转子冲片、转子结构及电机的制作方法

1.本公开属于电机技术领域，具体涉及一种转子冲片、转子结构及电机。


背景技术：

2.随着人们对环境保护、能源高效利用日趋重视，新能源汽车成为汽车行业的重要组成部分。驱动电机作为新能源汽车能量转换的关键一环，对新能源汽车有着很大的影响，永磁同步电机因其具有转矩密度大，效率高，稳态性好，及可靠性高等优点被广泛应用在纯电动或混合动力的新能源汽车中。永磁同步电机主要由外部的壳体以及壳体内部的定子、转子等结构组成，电机开发时需要考虑电机转矩脉动和谐波含量，造成nvh(noise、vibration、harshness噪声、振动与声振粗糙度)问题。


技术实现要素：

3.因此，本公开要解决的技术问题是电机使用过程中存在较大的转矩脉动和谐波含量，从而提供一种转子冲片、转子结构及电机。
4.为了解决上述问题，本公开提供一种转子冲片，包括：
5.冲片本体，冲片本体上设有v形磁钢槽，且v形的开口朝向冲片本体的外沿；
6.v形磁钢槽靠近冲片本体的外沿的两个端部均设有第一空气槽，第一空气槽与冲片本体的外沿之间的冲片本体形成第一隔磁桥。
7.本公开的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
8.在一些实施例中，第一隔磁桥沿冲片本体的周向方向的尺寸s1为 4.1mm
‑
4.5mm，和/或，第一隔磁桥沿冲片本体的径向方向的尺寸s2为 1.15mm
‑
1.25mm。
9.在一些实施例中，第一空气槽靠近冲片本体的外沿的边与靠近v形磁钢槽内侧的边的夹角c为108
°‑
114
°
。
10.在一些实施例中，c为108.45
°
。
11.在一些实施例中，v形磁钢槽的开口内还设有第三磁钢槽，第三磁钢槽垂直于冲片本体的径向。
12.在一些实施例中，第三磁钢槽的沿冲片本体的周向的两端分别设有第三空气槽，第三空气槽与冲片的外沿之间的冲片本体形成第二隔磁桥。
13.在一些实施例中，第三磁钢槽一端的第三空气槽的远离第三磁钢槽的边为第一边，第三磁钢槽另一端的第三空气槽的远离第三磁钢槽的边为第二边，第一边与第二边的夹角a为48
°‑
52
°
。
14.在一些实施例中，a为50
°
。
15.在一些实施例中，第三空气槽靠近冲片本体的外沿的边与第三磁钢槽靠近冲片本体的外沿的边在冲片本体的同一条弦线上。
16.在一些实施例中，v形磁钢槽包括v形设置的第一磁钢槽、第二磁钢槽，第一磁钢槽与第二磁钢槽靠近的端部均设有第二空气槽，第一磁钢槽的第二空气槽与第二磁钢槽的第
二空气槽之间的冲片本体形成第三隔磁桥。
17.在一些实施例中，第三隔磁桥沿冲片本体的径向的尺寸s3为5.1mm
‑
5.3mm，第三隔磁桥沿冲片本体的周向的尺寸s4为s4＝(0.27
‑
0.3)
×
s3。
18.在一些实施例中，s4＝0.288
×
s3。
19.在一些实施例中，第一磁钢槽内设置第一磁钢，第二磁钢槽内设置第二磁钢，第三磁钢槽内设有第三磁钢，第一磁钢、第二磁钢的厚度为l1，第三磁钢的厚度为l2，第一磁钢槽与第二磁钢槽的夹角b为b＝l1/l2*(53.5～56.2)。
20.在一些实施例中，b＝96
°
。
21.在一些实施例中，第一磁钢、第二磁钢的厚度l1为6.5mm
‑
7.5mm，第三磁钢的厚度l2为3.8mm
‑
4.2mm。
22.在一些实施例中，第一磁钢、第二磁钢的位于v形内侧的边的延长线的交点为q，交点q与第三磁钢的垂直距离为h1，满足h1/l2＝3.5
‑
3.9。
23.在一些实施例中，v形磁钢槽内设有避让槽，避让槽设置在v形磁钢槽的靠近v形外侧的内壁上。
24.一种转子结构，采用上述的转子冲片。
25.一种电机，采用上述的转子冲片。
26.本公开提供的转子冲片、转子结构及电机至少具有下列有益效果：
27.本公开的转子冲片，具有v形拓扑结构，并通过在v形磁钢槽上设置第一空气槽，形成第一隔磁桥，能够有效防止漏磁，提高电机的永磁转矩，保证电机的输出转矩，能够提高电机的转矩利用率，减少漏磁，提高抗退磁能力，具有永磁体利用率高、转矩脉动小、谐波含量低和效率高等优点。
附图说明
28.图1为本公开实施例的转子冲片的结构示意图一；
29.图2为本公开实施例的转子冲片的结构示意图二；
30.图3为本公开实施例的转子冲片的结构示意图三；
31.图4为本公开实施例的避让槽局部结构示意图。
32.附图标记表示为：
33.1、冲片本体；21、第一空气槽；22、第二空气槽；23、第三空气槽；31、第一磁钢槽；32、第二磁钢槽；33、第三磁钢槽；34、避让槽；41、第一隔磁桥；42、第二隔磁桥；43、第三隔磁桥；a、第一磁钢；b、第二磁钢；c、第三磁钢。
具体实施方式
34.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开具体实施例及相应的附图对本公开技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
35.结合图1至图4所示，本公开实施例提供了一种转子冲片，包括：冲片本体1，冲片本体1上设有v形磁钢槽，且v形的开口朝向冲片本体1的外沿； v形磁钢槽靠近冲片本体1的外
沿的两个端部均设有第一空气槽21，第一空气槽21与冲片本体1的外沿之间的冲片本体1形成第一隔磁桥41。
36.本公开的转子冲片，具有v形拓扑结构，并通过在v形磁钢槽上设置第一空气槽21，形成第一隔磁桥41，能够有效防止漏磁，提高电机的永磁转矩，保证电机的输出转矩，提高电机转子的机械强度。能够提高电机的转矩利用率，减少漏磁，提高抗退磁能力，具有永磁体利用率高、转矩脉动小、谐波含量低和效率高等优点。
37.在一些实施例中，第一隔磁桥41沿冲片本体1的周向方向的尺寸s1为 4.1mm
‑
4.5mm，和/或，第一隔磁桥41沿冲片本体1的径向方向的尺寸s2为 1.15mm
‑
1.25mm。当第一隔磁桥41满足上述尺寸要求是能够最大程度的减少漏磁，保证电机永磁转矩，提升电机输出能力。
38.在一些实施例中，第一空气槽21靠近冲片本体1的外沿的边与靠近v形磁钢槽内侧的边的夹角c为108
°‑
114
°
，夹角c采用弧形过渡连接。优选地， c为108.45
°
。夹角c可减低电机的谐波含量，减低电机的转矩脉动。
39.在一些实施例中，v形磁钢槽的开口内还设有第三磁钢槽33，第三磁钢槽 33垂直于冲片本体1的径向。第三磁钢槽33内可以设置第三磁钢c，从而本实施例的转子冲片同时具有v型和一型两种拓扑结构复合而成，进一步的提高电机的转矩利用率，减小转矩脉动和谐波含量。
40.在一些实施例中，第三磁钢槽33的沿冲片本体1的周向的两端分别设有第三空气槽23，第三空气槽23与冲片的外沿之间的冲片本体1形成第二隔磁桥42。第二隔磁桥42可有效防止漏磁，提高电机的永磁转矩，保证电机的输出转矩，还可减少第一隔磁桥41所受到的应力，提高电机转子的机械强度。
41.在一些实施例中，第三磁钢槽33一端的第三空气槽23的远离第三磁钢槽 33的边为第一边，第三磁钢槽33另一端的第三空气槽23的远离第三磁钢槽 33的边为第二边，第一边与第二边的夹角a为48
°‑
52
°
。优选的，a为50
°
。夹角a可减低电机的谐波含量，减低电机的转矩脉动。
42.在一些实施例中，第三空气槽23靠近冲片本体1的外沿的边与第三磁钢槽33靠近冲片本体1的外沿的边在冲片本体1的同一条弦线上，从而进一步的减低电机的谐波含量，减低电机的转矩脉动。
43.在一些实施例中，v形磁钢槽包括v形设置的第一磁钢槽31、第二磁钢槽 32，第一磁钢槽31与第二磁钢槽32靠近的端部均设有第二空气槽22，第一磁钢槽31的第二空气槽22与第二磁钢槽32的第二空气槽22之间的冲片本体1 形成第三隔磁桥43。第三隔磁桥43可有效防止漏磁，提高电机的永磁转矩，保证电机的输出转矩。
44.在一些实施例中，第三隔磁桥43沿冲片本体1的径向的尺寸s3为 5.1mm
‑
5.3mm，第三隔磁桥43沿冲片本体1的周向的尺寸s4为s4＝(0.27
‑
0.3)
ꢀ×
s3。优选的，s4＝0.288
×
s3。当第三隔磁桥43满足上述的尺寸要求时，第三隔磁桥43的防漏磁和，提高电机的永磁转矩的效果最好。
45.在一些实施例中，第一磁钢槽31内设置第一磁钢a，第二磁钢槽32内设置第二磁钢b，第三磁钢槽33内设有第三磁钢c，第一磁钢a、第二磁钢b的厚度为l1，第三磁钢c的厚度为l2，第一磁钢槽31与第二磁钢槽32的夹角b 为b＝l1/l2*(53.5～56.2)。优选的，b＝96
°
。夹
角b可以减低电机的谐波含量，减低电机的转矩脉动，降低电机振动，减少电机噪音，保证电机输出转矩，提高电机性能。
46.在一些实施例中，第一磁钢a、第二磁钢b的厚度l1为6.5mm
‑
7.5mm，第三磁钢c的厚度l2为3.8mm
‑
4.2mm。当采用满足上述尺寸要求的磁钢时，本公开的转子冲片的永磁体利用率高、转矩脉动小、谐波含量低和效率高。
47.在一些实施例中，第一磁钢a、第二磁钢b的位于v形内侧的边的延长线的交点为q，交点q与第三磁钢c的垂直距离为h1，满足h1/l2＝3.5
‑
3.9。当 h1与l1的比值满足上述范围时，本实施例能够有效减低电机的谐波含量，减低电机的转矩脉动，提高电机性能。
48.在一些实施例中，v形磁钢槽内设有避让槽34，避让槽34设置在v形磁钢槽的靠近v形外侧的内壁上。避让槽34的形状为眉形或弧形，避让槽34能够提升磁钢抗退磁能力，避免电机在大电流及高温工况下发生不可逆退磁，且该避让槽34可以减少磁钢倒角，即使磁钢没有倒角的情况下也可以顺利插入磁钢槽。
49.本公开通过电机的定转子冲片的空气槽设计、隔磁桥设计、转子磁极设计、磁钢槽设计，公开了一种低谐波、低转矩脉动的转子拓扑结构，并对转子拓扑结构的关键尺寸给出约束。该拓扑结构可降低电机的谐波含量、转矩脉动，从而降低转子损耗，增加电机的输出转矩，从总体上提高了电机效率。
50.一种转子结构，采用上述的转子冲片。
51.一种电机，采用上述的转子冲片。
52.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
53.以上仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。以上仅是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本公开的保护范围。