一种低谐波高强度的永磁电机转子冲片结构制造技术

本发明专利技术公开了一种低谐波高强度的永磁电机转子冲片结构，包括转子冲片本体和本体中心的轴孔，在转子冲片本体上周向间隔设有若干个单元磁极，单元磁极包括第一磁钢槽和位于第一磁钢槽径向内侧的第二V型磁钢槽，单元磁极关于其间的d轴中心线对称布设；在第一磁钢槽的内侧壁上设有一对矩形通孔，在第二V型磁钢槽上增设导磁凸起。以此来优化了转子磁场的分布情况，改善电机的转矩脉动，并且能够分散转子冲片内部的应力集中，增加冲片强度。另外在冲片上设置辅助孔和辅助槽，以及利用角度偏移的铆钉孔来实现轴向斜极，可以改善气隙磁场波形，减小电机反电势谐波，降低电机的振动和噪声，减轻转子的重量，改善高速运行时的机械性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种低谐波高强度的永磁电机转子冲片结构


[0001]本专利技术涉及电机
，具体涉及一种低谐波高强度的永磁电机转子冲片结构。

技术介绍

[0002]中国专利CN112968560A专利公开了一种旋转电机冲片及转子，如下图1所示，该专利提出了一种内置式双V型拓扑结构，采用大体双V形的磁路结构，通过优选的V形夹角获得高凸极比，可以实现永磁电机的高性能。上述专利在一对第二磁钢槽之间增加大体矩形结构的通孔，使得D轴中心线磁阻增大，从而使电机获得较大的凸极比，提升电机的扭矩和功率；且通过冲片本体上的定位孔与定位螺钉的配合，实现转子的多段斜极。但上述专利的冲片在超高转速的电机上使用时，其冲片强度、转子机械性能需要依靠增加外隔磁桥的宽度来满足，降低了电机的扭矩密度；另外，电机的扭矩脉动、反电势谐波也未能得到更好的改善。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种一种低谐波高强度的永磁电机转子冲片结构。
[0004]本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种低谐波高强度的永磁电机转子冲片结构，包括转子冲片本体和设于转子冲片本体中心的轴孔，其特征在于：在转子冲片本体上周向间隔设有若干个单元磁极，相邻两个单元磁极关于q轴中心线对称布设，单元磁极包括第一磁钢槽和位于第一磁钢槽径向内侧的第二V型磁钢槽，第一磁钢槽和第二V型磁钢槽关于d轴中心线对称布设；在第一磁钢槽的内侧壁上设有一对用于优化转子磁场分布和分散应力集中的矩形通孔，矩形通孔关于d轴中心线对称布设，矩形通孔的中心线距第一磁钢槽内永磁体的远离d轴中心线的边线的距离L3的取值范围是1.5mm～2.0mm，矩形通孔的长a、宽b的取值范围分别为1.0mm～1.6mm和0.8mm～1.2mm b，且a＞b，通孔上边线倒角R3的取值范围是0.5mm～0.8mm，通孔的下边线倒角R4的取值范围为0.3mm～0.5mm。
[0006]按上述技术方案，第一磁钢槽选用V型磁钢槽，单元磁极的结构为双V结构；或者第一磁钢槽可选用一字型磁钢槽，单元磁极的结构为三角形结构。
[0007]按上述技术方案，第一磁钢槽选用V型磁钢槽，单元磁极的结构为双V结构；
[0008]第一磁钢槽的两侧磁钢边线的夹角β1的取值范围是120
°
～140
°
；第一磁钢槽的单边磁钢槽内侧壁延长线与上边线的夹角β2的取值范围是35
°
～45
°
；第一磁钢槽的单边磁钢槽上边线与转子冲片本体外圆的隔磁桥向q轴中心线线方向逐渐变宽，其最窄处宽度H3的取值范围是0.8mm～1.2mm；第一磁钢槽的两侧磁钢槽之间的隔磁桥与d轴中心线线平行，中间的隔磁桥的宽度H4的取值范围是1.0mm～1.4mm；
[0009]第二V型磁钢槽的两侧磁钢槽边线的夹角α1的取值范围是75
°
～90
°
；第二V型磁钢
槽的单边磁钢槽上边线距转子冲片本体外圆的等宽隔磁桥的宽度H1的取值范围是0.8mm～1.2mm；第二V型磁钢槽的单边磁钢槽内侧壁顶上部分向d轴中心线线凸起，凸起与内侧壁的夹角α2的取值范围是105
°
～115
°
；第二V型磁钢槽的单边磁钢槽外侧壁顶上部分斜向d轴中心线线，外侧壁顶上部分与单边磁钢槽内永磁体上侧边线的夹角α3的取值范围是65
°
～75
°
；第二V型磁钢槽的单边磁钢槽下边线与内侧壁的夹角α4的取值范围是115
°
～125
°
；单边磁钢槽下边的磁障部分比磁钢槽外侧壁高出的距离L1的取值范围是0.2mm～0.5mm。
[0010]按上述技术方案，在第二V型磁钢槽中间设有梯形空气槽，空气槽关于d轴中心线对称布设；梯形空气槽的斜边与第二V型磁钢槽的下边线平行，且二者距离H2取值范围为1.2mm～2.0mm，梯形空气槽和第二V型磁钢槽之间形成平行等宽的隔磁桥；梯形空气槽下边线的延长线、第二V型磁钢槽外侧壁的延长线、以及第二V型磁钢槽的下边线延长线相交于一点；第二V型磁钢槽的两侧永磁体相距最近两点的连线与梯形空气槽上边线的距离L2取值范围是0.5mm～1.5mm；梯形空气槽的下底角倒圆角R1的取值范围是1.5mm～2mm，梯形空气槽的上底角倒圆角R2的取值范围是2mm～2.5mm。
[0011]按上述技术方案，在单元磁极的外侧设有辅助孔，辅助孔关于d轴中心线对称布设，辅助孔的直径R5取值范围是1mm～2mm，辅助孔外边线距离转子冲片本体外圆的距离W1取值范围是1.2mm～1.5mm。
[0012]按上述技术方案，还包括若干对三角形辅助槽，三角形辅助槽的对数与单元磁极的数量一致，单对三角形辅助槽布设在转子冲片本体外圆上，且三角形辅助槽关于d轴中心线对称布设。
[0013]按上述技术方案，单个三角形辅助槽采用非等腰三角形结构，辅助槽的深度W2取值范围为0.5mm～0.8mm，辅助槽从远离d轴中心线至靠近d轴中心线依次包括第一端点、第二端点、以及第三端点，第一端点和第二端点之间的夹角θ1取值范围是1.2
°
～1.5
°
，第一端点和第三端点之间的夹角θ2取值范围是3.5
°
～4
°
，第三端点和d轴中心线之间的夹角θ3取值范围是3.5
°
～4
°
。
[0014]按上述技术方案，还包括铆钉孔，铆钉孔周向布设在转子冲片上，铆钉孔关于q轴中心线对称布设，铆钉孔的直径R6取值范围是4mm～5mm。
[0015]按上述技术方案，在任意相邻两根q轴中心线上，铆钉孔呈现单个、两个交错布设；单个铆钉孔的圆心落在q轴中心线上；两个铆钉孔分布在q轴中心线两侧，铆钉孔与q轴中心线的夹角为γ和
‑
γ，其中Q为槽数，n为不含0
°
的段数；两个铆钉孔之间的最小距离W3的取值范围是0.8mm～1.4mm。
[0016]按上述技术方案，还包括减重孔，减重孔关于d轴中心线对称布设，减重孔的数量与单元磁极的数量一致。
[0017]本专利技术具有以下有益效果：
[0018]1、通过在转子冲片本体外侧的第一磁钢槽上设置通孔，优化了转子磁场的分布情况，有效改善转子的磁力线分布，能够改善电机的转矩脉动；另外，第一磁钢槽上的通孔能够分散转子冲片内部的应力集中，增加了转子冲片的强度。
[0019]2、通过改变磁钢槽的形状，即增设导磁凸起，配合矩形通孔，优化了转子磁场的分布情况，有效改善转子的磁力线分布，削弱了交轴电枢反应，改善电机的转矩脉动。
[0020]3、在第一磁钢槽的内部上方设置辅助孔，可以改善气隙磁场波形，减小了电机谐波，降低了电机的振动和噪声，也减轻转子的重量，进一步改善高速运行时的机械性能。
[0021]4、在转子冲片本体外圆上布设关于d轴对称的三角形辅助槽，有利于改善电机的谐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低谐波高强度的永磁电机转子冲片结构，包括转子冲片本体和设于转子冲片本体中心的轴孔，其特征在于：在转子冲片本体上周向间隔设有若干个单元磁极，相邻两个单元磁极关于q轴中心线对称布设，单元磁极包括第一磁钢槽和位于第一磁钢槽径向内侧的第二V型磁钢槽，第一磁钢槽和第二V型磁钢槽关于d轴中心线对称布设；在第一磁钢槽的内侧壁上设有一对用于优化转子磁场分布和分散应力集中的矩形通孔，矩形通孔关于d轴中心线对称布设，矩形通孔的中心线距第一磁钢槽内永磁体的远离d轴中心线的边线的距离L3的取值范围是1.5mm～2.0mm，矩形通孔的长a、宽b的取值范围分别为1.0mm～1.6mm和0.8mm～1.2mm b，且a＞b，通孔上边线倒角R3的取值范围是0.5mm～0.8mm，通孔的下边线倒角R4的取值范围为0.3mm～0.5mm。2.根据权利要求1所述的低谐波高强度的永磁电机转子冲片结构，其特征在于：第一磁钢槽选用V型磁钢槽，单元磁极的结构为双V结构；或者第一磁钢槽可选用一字型磁钢槽，单元磁极的结构为三角形结构。3.根据权利要求1所述的低谐波高强度的永磁电机转子冲片结构，其特征在于：第一磁钢槽选用V型磁钢槽，单元磁极的结构为双V结构；第一磁钢槽的两侧磁钢边线的夹角β1的取值范围是120
°
～140
°
；第一磁钢槽的单边磁钢槽内侧壁延长线与上边线的夹角β2的取值范围是35
°
～45
°
；第一磁钢槽的单边磁钢槽上边线与转子冲片本体外圆的隔磁桥向q轴中心线线方向逐渐变宽，其最窄处宽度H3的取值范围是0.8mm～1.2mm；第一磁钢槽的两侧磁钢槽之间的隔磁桥与d轴中心线线平行，中间的隔磁桥的宽度H4的取值范围是1.0mm～1.4mm；第二V型磁钢槽的两侧磁钢槽边线的夹角α1的取值范围是75
°
～90
°
；第二V型磁钢槽的单边磁钢槽上边线距转子冲片本体外圆的等宽隔磁桥的宽度H1的取值范围是0.8mm～1.2mm；第二V型磁钢槽的单边磁钢槽内侧壁顶上部分向d轴中心线线凸起，凸起与内侧壁的夹角α2的取值范围是105
°
～115
°
；第二V型磁钢槽的单边磁钢槽外侧壁顶上部分斜向d轴中心线线，外侧壁顶上部分与单边磁钢槽内永磁体上侧边线的夹角α3的取值范围是65
°
～75
°
；第二V型磁钢槽的单边磁钢槽下边线与内侧壁的夹角α4的取值范围是115
°
～125
°
；单边磁钢槽下边的磁障部分比磁钢槽外侧壁高出的距离L1的取值范围是0.2mm～0.5mm。4.根据权利要求3所述的低谐波高强度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁德志，钟运平，杨国威，陈兆辉，金昆，张梓梁，
申请(专利权)人：河南通宇新源动力有限公司，
类型：发明
国别省市：