一种新能源汽车领域用的定转子冲片及其电机制造技术

本发明专利技术涉及一种新能源汽车领域用的定转子冲片及其电机，包括定子冲片和转子冲片，定子冲片包括定子轭部和若干定子齿，各定子齿从定子轭部的内侧周部沿径向向内延伸形成，各定子齿之间形成定子槽，定子槽沿定子冲片的径向内侧设有开口，开口沿定子冲片的径向内侧设有第一凹弧；转子冲片的外侧周部绕其周向设有若干第二凹弧。本发明专利技术的一种新能源汽车领域用的定转子冲片，通过在定子冲片的内侧和转子冲片的外侧分别设置可减少齿槽转矩的第一凹弧和第二凹弧，第一凹弧和第二凹弧之间可形成不等的气隙结构，从而改变磁阻的大小，有利于电机的减小齿槽转矩，进而提高电机效率、电机功率密度以及电机反电势谐波含量，降低电机成本。降低电机成本。降低电机成本。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车领域用的定转子冲片及其电机


[0001]本专利技术涉及新能源汽车用驻车电机
，特别是涉及一种新能源汽车领域用的定转子冲片及其电机。

技术介绍

[0002]目前，电机已广泛应用于新能源汽车领域领域中，电机是把电能转换成机械能的一种设备，它是利用定子绕组产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩，电机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线方向有关，电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。定转子冲片是电机的关键零部件，其材料、内圆尺寸、外圆尺寸、槽形大小等对电机的能耗、工作效率、噪音以及使用寿命有直接的影响。
[0003]齿槽转矩(cogging torque)是电枢绕组不通电的情况下，由永磁体和电枢铁心的齿槽相互作用产生的周向转矩，这一转矩随着转子位置的变化而变化，因此是一种脉动转矩。其产生来自于永磁体与定子齿之间的切向力合力，这一切向力总是试图将永磁体磁场轴线与定子齿的轴线对齐，从而使转子有定位在某个位置的趋势，也可以简单理解为在磁路磁阻分布不均匀时，磁力线总会沿着磁阻最小的磁路闭合，即“磁路磁阻最小原理”。
[0004]而目前市场上使用的电机，由于定转子冲片的结构不合理，导致电机的齿槽转矩较大，产生效率低、功率密度低、反电势谐波含量高等缺点，因此需要提供一种新能源汽车领域用的定转子冲片及其电机。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供一种新能源汽车领域用的定转子冲片及其电机。
[0006]一种新能源汽车领域用的定转子冲片，包括定子冲片和转子冲片，所述定子冲片包括定子轭部和若干定子齿，各定子齿从所述定子轭部的内侧周部沿径向向内延伸形成，各定子齿之间形成定子槽，所述定子槽沿所述定子冲片的径向内侧设有开口，所述开口沿所述定子冲片的径向内侧设有第一凹弧；所述转子冲片的外侧周部绕其周向设有若干第二凹弧。
[0007]本专利技术所述的一种新能源汽车领域用的定转子冲片，通过在定子冲片的内侧和转子冲片的外侧分别设置可减少齿槽转矩的第一凹弧和第二凹弧，第一凹弧和第二凹弧之间可形成不等的气隙结构，从而改变磁阻的大小，有利于电机的减小齿槽转矩，进而提高电机效率、电机功率密度以及电机反电势谐波含量，降低电机成本。
[0008]进一步地，所述第一凹弧的圆心设置于一个虚拟圆a的圆周上，所述虚拟圆a的圆心与所述定子冲片的圆心重合；所述第一凹弧的直径满足以下公式和条件：
[0009](A/B)*A*2＝D；
[0010]0.95＜A/B＜1；
[0011]式中，A为虚拟圆a的直径，B为第一凹弧的直径，D为定子冲片的内径。
[0012]采用上述进一步方案的有益效果是，所述第一凹弧的直径以及位置由虚拟圆a的直径和定子冲片的内径决定，第一凹弧的数量与定子槽的数量相同，虚拟圆a、第一凹弧的直径以及定子冲片的内径符合上述的条件关系，有效降低了齿槽转矩和转矩脉动。
[0013]进一步地，所述第二凹弧的圆心设置于一个虚拟圆b的圆周上，所述虚拟圆b的圆心位于所述定子冲片的外径圆周上，所述虚拟圆b与所述第二凹弧的完整圆内接，所述虚拟圆b的圆心与所述第二凹弧的圆心的连线经过所述转子冲片的圆心；所述第二凹弧的直径满足以下公式和条件：
[0014]E/F＝1/2；
[0015]1/6＜E/G＜1/5.8；
[0016]式中，E为虚拟圆b的直径，F为第二凹弧的直径，G为转子冲片的外径。
[0017]采用上述进一步方案的有益效果是，第二凹弧的数量与转子冲片的极数一致，且虚拟圆b和第二凹弧的直径满足上述条件关系，可有效减少电机的齿槽转矩和转矩脉动。
[0018]进一步地，所述定子冲片和转子冲片的尺寸满足以下公式：
[0019]C＝(A/B)*D*(F/E)*g/0.53；
[0020]g＝0.5*(D
‑
G)；
[0021]式中，C为定子冲片的外径，g为定子冲片和转子冲片之间的单边气隙数值。
[0022]采用上述进一步方案的有益效果是，根据上述的关系条件，定子冲片和转子冲片的第一凹弧和第二凹弧的直径以及两者之间间距使电机的齿槽转矩和转矩脉动减少达到最优效果。
[0023]进一步地，所述转子冲片的中心位置设有轴孔，所述转子冲片绕其中心阵列设置有若干磁钢槽；所述第二凹弧对应设置在所述磁钢槽的外侧位置；所述磁钢槽的外端与对应的第二凹弧之间的距离满足以下条件：
[0024]t＜H＜1.1t；
[0025]式中，H为磁钢槽的外端与对应的第二凹弧之间的距离，t为转子冲片的厚度。
[0026]采用上述进一步方案的有益效果是，H为磁钢槽的外端与对应的第二凹弧之间的距离，它是1～1.1倍的转子冲片厚度的关系，使转子冲片在该距离对应的厚度最优化，有利于增强磁钢漏磁，进而提高磁钢磁通量的利用率，该厚度也便于磁钢槽的冲压生产；另外，转子冲片在该距离对应的厚度形成闭口槽，也能达到降低电机的齿槽转矩和转矩脉动的效果；转子冲片常用的厚度有0.35mm和0.5mm，这两种冲片厚度的尺寸比较常见，也有较少用到的厚度的冲片形式，比如0.25mm等，也属于本专利技术的保护范围。
[0027]进一步地，所述磁钢槽呈T型；所述磁钢槽的内端中间位置沿转子冲片的径向向外延伸设置有凸台。
[0028]采用上述进一步方案的有益效果是，转子冲片的磁钢槽为倒置T型槽的设置方式，转子冲片靠近轴孔的T型槽中间位置设置凸台，起到支撑和固定转子磁钢以及隔磁的作用，凸台的数量与磁钢的数量相同。
[0029]进一步地，所述定子槽的数量为12，所述磁钢槽的数量为14。
[0030]采用上述进一步方案的有益效果是，磁钢槽与转子极数一致，均为14，定子槽的数量为12，定转子极槽配合符合电机设计中的(14
‑
12)*p＝2*p的关系，p为大于等于1小于等
于3的整数，使电机为14极12槽的分数槽集中绕组电机，符合固定极槽配合的方式；该数值选取符合电机最优化设计，绕组系数为0.933，有效提高电机效率。
[0031]进一步地，所述转子冲片绕其中心设置有若干反凸极效应孔，每两个磁钢槽之间设有两个反凸极效应孔。
[0032]采用上述进一步方案的有益效果是，凸极率是永磁电机的交轴电感除以直轴电感值，一般是交轴电感比直轴电感大，反凸极效应为直轴电感比交轴电感大的一种现象，为实现该效应，孔的总数量选取为磁极数量的整数倍，本专利技术优选为两倍，另外也可以选取4倍数或6倍数。
[0033]进一步地，所述转子冲片绕其中心设置有若干铆扣点，每两个磁钢槽之间设有一个铆扣点。
[0034]采用上述进一步方案的有益效果是，转子冲片中间位置的两个磁钢槽之间设有铆扣点，铆扣点数量与转子磁极数量相同用于将多个转子冲片层叠固定在一起，形成一个整体，铆扣点的数量可与磁极数量相等，也可以为磁极数量的一半。
[0035本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车领域用的定转子冲片，其特征在于，包括：定子冲片，所述定子冲片包括定子轭部和若干定子齿，各定子齿从所述定子轭部的内侧周部沿径向向内延伸形成，各定子齿之间形成定子槽，所述定子槽沿所述定子冲片的径向内侧设有开口，所述开口沿所述定子冲片的径向内侧设有第一凹弧；转子冲片，所述转子冲片的外侧周部绕其周向设有若干第二凹弧。2.根据权利要求1所述的新能源汽车领域用的定转子冲片，其特征在于，所述第一凹弧的圆心设置于一个虚拟圆a的圆周上，所述虚拟圆a的圆心与所述定子冲片的圆心重合；所述第一凹弧的直径满足以下公式和条件：(A/B)*A*2＝D；0.95＜A/B＜1；式中，A为虚拟圆a的直径，B为第一凹弧的直径，D为定子冲片的内径。3.根据权利要求2所述的新能源汽车领域用的定转子冲片，其特征在于，所述第二凹弧的圆心设置于一个虚拟圆b的圆周上，所述虚拟圆b的圆心位于所述定子冲片的外径圆周上，所述虚拟圆b与所述第二凹弧的完整圆内接，所述虚拟圆b的圆心与所述第二凹弧的圆心的连线经过所述转子冲片的圆心；所述第二凹弧的直径满足以下公式和条件：E/F＝1/2；1/6＜E/G＜1/5.8；式中，E为虚拟圆b的直径，F为第二凹弧的直径，G为转子冲片的外径。4.根据权利要求3所述的新能源汽车领域用的定转子冲片，其特征在于，所述定子冲片和转子冲片的尺寸满足以下公式：C＝(A/B...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨云峰，李炜，戴晓箐，
申请(专利权)人：台山市江口电器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：