一种驱动电机及车辆的制作方法

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种驱动电机及车辆。

背景技术：

汽车作为现代文明社会快捷的交通运输工具，极大的促进了人类社会的发展，为人们的生活带来了极大的促进和方便。nvh(noise、vibration、harshness)性能是衡量汽车制造质量的一个综合性指标，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题是和车辆的nvh性能有关系，而各大公司有近20％的研发费用消耗在解决车辆的nvh问题上。

因此，如何改善车辆驱动电机的nvh性能，是目前亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种驱动电机及车辆，以改善车辆驱动电机的nvh性能。

本发明实施例所提供的驱动电机，包括定子和同轴套设于定子内的转子，其中：

所述定子包括叠压的多个定子冲片以及嵌入所述多个定子冲片的多个定子绕组，所述定子冲片包括定子轭以及位于定子轭内侧且沿周向分布的多个定子齿，相邻定子齿之间形成齿槽，所述定子绕组位于齿槽内；

所述转子包括叠压的多个转子冲片以及嵌入所述多个转子冲片的多个磁极组，所述多个磁极组沿周向分布，每个磁极组包括一对呈v形对称设置且开口朝向定子且极性相同的磁钢，相邻两个磁极组的极性相反；

所述转子冲片的边缘对应各个n极磁极组分别设置有两个槽口，或者所述转子冲片的边缘对应各个s极磁极组分别设置有两个槽口。

较佳的，所述两个槽口相对转子轴心的圆心角等于间隔一个定子齿的两个定子齿相对转子轴心的圆心角。

较佳的，所述槽口的宽度不小于一个齿槽开口宽度，且不大于一个齿槽开口宽度与半个定子齿宽度之和。

更佳的，所述槽口的宽度等于一个齿槽开口宽度与半个定子齿宽度之和。

较佳的，所述转子冲片的边缘与定子冲片之间的气隙满足：越远离磁极组对称中心线气隙越大。

可选的，所述槽口呈弧形或呈倒圆角的v形。

可选的，所述定子齿数量为48或72个，所述磁极组数量为8组或12组。

较佳的，所述转子冲片在所述多个磁极组内侧开设有沿周向分布的多个减重孔。

本发明实施例技术方案通过槽口等不规则气隙设计来抑制驱动电机的转矩脉动，减少谐波含量，有效减少了振动和噪音，改善车辆驱动电机的nvh性能。

本发明实施例还提供一种车辆，包括前述任一技术方案所述的驱动电机。由于驱动电机的nvh性能得到改善，因此车辆行驶时性能较佳，品质较高。

附图说明

图1为本发明一实施例驱动电机的轴向结构示意图；

图2为图1的局部放大示意图；

图3为图1的局部放大示意图；

图4a为现有技术采用均匀气隙设计的驱动电机的转矩曲线图；

图4b为采用本发明图1所示实施例设计的驱动电机的转矩曲线图；

图5a为现有技术采用均匀气隙设计的驱动电机的定子受径向电磁力的傅里叶频谱图；

图5b为采用本发明图1所示实施例设计的驱动电机的定子受径向电磁力的傅里叶频谱图。

附图标记：

1-定子冲片

2-转子冲片

3-定子绕组

11-定子轭

12-定子齿

13-齿槽

4-磁极组

40-磁钢

21-槽口

22-减重孔

具体实施方式

为改善车辆驱动电机的nvh性能，本发明实施例提供了一种驱动电机及车辆。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1至图3所示，本发明实施例提供的驱动电机，包括定子和同轴套设于定子内的转子，其中：

定子包括叠压的多个定子冲片1以及嵌入多个定子冲片1的多个定子绕组3(图中仅示意了部分数量的定子绕组3)，定子冲片1包括定子轭11以及位于定子轭11内侧且沿周向分布的多个定子齿12，相邻定子齿12之间形成齿槽13，定子绕组3位于齿槽13内；

转子包括叠压的多个转子冲片2以及嵌入多个转子冲片2的多个磁极组4，多个磁极组4沿周向分布，每个磁极组4包括一对呈v形对称设置且开口朝向定子且极性相同的磁钢40，相邻两个磁极组4的极性相反；即：磁极组4的两个磁钢40同为n极磁钢或同为s极磁钢，与n极磁极组相邻的磁极组为s极磁极组，与s极磁极组相邻的磁极组为n极磁极组；

如图2所示，转子冲片2的边缘对应各个n极磁极组分别设置有两个槽口21。此外，也可以是转子冲片2的边缘对应各个s极磁极组分别设置有两个槽口。

优选的，两个槽口21相对转子轴心o的圆心角α等于间隔一个定子齿的两个定子齿12相对转子轴心o的圆心角β。

可选的，定子齿12数量为48或72个，磁极组4数量为8组或12组。为了减小驱动电机重量，降低功耗，转子冲片2在多个磁极组4内侧还开设有沿周向分布的多个减重孔22。

槽口21的具体形状不限，例如可以呈图1所示的弧形，此外，也可以呈倒圆角的v形，等等。

此外，如图3所示，在上述实施例中，进一步的，转子冲片2的边缘与定子冲片1之间的气隙满足：越远离磁极组4对称中心线气隙越大，如图中a处所示，即：转子冲片2边缘采用偏心圆弧设计。

由于定子冲片上开有齿槽，例如开有48个齿槽，导致驱动电机的转矩曲线或定子所受的径向电磁力曲线存在由齿槽引起的周期性波动，该波动的周期是基本转速频率的48倍，即48阶频率，该48阶频率的出现导致驱动电机产生自己固有的48阶、96阶和24阶噪声。因此，抑制驱动电机48阶、96阶和24阶频率下的能量可以改善电机的nvh性能。

本发明实施例技术方案通过槽口和偏心圆弧等形状设计，使得转子冲片与定子冲片之间形成不规则气隙，即不均匀气隙，当转子相对定子转动时，可以在气隙中产生类似正弦分布的励磁磁场，从而抑制齿槽谐波，达到抑制转矩脉动和抑制定子齿上径向电磁力谐波的作用，最终实现抑制电磁噪音的目的。

此外，如图2所示，本申请的发明人经过大量实验和仿真计算后得到，槽口21的宽度s不小于一个齿槽13开口宽度a，且不大于一个齿槽13开口宽度a与半个定子齿12宽度b之和时，转子冲片2与定子冲片1之间的不规则气隙设计较为合理，抑制电磁噪音效果明显。在一个优选实施例中，槽口的宽度s等于一个齿槽开口宽度a与半个定子齿宽度b之和。

如图4a和图4b所示，其中，图4a为现有技术采用均匀气隙设计的驱动电机的转矩曲线，图4b为采用本发明图1所示实施例设计的驱动电机的转矩曲线。对比两图可以看出，本发明实施例驱动电机的转矩脉动减少了50％以上。

如图5a和图5b所示，其中，图5a为现有技术采用均匀气隙设计的驱动电机的定子受径向电磁力的傅里叶频谱，图5b为采用本发明图1所示实施例设计的驱动电机的定子受径向电磁力的傅里叶频谱。对比两图可以看出，本发明实施例驱动电机的定子受径向电磁力的48阶分量可以减少35％，96阶分量可以减少10％。

综上，本发明实施例技术方案通过槽口等不规则气隙设计来抑制驱动电机的转矩脉动，减少谐波含量，有效减少了振动和噪音，改善车辆驱动电机的nvh性能。

本发明实施例还提供一种车辆，包括前述任一技术方案的驱动电机。由于驱动电机的nvh性能得到改善，因此车辆行驶时性能较佳，品质较高。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。