【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机结构，具体涉及一种转子冲片结构、永磁电机磁路拓扑结构以及永磁同步电机。
技术介绍
1、由于永磁同步电机具有高效率、高功率密度和高转矩密度等显著优势，近年来在新能源汽车行业得到了广泛应用。永磁同步电机转子冲片开有永磁体安装槽，槽内嵌入永磁体，产生旋转磁场，转子旋转磁场与定子电枢反应磁场相互作用，将电能转换为机械能，形成电磁转矩。
2、转子冲片的结构形式和具体设计可以直接决定气隙磁通密度的正弦性、径向电磁力以及永磁体用量。气隙磁通密度的正弦性和径向电磁力可直接决定电机的电磁噪声，从而影响电机nvh(噪声、振动与声振粗糙度)水平。永磁电机中单价最高的电磁材料为永磁体，为了控制电机成本，除了需要关注电机各方面性能之外，还需注意控制永磁体的用量，尽可能降低永磁体用量，以达到经济性效果。
3、当前新能源汽车用永磁驱动电机转子冲片多采用v形磁路拓扑、v+1磁路拓扑和双v磁路拓扑，再加上转子外圆开设多个辅助槽的形式来改善气隙磁场谐波，提高气隙磁通密度的正弦度，进而降低电机电磁噪声。但上述方式永磁体用量较大，造成电机整体成本较高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种转子冲片结构，以解决现有技术中永磁体用量大，造成电机整体成本较高的问题；目的之二在于提供一种永磁电机磁路拓扑结构；目的之三在于提供一种永磁同步电机。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种转子冲片结构，包括转子冲片本体和设置于所述转子
4、根据上述技术手段，第二磁体槽组呈u型设置，第一磁体槽组设置于第二磁体槽组的开口内，第一磁体槽组和第二磁体槽组内均设置有永磁体。多层拓扑的形式与第二磁体槽组呈u型设置方式，能够增大永磁同步电机的凸极比，从而提高磁阻转矩，降低永磁转矩，降低永磁体用量。
5、进一步，所述第二磁体槽组包括第一磁体槽、第二磁体槽以及第三磁体槽，所述第一磁体槽与第三磁体槽相对倾斜设置，并且所述第一磁体槽与第三磁体槽沿直轴对称，所述第二磁体槽设置于所述第一磁体槽的第一端与第三磁体槽的第一端之间，所述第二磁体槽与所述转子冲片本体的外圆之间形成第一隔磁桥，所述第一磁体槽的第一端与所述第二磁体槽的第一端之间形成第二隔磁桥，所述第一磁体槽的第二端与所述转子冲片本体的外圆之间形成第三隔磁桥，所述第三磁体槽的第一端与所述第二磁体槽的第二端之间形成第四隔磁桥，所述第三磁体槽的第二端与所述转子冲片本体的外圆之间形成第五隔磁桥。
6、根据上述技术手段，第一隔磁桥的设置能够限制永磁体漏磁通，第二隔磁桥、第三隔磁桥、第四隔磁桥以及第五隔磁桥能够加强转子冲片结构的刚度。
7、进一步，所述第一磁体槽组包括一字型槽，并且设置于所述第一磁体槽的第二端与第三磁体槽的第二端之间。
8、根据上述技术手段，一字型槽的设置方式能够减小第一隔磁桥的厚度，从而提高第一隔磁桥限制永磁体漏磁通的效果。
9、进一步，所述第一磁体槽组包括两个相对倾斜设置的径向槽，并呈v型设置，两个所述径向槽之间设置有第六隔磁桥。
10、根据上述技术手段，两个相对倾斜设置的径向槽能够产生气隙磁场聚磁效果，同时这两个相对倾斜设置的径向槽之间形成了一个加强刚度的第六隔磁桥。
11、进一步，所述第二磁体槽包括一字型槽，并且沿直轴对称设置。
12、根据上述技术手段，一字型槽的设置方式工艺简单，方便生产。
13、进一步，所述第二磁体槽包括两个沿直轴对称设置的一字型槽，两个所述一字型槽之间设置有第七隔磁桥。
14、根据上述技术手段，第七隔磁桥的设置能够提高转子冲片结构的刚度。
15、进一步，所述第一磁体槽的第二端与所述第一磁体槽组之间、所述第三磁体槽的第二端与所述第一磁体槽组之间分别设置有辅助槽。
16、根据上述技术手段，辅助槽的设置能够改善气隙磁阻空间分布，降低气隙磁场谐波，达到降低电磁噪音目的。
17、进一步，所述转子磁极的外圆弧的两个端点分别为a点和c点，所述转子磁极的外圆弧中点
18、为b点，所述a点、b点以及c点的坐标为：
19、ax＝(0.5*d-k*gap+gap)*sin(theta)，ay＝(0.5*d-k*gap+gap)*cos(theta)；
20、bx＝0，by＝0.5*d；
21、cx＝-(0.5*d-k*gap+gap)*sin(theta)，cy＝(0.5*d-k*gap+gap)*cos(theta)；
22、上式中：
23、d表示转子冲片的外径，单位mm；
24、gap表示气隙长度，单位mm；
25、theta表示每个转子磁极机械角度，poles表示磁极数；
26、k表示气隙系数。
27、根据上述技术手段，当k＝1时，生成均匀气隙，当k＞1时，生成不均匀气隙。改变转子冲片外圆的形状，使得转子冲片外圆与定子冲片之间既可以形成均匀气隙，也可以形成不均匀气隙，能够有效改善气隙磁阻分布，降低气隙磁场谐波，从而降低转矩脉动和电磁噪音，改善电机噪声、振动与声振粗糙度性能。
28、一种永磁电机磁路拓扑结构，包括如上所述的转子冲片结构；以及
29、定子冲片，套接于所述转子冲片本体的外缘，并与所述转子冲片本体之间形成气隙。
30、一种永磁同步电机，包括如上所述的永磁电机磁路拓扑结构。
31、本专利技术的有益效果：
32、第二磁体槽组呈u型设置，第一磁体槽组设置于第二磁体槽组的u型开口内，第一磁体槽组和第二磁体槽组内均设置有永磁体。多层拓扑的形式与第二磁体槽组呈u型设置方式，能够增大永磁同步电机的凸极比，从而提高磁阻转矩，降低永磁转矩，降低永磁体用量。
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1.一种转子冲片结构，包括转子冲片本体和设置于所述转子冲片本体中心的轴孔，所述转子冲片本体包括多个沿圆周方向分布且依次连接的转子磁极(1)，其特征在于：每个所述转子磁极(1)上均设置有第一磁体槽组(2)和第二磁体槽组，所述第二磁体槽组呈U型设置并具有开口，所述第一磁体槽组(2)设置于所述第二磁体槽组的开口内，所述第一磁体槽组(2)和第二磁体槽组内均设置有永磁体。
2.根据权利要求1所述的转子冲片结构，其特征在于：所述第二磁体槽组包括第一磁体槽(31)、第二磁体槽(32)以及第三磁体槽(33)，所述第一磁体槽(31)与第三磁体槽(33)相对倾斜设置，并且所述第一磁体槽(31)与第三磁体槽(33)沿直轴(5)对称，所述第二磁体槽(32)设置于所述第一磁体槽(31)的第一端与第三磁体槽(33)的第一端之间，所述第二磁体槽(32)与所述转子冲片本体的外圆之间形成第一隔磁桥，所述第一磁体槽(31)的第一端与所述第二磁体槽(32)的第一端之间形成第二隔磁桥，所述第一磁体槽(31)的第二端与所述转子冲片本体的外圆之间形成第三隔磁桥，所述第三磁体槽(33)的第一端与所述第二磁体槽(3
3.根据权利要求2所述的转子冲片结构，其特征在于：所述第一磁体槽组(2)包括一字型槽，并且设置于所述第一磁体槽(31)的第二端与第三磁体槽(33)的第二端之间。
4.根据权利要求2所述的转子冲片结构，其特征在于：所述第一磁体槽组(2)包括两个相对倾斜设置的径向槽，并呈V型设置，两个所述径向槽之间设置有第六隔磁桥。
5.根据权利要求2所述的转子冲片结构，其特征在于：所述第二磁体槽(32)包括一字型槽，并且沿直轴(5)对称设置。
6.根据权利要求2所述的转子冲片结构，其特征在于：所述第二磁体槽(32)包括两个沿直轴(5)对称设置的一字型槽，两个所述一字型槽之间设置有第七隔磁桥。
7.根据权利要求2所述的转子冲片结构，其特征在于：所述第一磁体槽(31)的第二端与所述第一磁体槽组(2)之间、所述第三磁体槽(33)的第二端与所述第一磁体槽组(2)之间分别设置有辅助槽(4)。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的转子冲片结构，其特征在于：所述转子磁极(1)的外圆弧的两个端点分别为A点和C点，所述转子磁极(1)的外圆弧中点为B点，所述A点、B点以及C点的坐标为：
9.一种永磁电机磁路拓扑结构，其特征在于：包括如权利要求1至8中任意一项所述的转子冲片结构；以及
10.一种永磁同步电机，其特征在于：包括如权利要求9所述的永磁电机磁路拓扑结构。
...【技术特征摘要】
1.一种转子冲片结构，包括转子冲片本体和设置于所述转子冲片本体中心的轴孔，所述转子冲片本体包括多个沿圆周方向分布且依次连接的转子磁极(1)，其特征在于：每个所述转子磁极(1)上均设置有第一磁体槽组(2)和第二磁体槽组，所述第二磁体槽组呈u型设置并具有开口，所述第一磁体槽组(2)设置于所述第二磁体槽组的开口内，所述第一磁体槽组(2)和第二磁体槽组内均设置有永磁体。
2.根据权利要求1所述的转子冲片结构，其特征在于：所述第二磁体槽组包括第一磁体槽(31)、第二磁体槽(32)以及第三磁体槽(33)，所述第一磁体槽(31)与第三磁体槽(33)相对倾斜设置，并且所述第一磁体槽(31)与第三磁体槽(33)沿直轴(5)对称，所述第二磁体槽(32)设置于所述第一磁体槽(31)的第一端与第三磁体槽(33)的第一端之间，所述第二磁体槽(32)与所述转子冲片本体的外圆之间形成第一隔磁桥，所述第一磁体槽(31)的第一端与所述第二磁体槽(32)的第一端之间形成第二隔磁桥，所述第一磁体槽(31)的第二端与所述转子冲片本体的外圆之间形成第三隔磁桥，所述第三磁体槽(33)的第一端与所述第二磁体槽(32)的第二端之间形成第四隔磁桥，所述第三磁体槽(33)的第二端与所述转子冲片本体的外圆之间形成第五隔磁桥。
3.根据权利要求2所述的转子冲片结构，其特征在于：所述第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：王振，马瑞，付建军，
申请(专利权)人：深蓝汽车南京研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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