一种永磁同步电机用转子冲片的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种永磁同步电机用转子冲片。
【背景技术】
[0002]永磁同步电机具有结构简单、体积小、效率高和形状尺寸灵活多样等优点，因而在各种调速系统中应用也越来越广泛。永磁同步电机与普通同步及异步电机相比，定子结构基本相同，最主要的区别在于转子，转子磁路结构是永磁电机的关键技术所在，转子结构不同，则电动机的运行性能、控制策略、制造工艺和使用场合也不同，因而转子的结构设计一直是永磁伺服电机的设计难点，设计出轻量化的具有快速响应特性的永磁电机亦成为业界共同追求的方向之一，这就要求所设计的电机具有尽可能低的转动惯量和重量。
[0003]现有永磁同步电机转子铁心部分大多为实体结构，或者在构成铁心的冲片上开有一定数量的圆孔或方孔，这些开孔往往具有随意性、盲目性和非优化性，虽然减少了一部分的转动惯量，但未经过优化或者优化的不够充分，不能充分的利用冲片上的空间，无法满足一些低惯量场合的要求；有时候还会带来转子机械强度降低，漏磁增加，引起电机性能下降等弊端。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种永磁同步电机用转子冲片，解决现有技术中整机重量大和电机动态响应速度慢的技术缺陷。
[0005]为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是:
[0006]—种永磁同步电机用转子冲片，包括整体为环形的转子冲片，所述的转子冲片上沿圆周方向均匀的开有异形孔，所述的异形孔包括靠近转子冲片外圆周的平顶边、靠近转子冲片内圆周的圆弧形的底边、两根连接平顶边与底边的直边，所述的平顶边与直边、底边与直边均为圆弧连接。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，所述的直边包括上直边和下直边，所述的上直边与平顶边连接，下直边与底边连接，所述的上直边与下直边圆弧连接。
[0008]作为本实用新型的更进一步改进，所述的上直边向外弯曲成圆弧凸起边。
[0009]本实用新型的有益效果是:本实用新型的转子冲片上均匀的开设有一定数目形状相同均匀分布的异型孔，这些孔都是在有限元软件里经过反复优化计算后形成的，由于转子冲片叠压而成的铁心部分不仅是构成完整磁通路径的一部分，也承担着装载永磁体和连接转轴共同旋转的作用，因而转子冲片开孔在保证电气性能和机械强度的前提下实现最大化地减小惯量和重量。
[0010]所述异型孔在异形孔的基础上引入圆弧凸起，因此结合了异形孔和圆孔的特点，有利于充分利用冲片空间。
[0011]对凸起的圆弧尺寸进行优化，经过有限元仿真分析，观察转子冲片部分的磁密云图，圆弧段以上区域的磁密较原上直边时更为均匀，提高了这部分冲片的利用率；在额定负载和过载状态下，这种圆弧凸起对转矩大小的影响甚小，且因转子部分的铁耗占整个电机损耗的很小部分，因此可保证电机的电气性能不受影响；
[0012]所述异型孔的平顶部，这一部分对应于永磁体中间位置，磁力线稀疏，磁密值很低，对电机出力的贡献小；由于两条上直边延长线交点高于该平顶，促使异形孔的中心位置尽可能的径向外移，进一步增加了孔面积，充分利用了冲片上有限的空间，且以上所述异型孔的圆弧凸起和平顶部更加靠近转子铁心的外径，因而更有效地减小了转子的转动惯量及重量。
[0013]所述异形孔的两条下直边和底边的布置以不影响冲片的机械强度为原则，其中底边为与冲片内径同心的圆弧段。
[0014]以上异形孔的各段连接处均以圆角过渡，从而缓和了连接处产生应力集中的情况，保证旋转振动、离心力作用下转子铁芯的机械结构稳定性。
[0015]综上所述，所述异型孔均布在转子冲片上，充分利用了冲片空间，在保证电气性能和机械强度的前提下有效地降低了转动惯量和重量；所述异型孔的各处圆角和圆弧底边，缓和了应力集中的情况；所开异型孔，提升了转子的通风性能，使永磁体的散热得到一定的改善。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型实施例一的结构示意图。
[0017]图2是本实用新型实施例二的结构示意图。
[0018]其中:1、转子冲片；2、异形孔；4、平顶边；5、底边；6、直边；7、上直边；8、下直边；9、圆弧凸起边。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做进一步的说明。
[0020]实施例一:
[0021]如图1所示的永磁同步电机用转子冲片，包括整体为环形的转子冲片1，所述的转子冲片1上沿圆周方向均匀的开有八个异形孔2。所述的异形孔2包括靠近转子冲片1外圆周的平顶边4、靠近转子冲片1内圆周的圆弧形的底边5、两根连接平顶边4与底边5的直边6，所述的平顶边4与直边6、底边5与直边6均为圆弧连接，所述的平顶边4的长度小于底边5的长度。
[0022]实施例二:
[0023]如图2所示的永磁同步电机用转子冲片，包括整体为环形的转子冲片1，所述的转子冲片1上沿圆周方向均匀的开有八个异形孔2。所述的异形孔2包括靠近转子冲片1外圆周的平顶边4、靠近转子冲片1内圆周的圆弧形的底边5、两根连接平顶边4与底边5的直边6，所述的平顶边4与直边6、底边5与直边6均为圆弧连接，所述的直边6包括上直边7和下直边8，所述的上直边7与平顶边4连接，下直边8与底边5连接，所述的上直边7与下直边8圆弧连接，所述的上直边7向外弯曲成圆弧凸起边9。
[0024]凡是本实用新型说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术即可实现，应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种永磁同步电机用转子冲片，其特征在于:包括整体为环形的转子冲片(1)，所述的转子冲片(1)上沿圆周方向均匀的开有异形孔(2)，所述的异形孔(2)包括靠近转子冲片⑴外圆周的平顶边(4)、靠近转子冲片⑴内圆周的圆弧形的底边(5)、两根连接平顶边⑷与底边(5)的直边(6)，所述的平顶边(4)与直边(6)、底边(5)与直边(6)均为圆弧连接。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机用转子冲片，其特征在于:所述的直边(6)包括上直边(7)和下直边(8)，所述的上直边(7)与平顶边(4)连接，下直边(8)与底边(5)连接，所述的上直边(7)与下直边(8)圆弧连接。3.根据权利要求2所述的永磁同步电机用转子冲片，其特征在于:所述的上直边(7)向外弯曲成圆弧凸起边(9)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种永磁同步电机用转子冲片结构，包括整体为环形的转子冲片(1)，所述的转子冲片上沿圆周方向均匀的开有异形孔(2)，所述的异形孔包括靠近转子冲片外圆周的平顶边(4)、靠近转子冲片内圆周的圆弧形的底边(5)、两根连接平顶边与底边的直边(6)，所述的平顶边与直边、底边与直边均为圆弧连接。本实用新型的有益效果是所述异型孔均布在转子冲片上，充分利用了冲片空间，在保证电气性能和机械强度的前提下有效地降低了转动惯量和重量；所述异型孔的各处圆角和圆弧底边，缓和了应力集中的情况；所开异型孔，提升了转子的通风性能，使永磁体的散热得到一定的改善。
【IPC分类】H02K1/27
【公开号】CN204992841
【申请号】CN201520755720
【发明人】周楠, 董顶峰, 戴安刚
【申请人】南京埃斯顿自动控制技术有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月25日