一种永磁同步电机转子的制作方法

本发明涉及一种永磁同步电机的零部件，具体是一种永磁同步电机转子。

背景技术：

永磁同步电机为降低电机齿槽转矩及噪音，改善反电动势波形，可采用转子分段斜极。转子冲片中部有圆孔，圆孔周向一般设置单键，与插入中部圆孔的轴上的槽相配合，随着永磁同步电机的高速范围进一步扩展，惯性力增强，单键与槽的配合强度不能满足要求，堵转性能不可靠，影响齿槽转矩、转矩波动的一致性，使电磁噪音、机械噪音恶化；单键与槽配合适宜两段斜极，分段数较少，则电机性能改善效果较差；也有采用两套模具的冲片实现4段斜极，但增加了成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，而提供一种电磁噪音、机械噪音性能改善的永磁同步电机转子。

本发明的技术方案是：包括轴、装于轴上的转子铁芯，所述转子铁芯为分段斜极式结构，由两组以上冲片总成组组成，每组冲片总成组包括一奇数段冲片总成、一与奇数段冲片总成镜相对称设置的偶数段冲片总成；所述奇数段冲片总成、偶数段冲片总成均由转子冲片叠压后内置永磁体形成，转子冲片中部有圆孔，转子冲片圆周上均匀分布若干个通孔，圆孔周向对称设置有凸起，多片转子冲片叠压后通孔形成用于内置永磁体的通槽，多片转子冲片叠压后凸起形成凸台键，轴上设有两对以上与各组冲片总成组的凸台键依次对应装配的槽。

转子铁芯轴向形成斜极角θ，斜极角θ=2π/lcm(z,2p)*（n-1）/n，其中lcm(z,2p)是槽数z与极数2p的最小公倍数，n为分段数。

所述凸台键为一对，轴上的槽为两对，转子冲片叠压成的四段冲片总成，第一段冲片总成与第二段分段总成的凸台键与轴上的一对槽相配合，第一段冲片总成与第二段冲片总成镜相对称设置，第三冲片总成与第四段冲片总成与轴上的另一对槽相配合，第三冲片总成与第四段冲片总成镜相对称设置。第一段分段总成，键与第一对槽配合，第二段分段总成翻面后压入，键仍与第一对槽配合，第三段分段总成正面且相对第一面旋转β角后压入，键与第二对槽配合，第四段分段总成相对第三段翻面后压入，键仍与第二对槽配合。

所述靠近凸台键附近的转子冲片上设置有标记槽，识别转子冲片正反面。

本发明通过冲片上键与极轴的角度偏移，以及轴上槽与极轴的角度偏移，降低电机齿槽转矩及噪音，改善反电动势波形，以及冲片的正反装配，而提供一种保证在高速范围内，冲片总成强度更稳固可靠，齿槽转矩、转矩波动的一致性更高，电磁噪音、机械噪音性能改善的永磁同步电机的转子；其斜极分段数较多，电机性能改善效果好；本发明只采用一套冲片模具，节约成本。

附图说明

图1是转子冲片的结构示意图。

图2是轴的结构示意图。

图3是本发明的结构示意图。

图4是本发明的装配剖视图。

图5是本发明装配旋转角度示意图。

具体实施方式

图1中，本实施例采用48槽，4对极电机，转子冲片中部有圆孔，圆孔周向设置有凸台键，与插入中部圆孔的轴上的槽相配合。转子冲片上的凸台键1、2的对称线与极轴（本例为q轴）间夹角α=θ/（n-1）/2，且凸台键1、凸台键2关于轴的中心轴线对称设置；转子为分段斜极式结构，相邻两段冲片总成的永磁体相同极性磁极之间沿周向同向错开，轴向形成总的错位角，即斜极角，其中斜极角θ=2π/lcm(z,2p)*（n-1）/n，lcm(z,2p)是槽数z与极数2p的最小公倍数，n为分段数，本实例为4段，则θ=5.64°，α=0.94°。转子冲片凸台键附近设置有标记槽，以识别冲片正反面。本实例中，相邻两异性n、s磁极极间夹角γ=45°。靠近凸台键附近的转子冲片上设置有标记槽7，识别转子冲片正反面，其中，a为转子冲片为正面。

图2中，轴上的槽设置为两对，共4个，编号分别为3、4、5、6，相邻两对槽的对称线间角度β与极间夹角γ对应关系为，β=n*γ+（m-1）*2*α，n为整数，m为分段冲片总成的装配序数。

图3、4、5中，转子冲片叠压成的两组冲片总成组，第一段冲片总成（b段）9为第一组冲片总成组中的奇数段冲片总成，第二段冲片总成（c段）10为第一组冲片总成组中的偶数段冲片总成，第三段冲片总成（d段）11为第二组冲片总成组中的奇数段冲片总成，第四段冲片总成（e段）12为第二组冲片总成组中的偶数段冲片总成，第一段冲片总成（b段）9正面压入轴8，转子冲片凸台键1、2与槽3、4配合；第二段冲片总成（c段）10翻面后压入，转子冲片凸台键1、2仍与槽3、4配合，则相邻两段冲片总成的相同磁极之间错位角为2α=1.88°；第三段冲片总成（d段）11正面且相对第一段旋转β角后压入，转子冲片键1、2与槽5、6配合，本实例中，m=3，即第三段冲片分段11总成，优选的，n=2，即先旋转两个极间夹角，如图5，则q1与q1’轴重合，再旋转δ=β-n*γ=（m-1）*2*α=4*α=3.76°，则q1旋转至q2轴处，则第三段冲片总成相对第一段冲片总成极间斜位夹角为4α=3.76°；第四段冲片总成（e段）12相对第三段冲片总成（d段）11翻面后压入，转子冲片键1、2仍与槽5、6配合，则第四段冲片总成（e段）12相对第三段冲片总成（d段）11的相同磁极之间错位角为2α=1.88°，总的错位夹角即斜极角为1.88°*3=5.64°，与θ=5.64°计算值相符。n=2，则槽3、4、5、6近似周向均布，转子冲片受力强度更均衡。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

技术特征：

技术总结
一种永磁同步电机转子，包括轴、装于轴上的转子铁芯，转子铁芯为分段斜极式结构，由两组以上冲片总成组组成，每组冲片总成组包括一奇数段冲片总成、一与奇数段冲片总成镜相对称设置的偶数段冲片总成；奇数段冲片总成、偶数段冲片总成均由转子冲片叠压后内置永磁体形成，转子冲片中部有圆孔，转子冲片圆周上均匀分布若干个通孔，圆孔周向对称设置有凸起，多片转子冲片叠压后通孔形成用于内置永磁体的通槽，多片转子冲片叠压后凸起形成凸台键，轴上设有两对以上与各组冲片总成组的凸台键依次对应装配的槽。本发明在高速范围内，冲片总成强度更稳固可靠，齿槽转矩、转矩波动的一致性更高，电机性能改善效果好，只采用一套冲片模具，节约成本。

技术研发人员：孙阳;赵生亮;汪聪
受保护的技术使用者：东风汽车电气有限公司
技术研发日：2018.04.18
技术公布日：2019.02.19