CN207124499U - 电机转子及永磁同步电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电机转子及永磁同步电机，所述电机转子包括转子铁芯和转轴；所述转子铁芯包括多个轴向分布的铁芯单元，且每一铁芯单元上具有多个沿该铁芯单元的圆周方向均匀分布的磁极，其特征在于：所述铁芯单元外表面上具有多个第一磁通调制槽组，且每一第一磁通调制槽组对应于一个磁极；每一所述第一磁通调制槽组包括两条分别在所述铁芯单元的表面轴向分布的第一凹槽。本实用新型通过在转子铁芯的外表面开设磁通调制槽，可优化气隙磁密波形，削弱反电势中的谐波分量，降低电机转矩波动，提升电机自身的噪声、振动与声振粗糙度性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机领域，更具体地说，涉及一种电机转子及永磁同步电机。
背景技术
随着全球变暖以及能源危机的不断加剧，新能源汽车替代现有的燃油汽车已经成为必然的趋势。永磁同步电机由于高转矩密度、高效率、高功率密度等特点而成为新能源汽车驱动电机的首选。
永磁同步电机作为新能源汽车动力总成的重要组成部分，其需要为整车提供持续的动力，这不仅需要主驱电机具有宽广的调速范围，而且要求电机具有独特的转矩特性。目前市场上主流的智能功率模块(IPM，Intelligent Power Module)电机大都采用“一字型”和“V型”布置的磁路拓扑结构，采用这种结构的电机的反电势指标高，有利于满足电机低速大转矩的需求。
但当采用上述结构的永磁同步电机在高速运行时，受控制器端电压的限制，该永磁同步电机在高速运行时转矩波动较为严重。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述永磁同步电机在高速运行时转矩波动较为严重的问题，提供一种电机转子及永磁同步电机。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种电机转子，包括转子铁芯和转轴；所述转子铁芯包括多个轴向分布的铁芯单元，且每一铁芯单元上具有多个沿所述铁芯单元的圆周方向均匀分布的磁极，所述铁芯单元外表面上具有多个第一磁通调制槽组，且每一第一磁通调制槽组对应于一个磁极；每一所述第一磁通调制槽组包括两条分别在所述铁芯单元的表面并沿所述铁芯单元的轴向分布的第一凹槽。
在本实用新型所述的电机转子中，每一所述磁极包括插装有第一磁钢的第一插槽部、两个分别位于第一插槽部两侧且对称分布的第一辅助屏蔽槽；所述两个第一凹槽分别位于所述第一辅助屏蔽槽的延长线的内侧。
在本实用新型所述的电机转子中，每一所述磁极包括插装有第二磁钢的第二插槽部、两个分别位于第二插槽部两侧且对称分布的第二辅助屏蔽槽，所述第二插槽部位于所述第一插槽部的内层并平行于所述第一插槽部；所述铁芯单元外表面上具有多个第二磁通调制槽组，且每一第二磁通调制槽组对应于一个磁极；每一所述第二磁通调制槽组包括两条分别在所述铁芯单元的表面并沿所述铁芯单元的轴向分布的第二凹槽。
在本实用新型所述的电机转子中，所述两个第二凹槽分别位于所述第二辅助屏蔽槽的延长线的内侧。
在本实用新型所述的电机转子中，每一所述磁极还包括插装有磁钢的第三插槽部、两个分别位于第三插槽部两侧且对称分布的第三辅助屏蔽槽，所述第三插槽部位于所述第二插槽部的内层并平行于所述第二插槽部。
在本实用新型所述的电机转子中，所述两个第二凹槽分别位于所述第三辅助屏蔽槽的延长线的内侧。
在本实用新型所述的电机转子中，所述两个第二凹槽分别位于所述第二辅助屏蔽槽的延长线的内侧；所述铁芯单元外表面上具有多个第三磁通调制槽组，且每一第三磁通调制槽组对应于一个磁极；每一所述第三磁通调制槽组包括两条分别在所述铁芯单元的表面轴向分布的第三凹槽；所述两个第三凹槽分别位于所述第三辅助屏蔽槽的延长线的内侧。
在本实用新型所述的电机转子中，所述第一凹槽和第二凹槽分别为截面为半圆形的通槽。
在本实用新型所述的电机转子中，所述第二凹槽的截面的半径大于第一凹槽的截面的半径。
本实用新型还提供一种永磁同步电机，包括机壳和位于机壳内的定子，所述永磁同步电机还包括如上所述的电机转子。
本实用新型的电机转子及永磁同步电机，通过在转子铁芯的外表面开设磁通调制槽，可优化气隙磁密波形，削弱反电势中的谐波分量，降低电机转矩波动，提升电机自身的NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)性能。
附图说明
图1是本实用新型具有一层磁钢的电机转子实施例的示意图；
图2是本实用新型具有两层磁钢的电机转子实施例的示意图；
图3是本实用新型具有三层磁钢的电机转子实施例的示意图；
图4是本实用新型永磁同步电机实施例的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。
如图1所示，是本实用新型电机转子实施例的示意图，该电机转子可应用于永磁同步电机。本实施例中的电机转子1包括转子铁芯和转轴，且转子铁芯装设在转轴上。上述转子铁芯包括多个轴向分布的铁芯单元，每一铁芯单元可由多个叠加的转子冲片构成。每一铁芯单元上具有多个沿该铁芯单元的圆周方向均匀分布的磁极，且每一磁极由一个装设有第一磁钢113的第一插槽部111以及两个第一辅助屏蔽槽112构成，上述第一插槽部111沿中心线对称，且该第一插槽部111的中心线为该第一插槽部111所在位置的铁芯单元的径向线，两个第一辅助屏蔽槽112分别位于第一插槽部111的两侧且对称分布(对称轴为穿过第一插槽部111中心的径向线)。
上述铁芯单元的外表面上还具有多个第一磁通调制槽组，且每一第一磁通调制槽组对应于一个磁极。具体地，每一第一磁通调制槽组包括两条分别在铁芯单元的表面并沿铁芯单元的轴向分布的第一凹槽114。
上述两个第一凹槽114的位置、形状及尺寸可根据需要削弱的谐波分量进行调整。例如可将两条第一凹槽114分别设置于第一辅助屏蔽槽112的延长线的内侧，并在保证结构强度的情况下，尽可能得靠近第一辅助屏蔽槽112。上述第一凹槽114的截面可为半圆形，且该半圆形的半径可为转子铁芯直径的千分之1～千分之20。
上述电机转子通过在表面(即铁芯单元的外表面)开设第一磁通调制槽组，可以调节电机转子和定子之间的气隙磁密波形，降低电机转矩波动，优化电机本身的NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)性能。
如图2所示，在本实用新型的另一实施例中，铁芯单元的磁极除了包括第一插槽部111、第一辅助屏蔽槽112以及第一磁钢113外，还包括插装有第二磁钢123的第二插槽部121以及两个第二辅助屏蔽槽122，且两个第二辅助屏蔽槽122分别位于第二插槽部121的两侧且对称分布(对称轴为穿过第一插槽部111中心的径向线)。上述第二插槽部121位于第一插槽部111的内层(即第一插槽部111更接近铁芯单元的外表面)并平行于第一插槽部111，且第二插槽部121的宽度大于第二插槽部121的宽度(即沿其所在位置的铁芯单元的周向的尺寸)。
在本实施例中，铁芯单元的外表面上还具有多个第二磁通调制槽组，且每一第二磁通调制槽组对应于一个磁极；每一第二磁通调制槽组包括两条分别在铁芯单元的表面并沿铁芯单元的轴向分布的第二凹槽124。
上述两个第二凹槽124的位置、形状及尺寸可根据需要削弱的谐波分量进行调整。例如可将两条第二凹槽124分别设置于第二辅助屏蔽槽122的延长线的内侧，并在保证结构强度的情况下，尽可能得靠近第二辅助屏蔽槽122。上述第二凹槽124的深度大于第一凹槽114的深度，例如当第二凹槽124的截面为半圆形时，该半圆形的半径可为转子铁芯直径的千分之20～千分之40。
如图3所示，在本实用新型的另一实施例中，每一磁极还可包括插装有第三磁钢133的第三插槽部131以及两个第三辅助屏蔽槽132，两个第三辅助屏蔽槽132分别位于第三插槽部131两侧且对称分布(对称轴为穿过第一插槽部111中心的径向线)。上述第三插槽部131位于第二插槽部121的内层并平行于第二插槽部121，且第三插槽部131的宽度大于第二插槽部121的宽度(即沿其所在位置的铁芯单元的圆周方向的尺寸)。
当每一磁极具有三层磁钢(即每一磁极包括第一插槽部111及两个第一辅助屏蔽槽112、第二插槽部121及两个第二辅助屏蔽槽122、第三插槽部131及两个第三辅助屏蔽槽132)，且铁芯单元的表面具有第一辅助屏蔽槽组和第二辅助屏蔽槽组时，可将第一辅助屏蔽槽组的两个第一凹槽114设置在第一辅助屏蔽槽112的延长线的内侧；而第二辅助屏蔽槽的两个第二凹槽124则可分别设置于第三辅助屏蔽槽132的延长线的内侧，并在保证结构强度的情况下，尽可能得靠近第三辅助屏蔽槽132(即第二辅助屏蔽槽122与第三辅助屏蔽槽132之间部分的铁芯单元的外表面)。
此外，铁芯单元的外表面上还可具有多个第三磁通调制槽组，且每一第三磁通调制槽组对应于一个磁极；每一第三磁通调制槽组包括两条分别在铁芯单元的表面并沿铁芯单元的轴向分布的第三凹槽(该第三凹槽的深度大于第二凹槽124的深度)，此时，可将第二辅助屏蔽槽的两个第二凹槽124设置在第二辅助屏蔽槽122的延长线的内侧，而第三辅助屏蔽槽的两个第三凹槽则分别设置于第三辅助屏蔽槽132的延长线的内侧。
如图4所示，本发明还提供一种永磁同步电机，包括机壳和位于机壳内的定子2以及图3所示的电机转子1(也可为图1或图2所示的电机转子1)。上述定子2的定子铁芯可绕有三相对称双层电枢绕组。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种电机转子，包括转子铁芯和转轴；所述转子铁芯包括多个轴向分布的铁芯单元，且每一铁芯单元上具有多个沿所述铁芯单元的圆周方向均匀分布的磁极，其特征在于：所述铁芯单元外表面上具有多个第一磁通调制槽组，且每一所述第一磁通调制槽组对应于一个磁极；每一所述第一磁通调制槽组包括两条分别在所述铁芯单元的表面并沿所述铁芯单元的轴向分布的第一凹槽。
2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于：每一所述磁极包括插装有第一磁钢的第一插槽部、两个分别位于第一插槽部两侧且对称分布的第一辅助屏蔽槽；所述两个第一凹槽分别位于所述第一辅助屏蔽槽的延长线的内侧。
3.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于：每一所述磁极包括插装有第二磁钢的第二插槽部、两个分别位于所述第二插槽部两侧且对称分布的第二辅助屏蔽槽，所述第二插槽部位于所述第一插槽部的内层并平行于所述第一插槽部；所述铁芯单元外表面上具有多个第二磁通调制槽组，且每一第二磁通调制槽组对应于一个磁极；每一所述第二磁通调制槽组包括两条分别在所述铁芯单元的表面并沿所述铁芯单元的轴向分布的第二凹槽。
4.根据权利要求3所述的电机转子，其特征在于：所述两个第二凹槽分别位于所述第二辅助屏蔽槽的延长线的内侧。
5.根据权利要求3所述的电机转子，其特征在于：每一所述磁极还包括插装有磁钢的第三插槽部、两个分别位于第三插槽部两侧且对称分布的第三辅助屏蔽槽，所述第三插槽部位于所述第二插槽部的内层并平行于所述第二插槽部。
6.根据权利要求5所述的电机转子，其特征在于：所述两个第二凹槽分别位于所述第三辅助屏蔽槽的延长线的内侧。
7.根据权利要求5所述的电机转子，其特征在于：所述两个第二凹槽分别位于所述第二辅助屏蔽槽的延长线的内侧；所述铁芯单元外表面上具有多个第三磁通调制槽组，且每一第三磁通调制槽组对应于一个磁极；每一所述第三磁通调制槽组包括两条分别在所述铁芯单元的表面并沿所述铁芯单元的轴向分布的第三凹槽；所述两个第三凹槽分别位于所述第三辅助屏蔽槽的延长线的内侧。
8.根据权利要求6所述的电机转子，其特征在于：所述第一凹槽和第二凹槽分别为截面为半圆形的通槽。
9.根据权利要求8所述的电机转子，其特征在于：所述第二凹槽的截面的半径大于第一凹槽的截面的半径。
10.一种永磁同步电机，包括机壳和位于机壳内的定子，其特征在于：所述永磁同步电机还包括如权利要求1-9中任一项所述的电机转子。
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| CN201721034526.7U CN207124499U (zh) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | 电机转子及永磁同步电机 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110798039A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-14 | 上海大郡动力控制技术有限公司 | 应用于电动汽车永磁同步电机的双v型电机转子 |
| CN112087081A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-12-15 | 合肥巨一动力系统有限公司 | 一种新能源汽车用永磁电机转子结构 |
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 215000 52 tianedang Road, Yuexi, Wuzhong District, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Suzhou Huichuan United Power System Co.,Ltd. Address before: 215000 52 tianedang Road, Yuexi Town, Wuzhong District, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee before: SUZHOU HUICHUAN UNITED POWER SYSTEM Co.,Ltd. |