一种电动汽车用永磁同步电机定子冲片的制作方法

本实用新型涉及一种电动汽车用永磁同步电机定子冲片。

背景技术：

随着国内外能源问题的日益突出，作为节能电机典型代表的永磁同步电机越来越引起人们的重视。由于此电机应用于电动汽车，所以对电机的要求更为严格，包括成本、性能等。因此，有必要提供一种具有高功率密度、噪音低、平稳性好的电机定子冲片应用于电机，从而提升电机各方面的指标。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电动汽车用永磁同步电机定子冲片，该定子冲片结构简单、功率密度高、噪音效果好、运行平稳性强，使电机整体性能提升，进而提升整车性能。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：包括齿部、轭部及开口槽，该定子冲片的外径为200mm～208mm，该定子冲片的内径为120mm～130mm，所述轭部的厚度为13.5mm～15.5mm。

所述齿部的齿型为平行齿结构，且齿部的宽度为5.5mm～8.5mm。

所述开口槽的槽型为梯形圆底槽，且开口槽的数量为27槽。

所述开口槽的槽口宽度为1.8mm～2.6mm，槽口高度为0.7mm～0.9mm。

所述开口槽的槽肩宽度为6.95mm～8.95mm，槽肩高度为0.8mm～1.0mm。

所述开口槽的槽底宽度为11.5mm～13.5mm，槽底圆半径为3.0mm～4.0mm。

所述开口槽的槽深为17.5mm～21.5mm。

由上述技术方案可知，本实用新型通过有限元的优化方法确定并优化各关键尺寸，使得电机在单位体积情况下，通过合理设计定子冲片外圆直径与内圆直径尺寸，限制原材料成本；通过合理设计齿部与轭部厚度尺寸，使电机结构坚固，降低振动噪音；通过合理设计开口槽数及槽口宽度，减小齿谐波，进而降低齿槽转矩；通过合理设计槽型结构及平行齿结构，保证槽满率及提升生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型开口槽的槽型放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

如图1、图2所示的一种电动汽车用永磁同步电机定子冲片，包括齿部1、轭部2及开口槽3，该定子冲片的外径D1为200mm～208mm，优选为204mm；该定子冲片的内径D2为120mm～130mm，优选为125mm；轭部2的厚度h2为13.5mm～15.5mm，优选为14.5mm。此种尺寸的搭配，可保证定子绕组外圆在不超出定子铁芯外圆的前提下，既可有效保证轭部磁密不会超出饱和度，又可以限制定子铁芯尺寸，节省了材料，进而节约了成本。

进一步的，齿部1的齿型为平行齿结构，且齿部1的宽度h1为5.5mm～8.5mm，优选为7.0mm。此种结构的齿部尺寸较宽，可保证齿部磁密合理，不超过饱和度，同时保证 电机结构坚固、电机运行平稳、降低振动噪音，并且有利于绕组进线，进而提升生产效率。

进一步的，开口槽3的槽型为梯形圆底槽，且开口槽3的数量为27槽。此种槽型较传统的圆底槽而言，槽面积较大，可以保证相同绕组方案下，槽满率不致过高；定子冲片采用27槽，可搭配三相绕组、6极结构电机构成分数槽，可有效削弱齿谐波，降低齿槽转矩，降低振动和噪音，进而提升电机运转的平稳性以及整车运行的舒适性。

进一步的，开口槽3的槽口宽度h3为1.8mm～2.6mm，优选为2.2mm；槽口高度h4为0.7mm～0.9mm，优选为0.8mm。此尺寸范围在保证不影响绕组嵌线的情况下，通过减小开口槽3的宽度，进而减小定子开口槽与永磁体相互作用产生的齿槽效应带来的负面影响，如振动和噪声，以保证电机平稳运行。

进一步的，开口槽3的槽肩宽度h6为6.95mm～8.95mm，优选为7.95mm；槽肩高度h5为0.8mm～1.0mm，优选为0.9mm；开口槽3的槽底宽度h8为11.5mm～13.5mm，优选为12.5mm；槽底圆半径r为3.0mm～4.0mm，优选为3.5mm；开口槽3的槽深h7为17.5mm～21.5mm，优选为19.5mm。

即本实用新型最为优选的方案为开口槽的槽数为27，定子冲片的外径D1为204mm，定子冲片的内径D2为125mm，齿部宽度h1为7.0mm，轭部宽度h2为14.5mm，槽口宽度h3为2.2mm，槽口高度h4为0.8mm，槽肩高度h5为0.9mm，槽肩宽度h6为7.95mm，开口槽深度h7为19.5mm，槽底宽度h8为12.5mm，槽底圆半径r为3.5mm。

综上所述，本实用新型通过有限元的优化方法确定并优化各关键尺寸，使得电机在单位体积情况下，通过合理设计定子冲片外圆直径与内圆直径尺寸，限制原材料成本；通过合理设计齿部与轭部厚度尺寸，使电机结构坚固，降低振动噪音；通过合理设计开口槽数及槽口宽度，减小齿谐波，进而降低齿槽转矩；通过合理设计槽型结构及平行齿结构，保证槽满率及提升生产效率。

本实用新型的有益效果在于：1）本实用新型的定子冲片外圆直径与内圆直径比值优选为204毫米/125毫米，齿部宽度与轭部厚度比值优选为7.0毫米/14.5毫米，此种优选，可以保证定子绕组外圆在不超出定子铁芯外圆前提下，一方面有效保证齿部及轭部磁密不会超出饱和度，同时可以限制定子铁芯尺寸，节省原材料，进而节约成本。2）本实用新型的定子冲片槽口宽度优选为2.2毫米，可保证在不影响绕组嵌线情况下，通过减小开口槽宽度，进而减小定子开口槽与永磁体相互作用产生的齿槽效应带来的负面影响，如振动和噪声，保证电机平稳运行。3）本实用新型的定子冲片槽口高度优选为0.8毫米，槽肩高度优选为0.9毫米，槽深度优选为19.5毫米，槽肩宽度优选为7.95毫米，槽底圆半径r优选为3.5毫米，槽底宽优选为12.5毫米，槽型为梯形圆底槽，此种槽型较传统圆底槽而言，可保证在绕组方案一定下，适当增大槽面积，保证槽满率不超过要求值。4）本实用新型的定子冲片槽数为27槽，可搭配3相绕组，6极结构，每极每相槽数为27/(6*3)=3/2，构成分数槽，从而有效削弱齿谐波，降低齿槽转矩带来的振动和噪音，进而提升电机运转平稳性乃至整车运行舒适性，并且采用平行齿结构，保证齿宽一致，均匀分布，有利于绕组进线，提升生产效率。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。