is located at an intermediate position between the adjacent two fixing slots 2.
  • the new energy automobile wheel hub motor rotor punching piece of the invention the rotor punching piece of the design firstly uses the bio-intelligence algorithm to optimize the motor performance and structure with the motor manufacturing cost and performance parameters as constraints, and secondly, the electromagnetic finite element simulation is utilized.
  • the software performs secondary optimization and accounting to the precise motor structure.
  • the motor has: First, the curved rotor groove type - improve the safe running performance of the motor; Second, the rotor teeth ⁇ improve the harmonics in the air gap, so that the working condition The lower air gap waveform is similar to the sine wave type. Third, the dynamic balance slot—reduces the vibration and noise that occurs during motor operation.
  • the electromagnetic simulation software such as AnsoftMaxwell and actual machining are used to verify the scheme. Feasibility and effectiveness.

Abstract

一种新能源汽车轮毂电机转子冲片（1），其环形面上圆周均布有至少两个用于提高转子结构稳定性的固定槽孔（2），其外圆周面上均布有至少一个用于减少电机运行过程中的振动和噪声的动平衡槽口（3），其内环面上向内延伸台阶（4），台阶（4）上垂直延伸连接有至少一个用于提高电机输出功率和效率的T字形磁钢片（5），T字形磁钢片（5）的横杆部与转子冲片（1）的内环面之间形成磁钢片槽口（6），T字形磁钢片（5）与固定槽孔（2）相对应设置。新能源汽车轮毂电机转子冲片（1）与新能源汽车配套使用，380V‑8极‑75kW外转子轮毂电机具备良好的运行性能，降低了电机噪声和振动，并能够提高汽车行驶安全性和传动效率。

Description

新能源汽车轮毂电机转子冲片
技术领域
本发明涉及轮毂电机转子冲片生产的技术领域， 尤其是一种新能源汽车轮毂电机 转子冲片， 主要应用于紧凑型大功率高性能轮毂电机中。
背景技术
在 《国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2006 2020年）》 中， "低能耗与新能源 汽 车"被列入优先主体之一。 同样， 在 《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020 年)》及相 应的十大重点节能工程中， 也重点强调 "发展混合动力汽车、 燃气汽车、 醇 类燃料汽车、 燃料 电池汽车、 电动汽车等清洁汽车" 。 带来了雾霾、 千旱等环境问题， 严重制约了国家发展。
新能源汽车属国家新兴的战略性产业， 发展新能源汽车是我国汽车工业转型的重 大战略需求。 然而， 伴随着新能源汽车的商业规模化与全球化竞争的加剧， 业界对于新 能源 汽车的电驱动系统， 在高功率密度、 轻量小型化、 低成本、 低能耗、 高可靠性、 高一致性等方 面提出了一系列更高更苛刻的技术要求。永磁同步电机与普通电机相比， 它具有明显的优 势： 外转子轮毂电机与电励磁同步电机相比， 转子位于电机外部且采 用稀土永磁体， 具有体 积小、 重量小， 而且机械转动效率高； 与三相异步感应电机相 比， 电气性能较高、 较少能量损 失等优势。
本设计考虑到以上几个因素，并且要求转子安全并稳定旋转，提出了一类新型的 轮 毂电机转子冲片设计。 在保证电机运转性能的同时， 该发明还能够使得该电机具有良好 的机械性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服上述中存在的问题，提供一种新能源汽车 轮 毂电机转子冲片， 其设计结构合理， 能够具备运行稳定性、 较高的效率、 较低的成本， 应用 于新能源汽车驱动系统中， 可以有效地提高汽车的传动效率、 减少汽车生产成本 等。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新能源汽车轮毂电机转子冲 片， 用于紧凑型大功率高性能轮毂电机中， 包括安装在轮毂电机内的转子冲片， 所述的转子 冲片的环形面上圆周均布有至少两个用于提高转子结构稳定性的固定槽孔，所述的转子 替换页 （细则第 26条) 冲 片的外圆周面上均布开设有至少一个用于减少电机运行过程中振动和噪声的动平衡 槽口， 转子冲片的内环面上向内延伸的台阶， 台阶上垂直延伸连接有至少一个用于提 高电机输出 功率和效率的 T字形磁钢片， T字形磁钢片的横杆部与转子冲片的内环面之 间形成磁钢片槽 口， 所述的 T字形磁钢片与固定槽孔相对应设置， 所述的动平衡槽口 位于相邻两个固定槽孔 的中间位置。
进一步地， 所述固定槽孔位于转子冲片的中间位置。
为了防止高速旋转过程出现事故，配合使用螺纹拉杆固定电机转子，所述的固定 槽 孔的数量为十二个， 相邻两个固定槽孔与转子冲片的中心之间形成的夹角为 30° 。
为了能够减少电机轴承负荷，提高电机使用寿命，所述的动平衡槽口的数量为六 个， 相邻两个动平衡槽口与转子冲片的中心之间形成的夹角为 60° 。
所述的转子冲片的内环面上向内垂直延伸连接有十二个 T字形磁钢片， T字形磁钢 片采用 N35UH磁钢片， 采用该类磁钢片结构， 提高电机输出功率和效率。
为了增强电机机械性能， 所述的磁钢片槽口中填充有耐高温绝缘纤维。
本发明的有益效果是， 本发明的新能源汽车轮毂电机转子冲片， 采用 T字形磁钢片 和磁钢片槽口的设计， 能够有效地提高电机输出功率和效率； 采用固定槽孔的设计， 配 合使 用螺纹拉杆固定电机转子， 能够有效地防止高速旋转过程出现事故； 采用动平衡 槽口的设 计， 能够有效地减少电机轴承负荷， 提高电机使用寿命， 采用此种设计的转 子冲片， 应用于 新能源汽车配套使用， 380V 8极 75kW外转子轮毂电机具备良好的运 行性能， 降低电机噪声 和振动， 并能够提高汽车行驶安全性和传动效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图 1是本发明的结构示意图。
图中 1.转子冲片， 2.固定槽孔， 3.动平衡槽口， 4.台阶， 5. T字形磁钢片， 6.磁钢 片 槽口。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以 示 意方式说明本发明的基本结构， 因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图 1所示的新能源汽车轮毂电机转子冲片,用于紧凑型大功率高性能轮毂电机 中， 包括安装在轮毂电机内的转子冲片 1， 转子冲片 1的环形面上圆周均布有十二个用于提 高转子结构稳定性的固定槽孔 2， 固定槽孔 2位于转子冲片 1的中间位置， 相邻两个固 替换页 （细则第 26条) 定槽孔 2与转子冲片 1的中心之间形成的夹角为 30° ， 转子冲片 1的外圆周面上均布 开设有六个用于 减少电机运行过程中振动和噪声的动平衡槽口 3，相邻两个动平衡槽口 3与转子冲片 1的中 心之间形成的夹角为 60° ， 一个平衡槽口 3配合两个相邻的固定 槽孔 2且位于两个固定槽孔 2 中间， 转子冲片 1的内环面上向内延伸的台阶 4， 台阶 4 上垂直延伸连接有十二个用于提高电 机输出功率和效率的 T字形磁钢片 5， T字形磁钢 片 5采用 N35UH磁钢片， T字形磁钢片 5的横杆 部与转子冲片 1的内环面之间形成磁钢 片槽口 6， 为了增强电机机械性能， 在磁钢片槽口 6中 填充有耐高温绝缘纤维， T字形 磁钢片 5与固定槽孔 2相对应设置， 动平衡槽口 3位于相邻两 个固定槽孔 2的中间位 置。
本发明的新能源汽车轮毂电机转子冲片，本设计的转子冲片，首先利用生物智能 算 法， 以电机制造成本和性能参数为约束条件， 初步优化电机性能和结构； 其次， 利用电 磁 有限元仿真软件进行二次优化和核算， 以精确电机结构， 该电机具备： 第一， 弧形 转子槽 型——提高电机安全运行性能； 第二， 转子齿■ ^改善气隙中谐波， 使得工况 下气隙波形近 似于正弦波型； 第三， 动平衡槽口——减少电机运行过程中出现的振动 和噪声， 在设计过程 中， 通过 AnsoftMaxwell等电磁仿真软件和实际加工， 验证了该 方案的可行性和有效性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完 全 可以在不偏离本项发明技术思想的范围内， 进行多样的变更以及修改。 本项发明的技术 性范围并不局限于说明书上的内容， 必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
替换页 （细则第 26条)

Claims

权 利 要 求 书
1.一种新能源汽车轮毂电机转子冲片， 用于紧凑型大功率高性能轮毂电机中， 其特 征 在于： 包括安装在轮毂电机内的转子冲片（1)， 所述的转子冲片（1)的环形面上圆周 均布有 至少两个用于提高转子结构稳定性的固定槽孔 (2)， 所述的转子冲片（1)的外圆 周面上均布 开设有至少一个用于减少电机运行过程中振动和噪声的动平衡槽口（3)，转 子冲片（1)的内 环面上向内延伸的台阶 (4)， 台阶 (4)上垂直延伸连接有至少一个用于提 高电机输出功率和 效率的 T字形磁钢片（5)， T字形磁钢片（5)的横杆部与转子冲片（1) 的内环面之间形成磁钢 片槽口（6)，所述的 T字形磁钢片 (5)与固定槽孔 (2)相对应设置， 所述的动平衡槽口（3)位于 相邻两个固定槽孔 (2)的中间位置。
2.根据权利要求 1所述的新能源汽车轮毂电机转子冲片， 其特征是： 所述固定槽孔 (2) 位于转子冲片（1)的中间位置。
3.根据权利要求 1所述的新能源汽车轮毂电机转子冲片， 其特征是： 所述的固定槽 孔 （2)的数量为十二个，相邻两个固定槽孔 (2)与转子冲片（1)的中心之间形成的夹角为 30° 。
4.根据权利要求 1所述的新能源汽车轮毂电机转子冲片， 其特征是： 所述的动平衡 槽口 （3)的数量为六个，相邻两个动平衡槽口（3)与转子冲片（1)的中心之间形成的夹角 为 60。 。
5.根据权利要求 1所述的新能源汽车轮毂电机转子冲片， 其特征是： 所述的转子冲 片 （1)的内环面上向内垂直延伸连接有十二个 T字形磁钢片 (5)， T字形磁钢片（5)采用 N35UH磁 钢片。
6.根据权利要求 1所述的新能源汽车轮毂电机转子冲片， 其特征是： 所述的磁钢片 槽口 （6)中填充有耐高温绝缘纤维。
替换页 （细则第 26条)
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