低噪音永磁同步电机转子冲片的制作方法

本发明涉及永磁同步电机领域，具体涉及一种低噪音永磁同步电机转子冲片。

背景技术：

目前，部分新能源汽车的电机采用永磁同步电机，永磁同步电机的转子上安装有永磁体，常见的永磁铁的安装方式有内置式，即将永磁铁穿设在永磁同步电机转子中，这样的永磁同步电机转子由若干转子冲片叠加形成，每个转子冲片上均设有多个磁钢槽，装配成转子后永磁体即穿设在若干磁钢槽形成的通道内。磁钢槽与转子外侧边缘之间的部分转子冲片作为外隔磁桥。

目前，对于电机的质量功率密度和力矩密度的要求越来越高，尤其对于新能源汽车电机来说，我们希望新能源汽车电机具有更高的功率密度，更高的效率，高效区间越宽泛越好。同时随着生活质量的提高，人们对电动汽车的驾乘感受提出了更高的要求。尤其对新能源汽车电机的nvh(噪声、振动、声振粗糙度)品质有更高的要求。电机产生电磁噪声的主要原因在于谐波分量，如何优化电机的谐波分量，是改善电机电磁噪声的关键技术。

技术实现要素：

本发明意在提供低噪音永磁同步电机转子冲片，以优化电机的谐波分量，降低电机电磁噪声。

为达到上述目的，本发明的基础技术方案如下：低噪音永磁同步电机转子冲片，外隔磁桥的外侧边上开设有凹槽。

本方案的原理及优点是：实际应用时，外隔磁桥的结构对电机的电磁性能有一定的影响，通过对外隔磁桥进行结构优化，使得电机的谐波分量得到优化，进而影响齿槽转矩，改善转矩波动，削弱相应谐波分量频域的阶次力，使得电机相应阶次的电磁噪音得到降低。

进一步，凹槽为圆弧槽、多边形槽或尖劈槽。作为优选这样结构的凹槽对电机谐波分量的优化效果更好，更优的可以对凹槽的宽度及高度进行调整选择。

进一步，转子冲片边缘上对应永磁同步电机转子d轴的位置设有凸起。作为优选这样在d轴处形成凸极效应，可从对电机d轴方向上的转子结构优化达到对电磁径向力的优化，进而优化关键的谐波成分，使得相应的阶次噪音得到一定程度的优化。

进一步，凸起为圆弧凸起、多边形凸起或尖劈凸起。作为优选这样结构的凸起对电机谐波分量的优化效果更好，更优的可以对凸起的宽度及高度进行调整选择。

进一步，转子冲片边缘上对应永磁同步电机转子q轴的位置设有辅助槽。作为优选这样可削弱不同谐波分量的阶次力，可从对电机q轴方向上的转子结构优化达到对电磁切向力的优化，同时兼顾径向力的部分谐波成分优化，进而综合优化关键的谐波成分，使得相应的阶次噪音得到一定程度的优化。

进一步，辅助槽为圆弧槽、多边形槽或尖劈槽。作为优选这样结构的辅助槽对电机谐波分量的优化效果更好，更优的可以对辅助槽的宽度及高度进行调整选择。

进一步，转子冲片上的磁钢槽呈v型结构排列。作为优选这样采用v型结构具有更好的聚磁作用，更好的结构强度，谐波含量更低，谐波损耗更低，更有利于降低电磁噪音。

进一步，凹槽位于每个v型结构对应的转子冲片边缘上，凸起位于每个v型结构中线对应的转子冲片边缘上，辅助槽位于每两个v型结构之间的转子冲片边缘上。作为优选这样设置使得转子冲片装配形成的转子使用过程中具备更好的电磁力谐波分量削弱效果，具有更优的电磁噪音改善效果。

附图说明

图1为本发明实施例1的主视图；

图2为图1中a部分的局部放大图；

图3为本发明实施例2的主视图；

图4为图3中b部分的局部放大图；

图5为本发明实施例1试验得到的转矩波动对比图；

图6为本发明实施例1试验得到的频域阶次力对比图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：转子冲片1、轴孔2、减重孔3、磁钢槽4、凹槽5、凸起6、辅助槽7。

实施例1，基本如附图1、图2所示：低噪音永磁同步电机转子冲片，其外形轮廓为圆形片状，转子冲片1的中部设有轴孔2，轴孔2外侧的转子冲片1上开设有八个呈环形均匀分布的减重孔3，减重孔3外侧的转子冲片1上呈环形均匀分布有十组v型结构的磁钢槽4，v型结构的尖端朝向轴孔2，每组v型结构包括两个条形的磁钢槽4，每个磁钢槽4远离轴孔2一端外侧的部分转子冲片1为外隔磁桥，每个外隔磁桥的外侧边上均开设有圆弧状的凹槽5。转子冲片1边缘上对应转子d轴的位置设有凸起6，在本实施例中具体为转子冲片1的边缘上对应每个v型结构中线的部位设有圆弧状的凸起6。转子冲片1边缘上对应永磁同步电机转子q轴的位置设有辅助槽7，在本实施例中具体为转子冲片1边缘上对应每两组v型结构之间的部位设有尖劈槽。在永磁同步电机控制中，为了能够得到类似直流电机的控制特性，在电机转子上建立了一个坐标系，此坐标系与转子同步转动，取转子磁场方向为d轴，垂直于转子磁场方向为q轴。

具体实施过程如下：外隔磁桥的结构对电机的电磁性能有一定的影响，通过在外隔磁桥上设置圆弧形的凹槽5，使得外隔磁桥的局部面积变小，使得电机的谐波分量得到优化，进而使得齿槽转矩减小，削弱相应谐波分量的阶次力，使得电机相应阶次的电磁噪音得到降低。凸起6在d轴处形成凸极效应，可从对电机d轴方向上的转子结构优化达到对电磁径向力的优化，辅助槽7在q轴处对电磁切向力进行优化，同时兼顾径向力，进而通过电磁切向力和径向力优化形成电磁噪音的关键谐波成份，相应的阶次噪音得以减少，从多个方向上协同进行电磁谐波分量的优化，达到最好的电磁噪音削弱效果。采用本实施例进行了试验检测对比，相应的转矩波动及频域阶次力的变化如图5、图6所示，在试验中电机噪音降低了9-12dba。

实施例2，基本如图3、图4所示，本实施例与实施例1的区别仅在于未设置q轴方向上的辅助槽7，这样可使电磁切向力最大地优化相应的谐波分量。