一种具有低齿槽转矩的EPS永磁同步电机的制作方法

本实用新型涉及一种具有低齿槽转矩的EPS永磁同步电机。

背景技术：

在当今路况复杂、车辆拥挤的城市中，对于驾驶员的要求变得越来越高，如何帮助驾驶员完成汽车的稳定转向成为了需要解决的关键问题之一。随着技术的发展，汽车的助力转向系统为越来越多的汽车所配备，在传统的助力转向领域，大多采用液压助力转向系统（HPS）和电动液压助力转向系统（EHPS），但是这两种系统都不能提供足够稳定的助力转矩，无法满足驾驶员对于汽车驾驶时舒适度和稳定性的要求。

现有技术中，电动助力转向系统（EPS）能够在需要帮助的时候提供相应的助力，很大程度上减少了系统的能源消耗，也在一定程度上提高了舒适性，但是随着现代传统汽车、新能源汽车的发展以及智能无人驾驶汽车的需求，人们对电动助力转向系统提出了更加严格的要求，一般的电动助力转向系统用电机，由于齿槽转矩较大，对方向盘转动的舒适性和平稳性有一定的影响，进而影响到整车的操控性，因此需要低齿槽转矩的EPS电机来提升操作的舒适性和平稳性。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是提供一种具有低齿槽转矩的EPS永磁同步电机。

本实用新型的技术方案是：一种具有低齿槽转矩的EPS永磁同步电机，包括定子和转子，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯设有中心孔并藉由所述中心孔安装所述转子，所述定子铁芯上围绕所述中心孔等角分布有若干定子槽，相邻两个所述定子槽之间形成一个具有弧形端面的定子齿部，各弧形端面上分别对称分布有两个半圆凹槽或分别设有朝向所述中心孔凸出的凸台，所述定子还包括对应于各定子齿部分别设置的定子线圈，所述定子线圈绕设在对应定子齿部上并分别向两侧引出，所述转子包括转子铁芯，所述转子铁芯沿其轴向分布有多段磁极单元且相邻两段磁极单元之间相错设置，所述磁极单元包括均匀分布于所述转子铁芯外周表面上的若干转子磁极，所述转子和定子之间还设有偏心气隙。

进一步的，本实用新型中所述半圆凹槽的半径为0.3mm。

进一步的，本实用新型中所述弧形端面上的两个半圆凹槽的圆心与所述中心孔的中点之间的连线夹角为10°。

进一步的，本实用新型中所述凸台分布于对应弧形端面的中部。

进一步的，本实用新型中所述凸台的凸起厚度为0.1mm。

进一步的，本实用新型中所述凸台的宽度为2mm。

进一步的，本实用新型中所述磁极单元具有三段且沿所述转子铁芯的轴向等距分布。

进一步的，本实用新型中相邻两段磁极单元之间的相错角度为5°。

进一步的，本实用新型中所述转子磁极为瓦形磁钢。

进一步的，本实用新型中所述转子的偏心距为11.5mm。

本实用新型与现有技术相比的优点是：定子齿部特定设计的半圆凹槽或凸台能够在转子磁极运动时改变气隙大小，使得产生的齿槽转矩显著减小，同时，转子采用轴向式分段结构，转子铁芯上相邻两段磁极单元之间的错位设计能够达到进一步减小齿槽转矩的目的，并且由于定转子之间采用偏心结构，通过对定转子结构和参数的合理优化，使得EPS电机的初始齿槽定位转矩有效降低，大大提升EPS电机的可靠性和稳定性，特别适用于现代传统汽车、新能源汽车和智能无人驾驶汽车用助力转向系统。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的俯视图（其中定子齿部上弧形端面的结构、以及转子铁芯上下部两段的磁极单元未画出）；

图2为本实用新型中设有半圆凹槽的定子齿部的结构示意图；

图3为本实用新型中设有凸台的定子齿部的结构示意图；

其中：1、定子铁芯；11、定子齿部；2、定子线圈；3、转子铁芯；4、转子磁极；5、偏心气隙。

具体实施方式

实施例：

结合附图所示为本实用新型一种具有低齿槽转矩的EPS永磁同步电机的具体实施方式，首先，包括定子和转子，所述定子包括定子铁芯1，所述定子铁芯1设有中心孔并藉由所述中心孔安装所述转子，所述定子铁芯1上围绕所述中心孔等角分布有十二个定子槽，相邻两个所述定子槽之间形成一个具有弧形端面的定子齿部11。

各弧形端面上分别对称分布有两个半圆凹槽或分别设有朝向所述中心孔凸出的凸台，如图2所示为设有两个半圆凹槽的第一种定子齿部11，所述半圆凹槽的半径为0.3mm，并且每个弧形端面上的两个半圆凹槽的圆心与所述中心孔的中点之间的连线夹角均为10°。如图3所示为设有凸台的第二种定子齿部11，所述凸台分布于对应弧形端面的中部，并且所述凸台的凸起厚度为0.1mm、宽度为2mm。

所述定子还包括对应于各定子齿部11分别设置的定子线圈2，所述定子线圈2绕设在对应定子齿部11上并分别向两侧引出。

所述转子包括转子铁芯3，所述转子铁芯3沿其轴向等距分布有三段磁极单元，相邻两段磁极单元之间相错设置、且相错角度为5°，每段所述磁极单元均包括均匀分布于所述转子铁芯3外周表面上的八个转子磁极4，所述转子磁极4为瓦形磁钢。

此外，所述转子和定子之间还设有偏心气隙5，并且所述转子的偏心距为11.5mm。

本实施例中，通过在定子齿部11的弧形端面上设置半圆凹槽或凸台，从而能够在转子磁极4旋转时改变气隙大小，使得产生的齿槽转矩显著减小，同时，转子采用轴向式分段结构，转子铁芯3上相邻两段磁极单元之间的错位设计能够达到进一步减小齿槽转矩的目的，并且由于定转子之间采用偏心结构，配合对定转子结构和参数的合理优化，使得EPS电机的初始齿槽定位转矩有效降低，大大提升EPS电机的可靠性和稳定性，特别适用于现代传统汽车、新能源汽车和智能无人驾驶汽车用助力转向系统。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。