转子总成单元及电机转子的制作方法

文档序号:15685659发布日期:2018-10-16 21:01阅读:320来源:国知局
本实用新型涉及一种转子结构,具体地,涉及一种永磁转子总成单元,更具体地,涉及一种能优化电机转矩脉动提高电机可控性转子结构及电机转子。
背景技术
:目前内置式V型永磁同步电机具有高效率、聚磁、高功率密度等优点,被广泛运用于新能源车行业。内置式V型磁钢槽是全封闭型槽型,该种转子结构对磁钢抗高温性能要求很严格,但是普通的稀土类磁钢对温度变化很敏感,电机温度过高会引起稀土类磁钢的不可逆退磁。内置式V型磁钢槽具有高度聚磁能力,适合于高转矩高反电动势的电机方案,反电动势过高不仅加大了控制器对电机的控制难度,在整车系统中电源突然断电,过高的反电动势会对控制器造成无法挽回的伤害。稀土永磁电机的气隙磁密通常比较大,很难去平衡齿槽转矩和转矩脉动的大小,因此,亟待一种起到降低转矩脉动和齿槽转矩目的转子结构。技术实现要素:针对现有技术中的缺陷,本实用新型的目的是提供一种转子总成单元及电机转子。根据本实用新型提供的一种转子总成单元,包括转子本体、永磁体机构、隔磁机构;所述永磁体机构、隔磁机构均设置在转子本体上;所述转子本体上设置有沿轴向延伸的凹槽;所述永磁体机构通过永磁体槽机构设置在转子本体上。优选地,所述隔磁机构包括第一隔磁桥、第二隔磁桥;第一隔磁桥、第二隔磁桥设置在转子本体的外侧面周向上的两端;所述第一隔磁桥、凹槽以及第二隔磁桥从转子本体的所述两端中的一端到另一端方向依次设置。优选地,所述永磁体机构包括第一磁钢、第二磁钢;所述第一磁钢、第二磁钢均通过永磁体槽机构设置在转子本体上。优选地,所述永磁体槽机构包括第一磁钢槽、第二磁钢槽;所述隔磁机构的第一磁钢、第二磁钢分别通过第一磁钢槽、第二磁钢槽设置在转子本体上;所述第一磁钢、第二磁钢分别与第一磁钢槽、第二磁钢槽过盈配合。优选地,所述转子本体设置有沿轴向延伸的减重孔。优选地,所述永磁体机构的第一磁钢、第二磁钢之间设置有中间隔磁桥;所述中间隔磁桥位于所述永磁体槽机构的第一磁钢槽和第二磁钢槽之间。优选地,所述凹槽与永磁体槽机构之间的部分包括依次连接的第一连接部、第二连接部以及第三连接部;第一连接部的内侧面为凹弧面,第二连接部的内侧面为凸弧面,第三连接部的内侧面为凹弧面。优选地,所述第一连接部包括第五边界、第六边界;所述第二连接部包括第三边界、第四边界;所述第三连接部包括第一边界、第二边界;所述第一边界、第二边界、第五边界、第六边界均为同心圆的圆弧;所述第三边界、第四边界互相平行;所述第一边界和第二边界之间的间距、第三边界和第四边界之间的间距、第五边界和第六边界之间的间距相等;从转子本体的一端到另一端方向,所述第一边界、第四边界以及第六边界依次连接;所述第二边界、第三边界以及第五边界依次连接。本实用新型还提供了一种电机转子,包括上述的转子总成单元;所述转子总成单元的数量为多个;多个所述转子总成单元沿周向依次设置,并在多个所述转子总成单元的中心轴上构成通孔。与现有技术相比,本实用新型具有如下的有益效果:1、本实用新型提供的转子总成单元通过结构来使得电机在保证高功率,高扭矩前提下,更好地减少齿槽转矩和纹波脉动,并且改善电机反电动势波形。2、本实用新型提供的转子总成单元通过采用独特结构增大气隙减少齿槽转矩,改善电机反电动势波形,进而使电机反电动势波形更加正弦,转矩脉动和反电动势使得电机控制更加平稳,通过特别转子结构,有效的减小电机抖动问题,同时降低了成本和电机重量。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1为本实用新型提供的转子总成单元的整体结构示意图。图2为本实用新型提供的转子总成单元的凹槽局部放大示意图。图3为本实用新型提供的转子总成单元的八分之一转子冲片结构示意图。图中附图标记如下表所示:第一隔磁桥1转子本体14第一磁钢槽2第一边界15第一磁钢4第二边界16减重孔5第三边界17中间隔磁桥7第四边界18第二磁钢9第五边界19第二磁钢槽11第六边界20第二隔磁桥12第一连接部21凹槽13第二连接部22第三连接部23具体实施方式下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型,但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。如图1至图3所示,本实用新型提供了一种转子总成单元,包括转子本体14、永磁体机构、隔磁机构;所述永磁体机构、隔磁机构均设置在转子本体14上;所述转子本体14上设置有沿轴向延伸的凹槽13;所述永磁体机构通过永磁体槽机构设置在转子本体14上。所述隔磁机构包括第一隔磁桥1、第二隔磁桥12;第一隔磁桥1、第二隔磁桥12设置在转子本体14的外侧面周向上的两端;所述第一隔磁桥1、凹槽13以及第二隔磁桥12从转子本体14的所述两端中的一端到另一端方向依次设置。所述永磁体机构包括第一磁钢4、第二磁钢9;所述第一磁钢4、第二磁钢9均通过永磁体槽机构设置在转子本体14上。所述永磁体槽机构包括第一磁钢槽2、第二磁钢槽11;所述隔磁机构的第一磁钢4、第二磁钢9分别通过第一磁钢槽2、第二磁钢槽11设置在转子本体14上;所述第一磁钢4、第二磁钢9分别与第一磁钢槽2、第二磁钢槽11过盈配合。所述转子本体14设置有沿轴向延伸的减重孔5。所述永磁体机构的第一磁钢4、第二磁钢9之间设置有中间隔磁桥7;所述中间隔磁桥7位于所述永磁体槽机构的第一磁钢槽2和第二磁钢槽11之间。所述凹槽13与永磁体槽机构之间的部分包括依次连接的第一连接部21、第二连接部22以及第三连接部23;第一连接部21的内侧面为凹弧面,第二连接部22的内侧面为凸弧面,第三连接部23的内侧面为凹弧面。所述第一连接部21包括第五边界19、第六边界20;所述第二连接部22包括第三边界17、第四边界18;所述第三连接部23包括第一边界15、第二边界16;所述第一边界15、第二边界16、第五边界19、第六边界20均为同心圆的圆弧;所述第三边界17、第四边界18互相平行;所述第一边界15和第二边界16之间的间距、第三边界17和第四边界18之间的间距、第五边界19和第六边界20之间的间距相等;从转子本体14的一端到另一端方向,所述第一边界15、第四边界18以及第六边界20依次连接;所述第二边界16、第三边界17以及第五边界19依次连接。本实用新型还提供了一种电机转子,包括上述的转子总成单元;所述转子总成单元的数量为多个;多个所述转子总成单元沿周向依次设置,并在多个所述转子总成单元的中心轴上构成通孔24。下面对本实用新型提供的转子总成单元和电机转子进行进一步说明:本实用新型提供的电机转子以八分之一冲片结构为例,可根据具体需求增加或减少冲片的数量;因此在此实施例中,所述转子总成单元的数量为八个;所述转子总成单元的形状优选的为V形结构;转子外径凹槽,即凹槽13是在靠近转子总成单元外径并处于V型区域中心处的环形下凹区域。第一磁钢4嵌入到第一磁钢槽2中,通过与第一磁钢槽2过盈配合,起到对第一磁钢4定位与固定的作用。第二磁钢9嵌入到第二磁钢槽11中,通过与第二磁钢槽11过盈配合,起到对第二磁钢9定位与固定的作用。中间隔磁桥7位于第一磁钢槽2和第二磁钢槽11的中间。减重孔5位于靠近转子总成单元内径处。第一转子外径处隔磁桥,即第一隔磁桥1位置靠近转子总成单元的外径处的一条Z型的区域,即凹槽13与永磁体槽机构之间的区域,如图2所示,第二转子外径处隔磁桥,即第二隔磁桥12位置靠近转子总成单元外径处的另一条Z型的区域。如图3所示,所述转子外径处凹槽,是一个β弧度的角度的宽度,厚度为L1的同心圆环形结构,其中,对于V型周期角γ角度,优选的β/γ所获取的值在0.6到0.85之间较为合适,L1厚度优选的在0.5mm左右,具体参数根据电机性能,特别在转矩脉动和最大扭矩两个性能上做调整。如图2所示,第一边界15、第二边界16、第三边界17、第四边界18、第五边界19、第六边界20的关系,第一边界15、第二边界16、第五边界19、第六边界20为同心圆弧,第三边界17、第四边界18是平行关系,第一边界15和第二边界16、第三边界17和第四边界18、第五边界19和第六边界20之间的距离相等,而且厚度一般优选地在0.7mm~1.6mm之间,具体数值根据电机结构性能参数决定。所述的第一转子外径处隔磁桥1、第二转子外径处隔磁桥12,是一个厚度为L2,角度为η的Z型区域,其中L2为一般为1mm到2mm之间,实际尺寸要根据磁桥漏磁情况和在最高转速所受到的应力来做调整。所述的中间隔磁桥7,宽度为L3,长度为L4,L3一般在1mm到2mm之间,L4一般在5mm左右,L3,L4实际尺寸要根据漏磁情况和最高转速所受到的应力做适当调整。所述的第一磁钢槽2、第二磁钢槽11,两个磁钢的角度为λ一般为90~180度之间,具体尺寸要根据转矩脉动,最大扭矩,和反电动势的情况确定,L5与L6根据反电动势、最大扭矩,退磁情况做适当调整。本实用新型的工作原理如下:通过调整第一磁钢槽2、第二磁钢槽11之间角度,厚度,和长度来调整电机永磁扭矩和磁阻扭矩组合得到一个最优扭矩。为了增加冲片的机械强度,需要对冲片进行修正,所以加上第一转子外径处隔磁桥1、第二转子外径处隔磁桥12、中间隔磁桥7来增加电机机械强度,同时还要考虑漏磁过大导致磁链下降所导致的扭矩下降。为了减少转矩脉动,通过增加转子外径凹槽、第一边界15、第二边界16、第三边界17、第四边界18、第五边界19、第六边界20以及λ、α角来优化转矩脉动,提高电机可控性。同时通过增加减重孔方式提高了机械响应时间和减少转动惯量,同时降低了成本和电机重量。以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本实用新型并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。当前第1页1 2 3 
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