一种转子冲片及电机的制作方法

1.本实用新型属于电机技术领域，特别是涉及一种转子冲片及电机。


背景技术：

2.目前，电机被广泛的应用于交通、建筑、工业等领域，电机是主要由定子和转子组成，电机转子是电机中不可或缺的一个重要部件，电机转子主要由多个转子冲片叠加在一起，在转子冲片中部设置有转轴孔，叠加后转子冲片上的转轴孔相互连通，电机转轴安装在转轴孔中。
3.现有的转子冲片上设置多个磁钢槽组和多个去重孔，去重孔围绕转轴孔周向分布，去重孔较大，去重孔之间的间隙就会比较小，比较脆弱，影响冲片的强度，在较大的离心力的作用下，脆弱部分的强度可能不足，也可能会变形，影响转子冲片的正常工作，不适用于高速及超高转速电机。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的转子冲片强度不足的问题，提供一种转子冲片及电机。
5.为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种转子冲片，包括冲片本体、多个磁钢槽组、多个第一加强筋和多个去重孔，多个所述磁钢槽组在所述冲片本体的周向上间隔排布，多个所述去重孔在所述冲片本体上的周向上间隔排布，相邻两个所述磁钢槽组之间设置所述去重孔；
6.每一所述第一加强筋设置在对应的所述去重孔中，以将所述去重孔分隔成第一去重孔和第二去重孔，所述第一去重孔位于所述第二去重孔的内侧。
7.可选地，所述第一加强筋具有第一边缘、第二边缘、第一弧形过渡边、第二弧形过渡边、第三弧形过渡边和第四弧形过渡边，所述第一边缘和所述第二边缘沿着所述冲片本体的径向相对设置，所述第一边缘的两端分别通过所述第一弧形过渡边和所述第二弧形过渡边平滑连接所述第一去重孔的边缘，所述第二边缘的两端分别通过所述第三弧形过渡边和所述第四弧形过渡边平滑连接所述第二去重孔的边缘。
8.可选地，所述第一加强筋的平均厚度为1～3mm。
9.可选地，所述第一弧形过渡边的半径为3～6mm，所述第二弧形过渡边的半径为3～6mm，所述第三弧形过渡边的半径为3～6mm，所述第四弧形过渡边的半径为3～6mm。
10.可选地，所述第一边缘和所述第二边缘为直线，所述第一边缘与q轴之间的夹角为60～90
°
，所述第二边缘与q轴之间的夹角为60～90
°
。
11.可选地，所述第一边缘和所述第二边缘为圆弧形，多个所述第一加强筋的所述第一边缘位于第一圆形上，多个所述第一加强筋的所述第二边缘位于第二圆形上，所述第二圆形的直径大于所述第一圆形的直径。
12.可选地，所述去重孔沿q轴的长度为l，所述第一去重孔的远离所述第二去重孔的
边缘与q轴的交点至所述第一加强筋的中心线的距离为l1，l1与l的比值为0.3～0.7。
13.可选地，所述磁钢槽组包括第一磁钢槽和第二磁钢槽，所述第一磁钢槽和所述第二磁钢槽为开口朝向所述冲片本体的边缘的v型结构，所述v型结构的开口朝向所述冲片本体的边缘，所述第二磁钢槽在所述冲片本体的径向方向上位于所述第一磁钢槽的内侧；
14.所述第一磁钢槽包括第一段槽和第二段槽，所述第一段槽和所述第二段槽之间设置有第二加强筋，所述第二磁钢槽包括第三段槽和第四段槽，所述第三段槽和所述第四段槽之间设置有第三加强筋；
15.所述第一段槽和所述第二段槽的夹角大于所述第三段槽和所述第四段槽的夹角。
16.可选地，所述第二加强筋的厚度小于所述第三加强筋的厚度，所述第二加强筋的厚度为0.8～1mm，所述第三加强筋的厚度为2～3.5mm。
17.可选地，所述第一段槽的第一端与所述冲片本体的边缘之间设置有第一隔磁桥，所述第二段槽的第一端与所述冲片本体的边缘之间设置有第二隔磁桥，所述第二加强筋位于所述第一段槽的第二端与所述第二段槽的第二端之间；
18.所述第三段槽的第一端与所述冲片本体的边缘之间设置有第三隔磁桥，所述第四段槽的第一端与所述冲片本体的边缘之间设置有第四隔磁桥，所述第三加强筋位于所述第三段槽的第二端与所述第四段槽的第二端之间。
19.另一方面，本实用新型实施例提供一种电机，包括如前所述的转子冲片。
20.本实用新型提供的转子冲片中，磁路主要集中在转子冲片的边缘处，去重孔的磁路较少，通过在去重孔中设置第一加强筋，将去重孔间隔为两部分，能够提高去重孔之间的部分冲片本体的连接强度，提高了转子冲片的强度，在高速即超高速旋转时，在较大的离心力作用下，不会发生脆弱部分被撕裂的情况，即满足了冲片本体的减重要求，又不会增加漏磁，不会减小电机扭矩和功率。
附图说明
21.图1是本实用新型一实施例提供的转子冲片的示意图；
22.图2是本实用新型一实施例提供的磁钢槽组的示意图；
23.图3是本实用新型一实施例提供的第一加强筋为圆环形时的示意图；
24.图4是本实用新型一实施例提供的去重孔的示意图。
25.说明书中的附图标记如下：
26.1、冲片本体；2、磁钢槽组；21、第一磁钢槽；211、第一段槽；212、第二段槽；22、第二磁钢槽；221、第三段槽；222、第四段槽；3、第一加强筋；31、第一边缘；32、第二边缘；33、第一弧形过渡边；34、第二弧形过渡边；35、第三弧形过渡边；36、第四弧形过渡边；4、去重孔；41、第一去重孔；42、第二去重孔；5、第二加强筋；6、第三加强筋；7、第一隔磁桥；8、第二隔磁桥；9、第三隔磁桥；10、第四隔磁桥。
具体实施方式
27.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.如图1至图4所示，一方面，本实用新型一实施例提供一种转子冲片，包括冲片本体1、多个磁钢槽组2、多个第一加强筋3和多个去重孔4，多个磁钢槽组2在冲片本体1的周向上间隔排布，多个去重孔4在冲片本体1上的周向上间隔排布，相邻两个磁钢槽组2之间设置去重孔4，磁钢槽组2靠近冲片本体1的边缘设置，冲片本体1的中心处具有转轴孔，去重孔4靠近转轴孔设置。
29.每一第一加强筋3设置在对应的去重孔4中，多个第一加强筋3在冲片本体1的周向上间隔排布，第一加强筋3将去重孔4分隔为第一去重孔41和第二去重孔42，第一去重孔41位于第二去重孔42的内侧。
30.本实用新型提供的转子冲片中，磁路主要集中在转子冲片的边缘处，去重孔4的磁路较少，通过在去重孔4中设置第一加强筋3，将去重孔4间隔为两部分，能够提高去重孔4之间的部分冲片本体1的连接强度，提高了转子冲片的强度，在高速即超高速旋转时，在较大的离心力作用下，不会发生脆弱部分被撕裂的情况，即满足了冲片本体1的减重要求，又不会增加漏磁，不会减小电机扭矩和功率。
31.如图1所示，在一实施例中，转子冲片为对称结构，极数为6极，冲片本体1上设置有六个磁钢槽组2，在冲片本体1的圆周方向上，六个磁钢槽组2均匀设置，相对于8极转子，6极的转子冲片在高速下对控制器的频率需求小，控制器可靠性更高，寿命更长。本实施例同样适用于4极、8极或者其他极数转子，极数多少取决于转速高低。
32.冲片本体1上设置有六个去重孔4，第一加强筋3与去重孔4的数量相同，第一加强筋3设置有六个，六个去重孔4在冲片本体1的圆周方向上均匀设置。
33.如图4所示，在一实施例中，第一加强筋3具有第一边缘31、第二边缘32、第一弧形过渡边33、第二弧形过渡边34、第三弧形过渡边35和第四弧形过渡边36，第一边缘31和第二边缘32沿着冲片本体1的径向方向上相对设置，第一边缘31的两端分别通过第一弧形过渡边33和第二弧形过渡边34平滑连接第一去重孔41的边缘，第二边缘32的两端分别通过第三弧形过渡边35和第四弧形过渡边36平滑连接第二去重孔42的边缘，即是，第一边缘31为第一去重孔41和第一加强筋3的交接线，第二边缘32为第二去重孔42和第一加强筋3的交接线。
34.如图1、图2所示，在一实施例中，第一加强筋3的靠近弧形过渡边的部分的厚度稍大，第一加强筋3的在第一边缘31和第二边缘32之间的部分的厚度稍小，第一加强筋3的平均厚度为1～3mm。
35.在一实施例中，第一弧形过渡边33的半径为3～6mm，第二弧形过渡边34的半径为3～6mm，第三弧形过渡边35的半径为3～6mm，第四弧形过渡边36的半径为3～6mm。优选地，第一弧形过渡边33和第二弧形过渡边34分别位于第一边缘31的两端，第一弧形过渡边33和第二弧形过渡边34的半径相同，第三弧形过渡边35和第四弧形过渡边36分别位于第二边缘32的两端，第三弧形过渡边35和第四弧形过渡边36的半径相同。
36.在一实施例中，第一加强筋3可以为但不限于梯形结构和圆环形。
37.如图2所示，在一实施例中，第一加强筋3为梯形结构时，第一边缘31和第二边缘32为直线，第一边缘31与q轴之间的夹角为60～90
°
，第二边缘32与q轴之间的夹角为60～90
°
，在冲片本体1的径向方向上，第一边缘31的中点和第二边缘32的中点连接形成去重孔4的中心线，电机的q轴(交轴)位于中心线上，去重孔4为对称结构时关于q轴对称分布。优选地，第
二边缘32垂直于q轴，第一边缘31为斜线，第一边缘31与q轴之间的夹角为60～90
°
。
38.第一弧形过渡边33、第二弧形过渡边34、第三弧形过渡边35和第四弧形过渡边36处应力集中系数较大，弧形过渡边与直线过渡较剧烈时，通过调整夹角，能够减小弧形过渡边处的应力集中系数，从而减小高速应力。
39.如图3所示，在一实施例中，第一加强筋3为圆环形时，第一边缘31和第二边缘32为圆弧形，多个第一加强筋3的第一边缘31位于第一圆形上，多个第一加强筋3的第二边缘32位于第二圆形上，第二圆形的直径大于第一圆形的直径。优选地，第一圆形和第二圆形为同心圆。
40.如图2、图3所示，在一实施例中，去重孔4沿q轴上的长度为l，即是，第一去重孔41的远离第二去重孔42的边缘的中点与第二去重孔42的远离第一去重孔41的边缘的中点之间的距离为l，第一去重孔41的远离第二去重孔42的边缘与q轴的交点至与第一加强筋3的中心线之间的距离为l1，l1与l的比值为0.3～0.7。
41.l1与l的比值记为k，k＝l1/l，通过k值能够确定第一加强筋3在去重孔4上的设置位置，去重孔4的长度l是确定的值，k值越小，表明l1值偏小，第一加强筋3更加靠近第一去重孔41，第一弧形过渡边33和第二弧形过渡边34处的应力集中系数较大；同理，k值越大，表明l1值偏大，第一加强筋3更加靠近第二去重孔42，第三弧形过渡边35和第四弧形过渡边36处的应力集中系数较大，应力集中系数越大，弧形过渡边处的应力越大。k取值范围为0.3～0.7时，可同时兼顾第一加强筋3两侧的弧形过渡边的应力。
42.如图2所示，在一实施例中，磁钢槽组2包括第一磁钢槽21和第二磁钢槽22，第一磁钢槽21和第二磁钢槽22为v型结构，v型结构的开口朝向冲片本体1的边缘，第二磁钢槽22在冲片本体1的径向方向上位于第一磁钢槽21的内侧，第一磁钢槽21和第二磁槽钢中均可以插入磁钢，产生转子磁场。
43.第一磁钢槽21包括第一段槽211和第二段槽212，第一段槽211和第二段槽212之间设置有第二加强筋5，第二磁钢槽22包括第三段槽221和第四段槽222，第三段槽221和第四段槽222之间设置有第三加强筋6。第一段槽211和第二段槽212之间的夹角大于第三段槽221和第四段槽222之间的夹角。
44.通过在第一段槽211和第二段槽212之间设置第二加强筋5，以及在第三段槽221和第四段槽222之间设置第三加强筋6，有利于提高冲片本体1的强度，在电机高速运转时，减小转子冲片的应力，可适用于高速以及超高速工况，另一方面有利于提高磁阻转矩，减少漏磁，保证电机的nvh(noise、vibration、harshness-噪声、振动与声振粗糙度)性能。
45.在一实施例中，第一磁钢槽21处的应力小，第二磁钢槽22处的应力大，第二加强筋5的厚度小于第三加强筋6的厚度，第二加强筋5的厚度为0.8～1mm，第三加强筋6的厚度为2～3.5mm。
46.如图2所示，在一实施例中，第一段槽211的第一端与冲片本体1的边缘之间设置有第一隔磁桥7，第二段槽212的第一端与冲片本体1的边缘之间设置有第二隔磁桥8，第二加强筋5位于第一段槽211的第二端与第二段槽212的第二端之间。第三段槽221的第一端与冲片本体1的边缘之间设置有第三隔磁桥9，第四段槽222的第一端与冲片本体1的边缘之间设置有第四隔磁桥10，第三加强筋6位于第三段槽221的第二端与第四段槽222的第二端之间。
47.第一隔磁桥7、第二隔磁桥8、第三隔磁桥9和第四隔磁桥10具有减小漏磁的作用，
能够提升转子冲片的可靠性，第一隔磁桥7、第二隔磁桥8、第三隔磁桥9和第四隔磁桥10的宽度根据需要进行设置，在保证在转子冲片的机械结构强度不受影响的前提下，使磁通的泄漏显著减少，并能有效抑制由漏磁通导致的转矩降低。
48.本实用新型中通过在去重孔4中设置第一加强筋3，提高了转子冲片的强度，相比于未设置第一加强筋3的转子冲片，第二加强筋5、第三加强筋6、第一隔磁桥7、第二隔磁桥8、第三隔磁桥9和第四隔磁桥10的厚度均可以减小，厚度减小后，可以减小电机漏磁，提高电机扭矩和功率，从而提升电机的动力性。
49.另一方面，本实用新型一实施例提供一种电机，包括如前所述的转子冲片。
50.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。