用于永磁电机转子的非对称表面凹槽图案制造技术

公开了一种用于永磁电机转子的非对称表面凹槽图案。用于永磁电机的转子包括相同叠片的第一堆和第二堆。所述转子被构造为围绕轴线旋转并且限定极和位于圆周表面上的轴向凹槽，所述轴向凹槽关于每个极的中心线非对称。第一堆和第二堆结合为使得第二堆相对于第一堆被翻转，并且第一堆的中心线与第二堆的中心线对齐。

【技术实现步骤摘要】
用于永磁电机转子的非对称表面凹槽图案
本申请总体上涉及用于永磁电机的转子构造。
技术介绍
混合动力电动车辆和电动车辆利用一个或更多个电机为车辆提供推进。各种电机技术可用于此类应用。永磁电机是用于车辆应用的典型选择。永磁电机包括定子和转子。转子由永磁体构建。定子中的线圈被激励以产生与由转子永磁体产生的电磁通相互作用的电磁通。磁通的相互作用使转子旋转。由于各种电动机的设计特性，相互作用的电磁通产生包括谐波分量的转矩。转矩可描述为具有不同频率的分量的总和。这在转矩中被视为脉动或振荡。转矩脉动或转矩振荡引起振动和噪声。
技术实现思路
一种永磁电机包括转子，所述转子被构造为围绕轴线旋转，所述转子包括相同叠片的第一堆和第二堆，第一堆和第二堆限定极和位于圆周表面上的轴向凹槽，所述轴向凹槽关于每个极的中心线非对称，并且所述第一堆和第二堆结合为使得第二堆相对于第一堆被翻转并且第一堆的中心线与第二堆的中心线对齐。一种用于永磁电机的转子包括相同叠片的第一堆和第二堆，第一堆和第二堆被构造为围绕轴线旋转并限定极和位于圆周表面上的轴向凹槽，轴向凹槽关于每个极的中心线非对称，并且第一堆和第二堆结合为使得第二堆相对于第一堆被翻转并且第一堆的中心线与第二堆的中心线对齐。转子还可包括相同叠片的第三堆，并且第三堆结合为使得第二堆位于第一堆和第三堆之间且第三堆的轴向凹槽与第一堆的轴向凹槽对齐。一种用于永磁电机的转子包括相同叠片的第一堆和第二堆，第一堆和第二堆被构造为围绕轴线旋转并且限定极和位于圆周表面上的轴向凹槽，轴向凹槽关于每个极的中心线非对称，第一堆和第二堆定向为使得轴向凹槽对齐。转子还包括相同叠片的第三堆，第三堆相对于第一堆和第二堆被翻转并设置于第一堆和第二堆之间使得由第三堆限定的轴向凹槽与由第一堆和第二堆限定的轴向凹槽不对齐。转子还可以以围绕轴线的预定弧长来限定极。所述轴向凹槽可被限定有宽度，并且与每个极所关联的轴向凹槽中的至少两个相关的宽度可不同。所述轴向凹槽可被限定有深度，并且与每个极所关联的轴向凹槽中的至少两个相关的深度可不同。与每个极所关联的轴向凹槽中的至少两个相关的深度和宽度可不同。所述轴向凹槽可被限定为使得每个极关联有两个轴向凹槽。所述轴向凹槽可关于中心线非对称地定位以相对于对称定位的轴向凹槽而降低永磁电机的转矩脉动。所述轴向凹槽可关于中心线非对称地定位以相对于对称定位的轴向凹槽而增加永磁电机的平均转矩。根据本专利技术的一个实施例，所述极以围绕轴线的预定弧长来被限定，所述轴向凹槽被限定有宽度，与每个极所关联的轴向凹槽中的至少两个相关的宽度不同。根据本专利技术的一个实施例，所述极以围绕轴线的预定弧长来被限定，所述轴向凹槽被限定有深度，与每个极所关联的轴向凹槽中的至少两个相关的深度不同。根据本专利技术的一个实施例，所述极以围绕轴线的预定弧长来被限定，所述轴向凹槽被限定有深度和宽度，与每个极所关联的轴向凹槽中的至少两个相关的深度和宽度不同。根据本专利技术的一个实施例，所述轴向凹槽可关于中心线非对称地定位以相对于对称定位的轴向凹槽而增加平均转矩。附图说明图1是混合动力车辆示意图，示出了包括电机的典型动力传动系和能量储存部件。图2A是转子叠片的俯视图的示例。图2B是由一系列转子叠片构成的转子的侧视图的示例。图3是局部的转子和定子叠片的示例。图4A是从第一侧观察到的转子叠片的一部分的侧视图。图4B是从第二侧观察到的图4A的转子叠片的侧视图。图5描绘了包括如图4A中的叠片的第一堆和如图4B中的叠片的第二堆的转子。图6A是从第一侧观察到的转子叠片的一部分的侧视图。图6B是从第二侧观察到的图6A的转子叠片的侧视图。图7描绘了包括如图6A中的叠片的第一堆和如图6B中的叠片的第二堆的转子。图8描绘了包括设置在如图6A中的叠片的第一堆和第三堆之间的如图6B中的叠片的第二堆的转子。具体实施方式在此描述了本公开的实施例。然而，应当理解的是，公开的实施例仅为示例，并且其它实施例可采取各种可替代形式。附图不需要按比例绘制；一些特征可被夸大或最小化，以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本专利技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的各种特征可与一个或更多个其它附图中示出的特征组合，以产生未被明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供了用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可被期望用于特定的应用或实施方式。图1描绘了可被称为插电式混合动力电动车辆(PHEV)的电气化车辆112。插电式混合动力电动车辆112可包括一个或更多个电机114，所述电机114机械地连接到混合动力传动装置116。电机114能够作为电动机或发电机运行。此外，混合动力传动装置116机械地连接到发动机118。混合动力传动装置116还机械地连接到驱动轴120，驱动轴120机械地连接到车轮122。电机114可在发动机118开启或关闭时提供推进和减速能力。电机114还可用作发电机，并且可通过回收在摩擦制动系统中通常作为热而损失的能量来提供燃料经济性效益。电机114还可通过允许发动机118以更高效的转速运转并且允许混合动力电动车辆112在特定状况下以发动机118关闭的电动模式运转来减少车辆排放。电气化车辆112还可以是电池电动车辆(BEV)。在BEV配置中，发动机118可以不存在。在其它配置中，电气化车辆112可以是没有插电能力的全混合动力电动车辆(FHEV)。牵引电池或电池组124储存可由电机114使用的能量。车辆电池组124可提供高电压直流(DC)输出。牵引电池124可电连接到一个或更多个电力电子模块126。一个或更多个接触器142可在断开时将牵引电池124与其它组件隔离，并且可在闭合时将牵引电池124连接到其它组件。电力电子模块126还电连接到电机114，并提供在牵引电池124和电机114之间双向传输能量的能力。例如，牵引电池124可提供DC电压，而电机114可能在三相交流电(AC)下运行以起作用。电力电子模块126可将DC电压转换成三相AC电流以使电机114运转。在再生模式下，电力电子模块126可将来自充当发电机的电机114的三相AC电流转换成与牵引电池124兼容的DC电压。车辆112可包括电连接在牵引电池124和电力电子模块126之间的可变电压转换器(VVC)。VVC可以是DC/DC升压转换器，DC/DC升压转换器被配置为增大或升高牵引电池124提供的电压。通过增大电压，电流需求可被降低，从而导致用于电力电子模块126和电机114的配线尺寸减小。此外，电机114可以以更高的效率和更低的损耗运转。牵引电池124除了提供用于推进的能量之外，还可为其它车辆电气系统提供能量。车辆112可包括DC/DC转换器模块128，DC/DC转换器模块128将牵引电池124的高电压DC输出转换成与低电压车辆负载152兼容的低电压DC供电。DC/DC转换器模块128的输出可电连接到辅助电池130(例如，12V电池)，以用于对辅助电池130进行充电。低电压系统可电连接到辅助电池130。一个或更多个电负载146可连接到高电压总线。电负载146可具有相关联的控制器，该控制器在适当的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁电机，包括：转子，被构造为围绕轴线旋转，所述转子包括相同叠片的第一堆和第二堆，所述相同叠片的第一堆和第二堆限定极和位于圆周表面上的轴向凹槽，所述轴向凹槽关于每个极的中心线非对称，并且所述相同叠片的第一堆和第二堆结合为使得第二堆相对于第一堆被翻转并且第一堆的中心线与第二堆的中心线对齐。

【技术特征摘要】
2017.07.31 US 15/664,6261.一种永磁电机，包括：转子，被构造为围绕轴线旋转，所述转子包括相同叠片的第一堆和第二堆，所述相同叠片的第一堆和第二堆限定极和位于圆周表面上的轴向凹槽，所述轴向凹槽关于每个极的中心线非对称，并且所述相同叠片的第一堆和第二堆结合为使得第二堆相对于第一堆被翻转并且第一堆的中心线与第二堆的中心线对齐。2.如权利要求1所述的永磁电机，其中，所述转子还包括所述相同叠片的第三堆，并且结合为使得第二堆位于第一堆和第三堆之间且第三堆的轴向凹槽与第一堆的轴向凹槽对齐。3.如权利要求1所述的永磁电机，其中，所述轴向凹槽被限定有宽度，并且，与每个极所关联的轴向凹槽中的至少两个相关的宽度不同。4.如权利要求1所述的永磁电机，其中，所述轴向凹槽被限定有深度，并且，与每个极所关联的轴向凹槽中的至少两个相关的深度不同。5.如权利要求1所述的永磁电机，其中，所述轴向凹槽被限定有深度和宽度，并且，与每个极所关联的轴向凹槽中的至少两个相关的深度和宽度不同。6.如权利要求1所述的永磁电机，其中，所述轴向凹槽被限定为使得每个极关联有两个轴向凹槽。7.如权利要求1所述的永磁电机，其中，所述轴向凹槽关于中心线非对称地定位以相对于对称定位的轴向凹槽而抑制转矩脉动的形成。8.如权利要求1所述的永磁电机，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁峰，郭鲁肃，迈克尔·W·德格内尔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US