一种转子冲片结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种转子冲片结构，包括冲片本体，所述冲片本体上设置有多个沿周向对称分布的磁极，每一磁极包括一个关于D轴中心线对称的第一磁钢槽、两个关于D轴中心线呈V形对称分布的第二磁钢槽、两个对称分布于第一磁钢槽两端外侧第一空气槽，和一个位于两个第二磁钢槽的近心端的中间的第二空气槽；所述第一空气槽与冲片本体外圆形成第一磁桥，第一磁钢槽与第一空气槽之间形成第二磁桥；所述第二磁钢槽的远心端与冲片本体外圆形成第三磁桥，第二磁钢槽的近心端与第二空气槽之间形成第四磁桥。本实用新型专利技术的转子冲片结构，通过创新的设计，具有高效、高性能、低噪声、高转速、低成本的显著优点。的显著优点。的显著优点。

【技术实现步骤摘要】
一种转子冲片结构


[0001]本技术涉及新能源汽车电机领域，特别涉及一种转子冲片结构。

技术介绍

[0002]永磁同步电机作为新能源汽车驱动电机最主要的电机种类，具有高效、高性能的突出优点，随着新能源汽车对驱动电机的成本、静音、转速要求越来越高，高效、高性能、低噪声、高转速、低成本的电磁方案是以后电磁方案设计的难点。
[0003]转子冲片作为永磁同步电机最核心部件，直接决定电机方案的性能、成本、噪声等关键指标。传统的永磁电机转子冲片往往无法兼顾上述所有关键指标。
[0004]已公开的专利文献1（公开号CN 111654133 A）公开了一种电机转子冲片以及电机转子总成系统，其电机转子冲片包括转子冲片本体，开设有多组磁钢槽、多组辅助槽以及多个去谐波孔，多组磁钢槽沿转子冲片本体的周向间隔排布，每一组磁钢槽包括第一磁钢槽和第二磁钢槽，第一磁钢槽和第二磁钢槽在自转子冲片本体的边缘至中心的方向上依次间隔布设，第二磁钢槽包括第一段和第二段，第一段和第二段之间设有磁桥；多组辅助槽对应多组磁钢槽设置，且每一组辅助槽包括对应位于一第一磁钢槽两端的两个开槽；多个去谐波孔对应分设于每相邻两个第一磁钢槽之间。
[0005]专利文献1的电机转子冲片方案，在转子冲片本体上设置有磁钢槽、辅助槽、磁桥以及去谐波孔，通过所述磁钢槽、辅助槽、磁桥以及去谐波孔的分布方式的设计提高了电机转子冲片的强度，在满足电机功率、扭矩性能的基础上，解决了电机在持续高度转动过程中，由于电机转子温度升高，转子冲片屈服强度下降带来强度弱、风险大的问题，但无法兼顾高效、低噪声、高转速和降低成本的问题。

技术实现思路

[0006]本技术目的是：从转子冲片设计出发，提出一种高效、高性能、低噪声、高转速、低成本的转子冲片结构。
[0007]本技术的技术方案是：
[0008]一种转子冲片结构，其特征在于，包括冲片本体，所述冲片本体上设置有多个沿周向对称分布的磁极，每一磁极包括一个第一磁钢槽、两个第二磁钢槽、两个第一空气槽和一个第二空气槽；
[0009]所述第一磁钢槽关于D轴中心线对称，第一磁钢槽内安装有第一磁钢；两个第一空气槽对称分布于第一磁钢槽两端外侧；所述第一空气槽与冲片本体外圆形成第一磁桥，所述第一磁钢槽与第一空气槽之间形成第二磁桥；
[0010]所述两个第二磁钢槽关于D轴中心线呈V形对称分布，两个第二磁钢槽内部分别安装一个第二磁钢；所述第二空气槽位于两个第二磁钢槽的近心端的中间；所述第二磁钢槽的远心端与冲片本体外圆形成第三磁桥，第二磁钢槽的近心端与第二空气槽之间形成第四磁桥。
[0011]优选的，所述第一空气槽有四条侧边，其中与冲片本体外圆相邻的侧边为与冲片本体外圆呈同圆心的圆弧线段，该侧边与冲片本体外圆形成等宽度的第一磁桥；所述第一空气槽与第一磁钢槽相邻的侧边相互平行，形成等宽度的第二磁桥。
[0012]优选的，所述第二磁桥与第一磁钢长边的夹角为130
°
～140
°
。
[0013]优选的，所述第二磁桥与第一磁钢长边的夹角为132
°
～137
°
。
[0014]优选的，所述第二磁桥与第一磁钢长边的夹角为135
°
。
[0015]优选的，所述第二磁钢槽的远心端与冲片本体外圆相邻的侧边为与冲片本体外圆同圆心的圆弧线段，远心端的侧边与冲片本体外圆形成等宽度的第三磁桥。
[0016]优选的，所述第二磁钢槽的最外侧点到冲片中心点的连线与D轴中心线的夹角为20
°
～21
°
。
[0017]优选的，所述第二磁钢槽的最外侧点到冲片中心点的连线与D轴中心线的夹角为20.5
°
～21
°
。
[0018]优选的，所述第二空气槽为梯形结构，关于D轴中心线对称，第二空气槽两条侧边夹角为0
°
～10
°
；所述第二磁钢槽与第二空气槽相邻的侧边相互平行，形成等宽度的第四磁桥。
[0019]优选的，第二空气槽两条侧边夹角为5
°
。
[0020]优选的，所述第一磁桥的宽度与第二磁桥的宽度相同，所述第四磁桥宽度为第三磁桥宽度的1.4倍～1.6倍。
[0021]优选的，位于所述磁极外侧的转子冲片外圆周上还设有两个转子表面凹槽，两个所述的转子表面凹槽以D轴中心线呈对称分布。
[0022]优选的，所述转子表面凹槽的中点到冲片本体中心点的连线和D轴中心线的夹角12.5
°
～13
°
；转子表面凹槽的深度为冲片本体半径的0.4%～0.6%，宽度为冲片本体半径的2%～4%。
[0023]优选的，第一磁钢槽、第二磁钢槽、第一空气槽、第二空气槽以及转子表面凹槽的各侧边的线段连接处均设置为导圆角结构。
[0024]本技术的优点是：
[0025]本技术的转子冲片结构，通过创新的设计，具有高效、高性能、低噪声、高转速、低成本的显著优点。其中：
[0026]（1）本技术设置第二空气槽位于两个第二磁钢槽的近心端的中间，可有效的减小D轴电感，但对Q轴电感无影响，使得转子的凸极率明显大于传统转子，可实现高性能、低成本的设计目标；
[0027]（2）本技术设置转子表面凹槽，通过对转子表面凹槽设置导圆角结构，以及对凹槽深度、宽度进行设计，可以有效的减小谐波电磁力，也不至于对电机性能产生不利影响；
[0028]（3）本技术第二磁钢槽的最外侧点到冲片中心点的连线与D轴中心线的夹角经过精心设计，可有效减小第三磁桥的应力，从而可以减小第三磁桥的宽度，减小磁钢的漏磁，提升磁钢的利用率。
[0029]（4）本技术通过设计第四磁桥与第三磁桥宽度比例，以及第四磁桥两侧边的夹角，再结合第二磁钢槽的最外侧点到冲片中心点的连线与D轴中心线的夹角的合理设计，
可使第三磁桥和第四磁桥的应力相当；避免了出现其中一个磁桥应力过大而另一个磁桥应力过小导致材料浪费的情况；
[0030]（5）本技术设计了第二磁桥与第一磁钢的长边的夹角，可降低第二磁桥处的应力，可在保持性能不变的前提下，减小磁桥的宽度，因此减小磁钢漏磁，提升磁钢利用率。
附图说明
[0031]下面结合附图及实施例对本技术作进一步描述：
[0032]图1为转子冲片结构的整体示意图；
[0033]图2为转子冲片结构的一个磁极的示意图；
[0034]图3为转子凹槽设计示意图；
[0035]图4为实施例的定转子气隙径向电磁力FF2分解图；
[0036]图5为对比案例的定转子气隙径向电磁力FF2分解图；
[0037]图6为实施例的应力云图；
[0038]图7为对比案例的第三磁桥的应力云图；
[0039]图8为实施例的第二磁桥的应力云图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转子冲片结构，其特征在于，包括冲片本体，所述冲片本体上设置有多个沿周向对称分布的磁极，每一磁极包括一个第一磁钢槽（2）、两个第二磁钢槽（4）、两个第一空气槽（5）和一个第二空气槽（6）；所述第一磁钢槽（2）关于D轴中心线（12）对称，第一磁钢槽（2）内安装有第一磁钢（1）；两个第一空气槽（5）对称分布于第一磁钢槽（2）两端外侧；所述第一空气槽（5）与冲片本体外圆形成第一磁桥（8），所述第一磁钢槽（2）与第一空气槽（5）之间形成第二磁桥（9）；所述两个第二磁钢槽（4）关于D轴中心线（12）呈V形对称分布，两个第二磁钢槽（4）内部分别安装一个第二磁钢（3）；所述第二空气槽（6）位于两个第二磁钢槽（4）的近心端的中间；所述第二磁钢槽（4）的远心端与冲片本体外圆形成第三磁桥（10），第二磁钢槽（4）的近心端与第二空气槽（6）之间形成第四磁桥（11）；位于所述磁极外侧的转子冲片外圆周上还设有两个转子表面凹槽（7），两个所述的转子表面凹槽（7）以D轴中心线（12）呈对称分布；所述转子表面凹槽（7）的中点到冲片本体中心点的连线和D轴中心线的夹角12.5
°
～13
°
；转子表面凹槽（7）的深度为冲片本体半径的0.4%～0.6%，宽度为冲片本体半径的2%～4%；所述第二磁桥（9）与第一磁钢（1）长边的夹角（13）为130
°
～140
°
。2.根据权利要求1所述的转子冲片结构，其特征在于，所述第一空气槽（5）有四条侧边，其中与冲片本体外圆相邻的侧边为与冲片本体外圆呈同圆心的圆弧线段，该侧边与冲片本体外圆形成等宽度的第一磁桥（8）；所述第一空气槽（5）与第一磁钢槽（2）相邻的侧边相互平行，形成等宽度的第二磁桥（9）。3.根据权利要求2所述的转子冲片结构，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘蕾，张仁忠，范坤，
申请(专利权)人：合肥巨一动力系统有限公司，
类型：新型
国别省市：