永磁辅助同步磁阻电机转子结构和永磁辅助同步磁阻电机制造技术

本发明专利技术提供一种永磁辅助同步磁阻电机转子结构和永磁辅助同步磁阻电机，包括转子铁芯，中心线从转子铁芯的中心沿径向向外延伸并与转子铁芯的径向外周相交于点

【技术实现步骤摘要】
永磁辅助同步磁阻电机转子结构和永磁辅助同步磁阻电机


[0001]本专利技术涉及电机
，具体涉及一种永磁辅助同步磁阻电机转子结构和永磁辅助同步磁阻电机
。

技术介绍

[0002]随着人们对环境保护
、
能源高效利用日趋重视，眼下汽车新四化已成为行业共识，汽车电动化的浪潮也越来越澎湃
。
对新能源汽车而言，电池技术
、
电机技术
、
电机控制器技术被称为新能源汽车关键三电技术
。
在当前电池技术未能取得突破的前提下，提高电机驱动系统的效率
、
功率密度
、
安全性与可靠性成为新能源汽车电机驱动系统的主要研究方向
。
[0003]永磁辅助同步磁阻电机因为具有转矩密度大，效率高，稳态性好及可靠性高等优点而被广泛应用在纯电动或混动新能源汽车领域中
。
[0004]随着稀土原材料的价格上涨，稀土电机成本压力更大，要用最少的成本输出最大的转矩来满足整车性能，提高电机的性价比
。
因此，成本相对较低的永磁辅助同步磁阻电机的研发具有重要意义
。
永磁辅助同步磁阻电机的转子通常采用多层磁障结构来获得较高的磁阻转矩，且会增加隔磁桥来维持电机运行时的机械强度
。
但由于导磁桥的宽度通常较小，因此，转子的机械强度问题是设计和制造的难点之一
。
电机在高速运转时，离心力的作用尤其突出，远远大于其他作用力的影响，且离心力大小与转速平方成正比，随着转速的增加，离心力大幅加大，容易出现隔磁桥应力过大而导致转子损坏的问题
。
[0005]由于现有技术中的永磁辅助同步磁阻电机的转子铁芯在高速旋转时受到较大的离心力，导致隔磁桥所受到的应力较大，致使转子的机械强度低等技术问题，因此本专利技术研究设计出一种永磁辅助同步磁阻电机转子结构和永磁辅助同步磁阻电机
。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的永磁辅助同步磁阻电机的转子铁芯在高速旋转时受到较大的离心力，导致隔磁桥所受到的应力较大，致使转子的机械强度较低的缺陷，从而提供一种永磁辅助同步磁阻电机转子结构和永磁辅助同步磁阻电机
。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术提供一种永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其包括：
[0008]转子铁芯，所述转子铁芯具有多个磁极，在任一磁极中且位于轴向投影面内，所述转子铁芯具有中心线，所述中心线从所述转子铁芯的中心沿径向向外延伸并与所述转子铁芯的径向外周相交于点
M
，所述转子铁芯上开设有至少两个空气槽，包括第一空气槽和第二空气槽，所述第一空气槽和所述第二空气槽相对于所述中心线成对称布置，所述转子铁芯上开设有至少两个磁钢槽，包括最靠近所述第一空气槽的第一磁钢槽和最靠近所述第二空气槽的第二磁钢槽，所述第一磁钢槽和所述第二磁钢槽也相对于所述中心线成对称布置；
[0009]所述空气槽沿周向的宽度为
B
，所述第一磁钢槽径向内侧的空腔与所述第二磁钢槽径向内侧的空腔之间为第一隔磁桥，所述第一隔磁桥的宽度为
w1
，其中，存在约束关系：
B
＝
(3.5
～
3.7)
×
10^8/(w1*nmax^2)
，其中
nmax
为电机设计最高转速，第一空气槽最靠近中心线的端与第二空气槽最靠近中心线的端之间的连接线与所述中心线的交点为
N
，第一隔磁桥
Q1
的径向外侧端与所述中心线交于
P
，其中，
MN
的距离与
MP
的距离的比值
MN/MP
＝
0.5
～
0.52。
[0010]在一些实施方式中，
[0011]B
＝
4.5/w1
，
w1
＝
1.5
‑
2mm。
[0012]在一些实施方式中，
[0013]w1
＝
1.8mm
，
nmax
＝
9000rpm
，
MN/MP
＝
0.515。
[0014]在一些实施方式中，
[0015]所述第一空气槽与所述第一磁钢槽位于所述中心线的周向同一侧，且所述第一空气槽与所述第一磁钢槽沿周向之间的最短距离为
x
，
x
的取值范围为3‑
3.3mm
，所述第一空气槽的朝向所述中心线的边为第一空气槽第一边，所述第二空气槽的朝向所述中心线的边为第二空气槽第一边，且所述第一空气槽第一边与所述第二空气槽第一边之间的夹角为
Ak
，
Ak
的取值范围：
Ak
＝
360deg/poles
±
2deg
，
poles
为极数，
deg
为角度度数
。
[0016]在一些实施方式中，
[0017]x
＝
3.14mm
；
Ak
＝
360deg/poles
，
poles
为
8。
[0018]在一些实施方式中，
[0019]所述磁钢槽还包括位于所述第一磁钢槽远离所述中心线的周向一侧的第三磁钢槽
、
和位于所述第二磁钢槽远离所述中心线的周向一侧的第四磁钢槽，所述磁钢槽还包括位于所述第一磁钢槽和所述第二磁钢槽的径向内侧的第五磁钢槽，所述第三磁钢槽与所述第四磁钢槽也相对于所述中心线对称设置，所述第五磁钢槽也相对于所述中心线对称
。
[0020]在一些实施方式中，
[0021]所述第三磁钢槽径向内侧的空腔与最靠近所述第三磁钢槽的所述第五磁钢槽之间间隔第二隔磁桥，所述第四磁钢槽径向内侧的空腔与最靠近所述第四磁钢槽的所述第五磁钢槽之间间隔第三隔磁桥；所述第二隔磁桥和所述第三隔磁桥的宽度均
w2
；
[0022]并存在约束关系：
w2
‑
w1
＝
0.2
‑
0.4mm。
[0023]在一些实施方式中，
[0024]在所述转子铁芯的轴向端面的投影面内：所述第一隔磁桥为矩形结构，所述第一隔磁桥位于径向外侧的边与所述中心线相交于点
Q1a
，所述第一隔磁桥位于径向内侧的边与所述中心线相交于点
Q1b
；
[0025]所述第二隔磁桥为矩形结构，所述第二隔磁桥最靠近所述中心线的边的长度中点为
Q2a
，所述第二隔磁桥最远离所述中心线边的长度中点为
Q2b
；
[0026本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于：包括：转子铁芯
(1)
，所述转子铁芯具有多个磁极，在任一磁极中且位于轴向投影面内，所述转子铁芯
(1)
具有中心线
(I)
，所述中心线
(I)
从所述转子铁芯
(1)
的中心沿径向向外延伸并与所述转子铁芯
(1)
的径向外周相交于点
M
，所述转子铁芯
(1)
上开设有至少两个空气槽
(4)
，包括第一空气槽
(41)
和第二空气槽
(42)
，所述第一空气槽
(41)
和所述第二空气槽
(42)
相对于所述中心线
(I)
成对称布置，所述转子铁芯
(1)
上开设有至少两个磁钢槽
(2)
，包括最靠近所述第一空气槽
(41)
的第一磁钢槽
(21)
和最靠近所述第二空气槽
(42)
的第二磁钢槽
(22)
，所述第一磁钢槽
(21)
和所述第二磁钢槽
(22)
也相对于所述中心线
(I)
成对称布置；所述空气槽
(4)
沿周向的宽度为
B
，所述第一磁钢槽
(21)
径向内侧的空腔与所述第二磁钢槽
(22)
径向内侧的空腔之间形成第一隔磁桥
(Q1)
，所述第一隔磁桥
(Q1)
的宽度为
w1
，其中，存在约束关系：
B
＝
(3.5
～
3.7)
×
10^8/(w1*nmax^2)
，其中
nmax
为电机设计最高转速，第一空气槽
(41)
最靠近中心线的端与第二空气槽
(42)
最靠近中心线的端之间的连接线与所述中心线
(I)
的交点为
N
，第一隔磁桥
Q1
的径向外侧端与所述中心线
(I)
交于
P
，其中，
MN
的距离与
MP
的距离的比值
MN/MP
＝
0.5
～
0.52。2.
根据权利要求1所述的永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于：
B
＝
4.5/w1
，
w1
＝
1.5
‑
2mm。3.
根据权利要求2所述的永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于：
w1
＝
1.8mm
，
nmax
＝
9000rpm
，
MN/MP
＝
0.515。4.
根据权利要求1‑3中任一项所述的永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于：所述第一空气槽
(41)
与所述第一磁钢槽
(21)
位于所述中心线
(I)
的周向同一侧，且所述第一空气槽
(41)
与所述第一磁钢槽
(21)
沿周向之间的最短距离为
x
，
x
的取值范围为3‑
3.3mm
，所述第一空气槽
(41)
的朝向所述中心线
(I)
的边为第一空气槽第一边
(411)
，所述第二空气槽
(42)
的朝向所述中心线
(I)
的边为第二空气槽第一边
(421)
，且所述第一空气槽第一边
(411)
与所述第二空气槽第一边
(421)
之间的夹角为
Ak
，
Ak
的取值范围：
Ak
＝
360deg/poles
±
2deg
，
poles
为极数，
deg
为角度度数
。5.
根据权利要求4所述的永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于：
x
＝
3.14mm
；
Ak
＝
360deg/poles
，
poles
为
8。6.
根据权利要求1‑5中任一项所述的永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于：所述磁钢槽
(2)
还包括位于所述第一磁钢槽
(21)
远离所述中心线
(I)
的周向一侧的第三磁钢槽
(23)、
和位于所述第二磁钢槽
(22)
远离所述中心线
(I)
的周向一侧的第四磁钢槽
(24)
，所述磁钢槽
(2)
还包括位于所述第一磁钢槽
(21)
和所述第二磁钢槽
(22)
的径向内侧的第五磁钢槽
(25)
，所述第三磁钢槽
(23)
与所述第四磁钢槽
(24)
也相对于所述中心线
(I)
对称设置，所述第五磁钢槽
(25)
也相对于所述中心线
(I)
对称
。7.
根据权利要求6所述的永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于：所述第三磁钢槽
(23)
径向内侧的空腔与最靠近所述第三磁钢槽
(23)
的所述第五磁钢槽
(25)
之间间隔第二隔磁桥
(Q2)
，所述第四磁钢槽
(24)
径向内侧的与空腔最靠近所述第四磁钢槽
(24)
的所述第五磁钢槽
(25)
之间间隔第三隔磁桥
(Q3)
；所述第二隔磁桥
(Q2)
和所述第三隔磁桥
(Q3)
的宽度均
w2
；并存在约束关系：
w2
‑
w1
＝
0.2
‑
0.4mm。
8.
根据权利要求7所述的永磁辅助同步磁阻电机转子结构，其特征在于：在所述转子铁芯
(1)
的轴向端面的投影面内：所述第一隔磁桥
(Q1)
为矩形结构，所述第一隔磁桥
(Q1)
位于径向外侧的边与所述中心线
(I)
相交于点
Q1a
，所述第一隔磁桥
(Q1)
位于径向内侧的边与所述中心线
(I)
相交于点
Q1b
；所述第二隔磁桥
(Q2)
为矩形结构，所述第二隔磁桥
(Q2)
最靠近所述中心线
(I)
的边的长度中点为
Q2a
，所述第二隔磁桥
(Q2)
最远离所述中心线
(I)
边的长度中点为
Q2b
；所述第三隔磁桥
(Q3)
为矩形结构，所述第三隔磁桥
(Q3)
最靠近所述中心线
(I)
的边的长度中点为
Q3a
，所述第三隔磁桥
(Q3)
最远离所述中心线
(I)
的边的长度中点为
Q3b
；
Q1a
和
Q2b
的连线与
Q1a
和
Q3b
的连线之间的夹角为
A1
，
Q1b
和
Q2a
的连线与
Q1b
和
Q3a
的连线之间的夹角为
A2
；所述第二隔磁桥
(Q2)
的宽度中线与所述第三隔磁桥
(Q3)
的宽度中线之间的夹角为
Aq
，并且
A1、A2
和
Aq...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彬，黄浩涛，汪汉新，贾金信，刘淼，杨小娟，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：