一種車用永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
【專利摘要】本專利公開了一種車用永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子沖片,在所述轉(zhuǎn)子沖片上設(shè)置有16個(gè)永磁體槽、16個(gè)波浪形氣隙弧，每一個(gè)永磁體槽內(nèi)嵌有1塊永磁體，16個(gè)永磁體槽中每2個(gè)相鄰的永磁體槽形成1個(gè)永磁體槽對(duì)，每個(gè)永磁體槽對(duì)的2個(gè)永磁體槽采用V型排列且相對(duì)角度為135°，每個(gè)永磁體槽對(duì)的開口方向面對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子外邊界，相鄰永磁體槽對(duì)內(nèi)永磁體外側(cè)下邊界在同一水平線上，16個(gè)波浪形氣隙弧分別位于電機(jī)轉(zhuǎn)子外邊界接近16個(gè)永磁體槽的位置。本實(shí)用新型通過優(yōu)化電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯中永磁體的排布結(jié)構(gòu)以及增加特殊的氣隙弧，有效地提高電機(jī)的空載反電勢(shì)的正弦性、降低諧波畸變率、減小損耗和振動(dòng)、有效增加弱磁調(diào)速能力。
【專利說明】一種車用永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及同步電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種車用永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子。
【背景技術(shù)】
[0002]面對(duì)能源危機(jī)、油價(jià)高漲和日益嚴(yán)峻的節(jié)能減排壓力，大力發(fā)展新能源汽車成為世界汽車工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)新焦點(diǎn)。近兩年，各國(guó)政府對(duì)新能源汽車的政策也推陳出新。作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，新能源汽車近期的發(fā)展勢(shì)頭迅猛。交流永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)是新能源汽車的關(guān)鍵部件，具有更高的要求，如功率密度高、效率高、振動(dòng)小、調(diào)速范圍寬、功率因數(shù)高、可靠性高和便于維護(hù)等，因此，提高車用交流永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)的整體性能至關(guān)重要。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，為了提高永磁同步電機(jī)的空載反電勢(shì)的正弦性、降低諧波畸變率、減小雜散損耗、減小電機(jī)振動(dòng)，一般采用的措施如下:(1)實(shí)用斜極或斜槽，此種方法雖能優(yōu)化空載反電勢(shì)、降低諧波畸變率，但是其也有弊端，比如工藝難度增大，制造成本增加，電機(jī)的功率密度降低，電機(jī)效率有所下降，而且當(dāng)電機(jī)鐵芯長(zhǎng)度較短時(shí)，斜槽或斜極均很難實(shí)現(xiàn)；(2)增大氣隙長(zhǎng)度，此方法雖能有效降低齒槽效應(yīng)、降低電機(jī)振動(dòng)及噪聲等，但是這種方法同時(shí)也降低了電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩、提高了電機(jī)的轉(zhuǎn)速、增加了電機(jī)的機(jī)械損耗等；(3)采用磁性槽楔，這種方法在降低齒槽轉(zhuǎn)矩的同時(shí)也增加了制造難度和成本。由此可見，上述三種方法都有內(nèi)在的不可克服的弊端，因此當(dāng)前需要一種行之有效的永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)方法，在綜合性能上實(shí)現(xiàn)較大程度的提高，從而拓寬新能源汽車的應(yīng)用市場(chǎng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)缺陷，要解決的技術(shù)問題是，為了改善原有永磁同步電機(jī)空載反電勢(shì)的正弦性不高、諧波畸變率較大、雜散損耗較多、電機(jī)振動(dòng)明顯的技術(shù)問題，可以通過選擇合適的永磁體排布結(jié)構(gòu)和特殊形狀的氣隙弧，從而有效提高永磁同步電機(jī)的綜合性能。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種車用永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子沖片，在所述轉(zhuǎn)子沖片上設(shè)置有16個(gè)永磁體槽、16個(gè)波浪形氣隙弧,每一個(gè)永磁體槽內(nèi)嵌有I塊永磁體，16個(gè)永磁體槽中每2個(gè)相鄰的永磁體槽形成I個(gè)永磁體槽對(duì)，每個(gè)永磁體槽對(duì)的2個(gè)永磁體槽采用V型排列且相對(duì)角度為135°，每個(gè)永磁體槽對(duì)的開口方向面對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子外邊界，相鄰永磁體槽對(duì)內(nèi)永磁體外側(cè)下邊界在同一水平線上，16個(gè)波浪形氣隙弧分別位于電機(jī)轉(zhuǎn)子外邊界接近16個(gè)永磁體槽的位置，每一個(gè)波浪形氣隙弧內(nèi)的內(nèi)氣隙弧圓半徑和外氣隙弧圓半徑大小不等且外氣隙弧圓心到電極轉(zhuǎn)子圓心的距離小于內(nèi)氣隙弧圓心到電極轉(zhuǎn)子圓心的距離。進(jìn)一步地，每一個(gè)波浪形氣隙弧由兩段內(nèi)氣隙弧和一段外氣隙弧組成，所述一段外氣隙弧在所述兩段內(nèi)氣隙弧之間。進(jìn)一步地，所述兩段內(nèi)氣隙弧的圓直徑分別為5.39毫米和5.48毫米，所述一段外氣隙弧的圓直徑為3.38毫米。進(jìn)一步地，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子外邊界的圓直徑為20毫米。進(jìn)一步地，基于相反磁極方向放置相鄰永磁體槽對(duì)中的永磁體?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型一種車用永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007]圖2為本實(shí)用新型一種車用永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的波浪形氣隙弧的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0009]參見圖1所示，一種車用永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子沖片3，在所述轉(zhuǎn)子沖片3上設(shè)置有16個(gè)永磁體槽1、16個(gè)波浪形氣隙弧2,每一個(gè)永磁體槽內(nèi)I嵌有I塊永磁體，16個(gè)永磁體槽I中每2個(gè)相鄰的永磁體槽形成I個(gè)永磁體槽對(duì)，每個(gè)永磁體槽對(duì)的2個(gè)永磁體槽I采用V型排列且相對(duì)角度為135°，每個(gè)永磁體槽對(duì)的開口方向面對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子外邊界，相鄰永磁體槽對(duì)內(nèi)永磁體外側(cè)下邊界在同一水平線上，16個(gè)波浪形氣隙弧2分別位于電機(jī)轉(zhuǎn)子外邊界接近16個(gè)永磁體槽I的位置，每一個(gè)波浪形氣隙弧2內(nèi)的內(nèi)氣隙弧圓半徑和外氣隙弧圓半徑大小不等且外氣隙弧圓心到電極轉(zhuǎn)子圓心的距離小于內(nèi)氣隙弧圓心到電極轉(zhuǎn)子圓心的距離。其中，基于相反磁極方向放置相鄰永磁體槽對(duì)中的永磁體，即相鄰永磁體槽對(duì)中對(duì)應(yīng)位置的永磁體磁極方向相反，如其中一個(gè)永磁體槽內(nèi)的某個(gè)永磁體的N極朝向電機(jī)轉(zhuǎn)子外邊界，則這個(gè)永磁體槽的相鄰永磁體槽的對(duì)應(yīng)位置的永磁體的N極朝向電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸。其中，內(nèi)氣隙弧指同一波浪弧中離轉(zhuǎn)軸較遠(yuǎn)的氣隙弧，外氣隙弧指同一波浪弧中離轉(zhuǎn)軸較近的氣隙弧。
[0010]參見圖2所示，所述車用永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的一段波浪形氣隙弧2的結(jié)構(gòu)具體包括兩段內(nèi)氣隙弧和一段外氣隙弧，所述一段外氣隙弧在所述兩段內(nèi)氣隙弧之間。其中，所述兩段內(nèi)氣隙弧的圓直徑可以為5.39毫米和5.48毫米，所述一段外氣隙弧的圓直徑可以為
3.38毫米，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子外邊界的圓直徑可以為20毫米。其中，所述波浪形氣隙弧2位于電機(jī)轉(zhuǎn)子外邊界上的接近某個(gè)永磁體槽I的位置。
[0011]本實(shí)用新型通過優(yōu)化車用永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子沖片中永磁體的排布結(jié)構(gòu)以及增加特殊結(jié)構(gòu)的氣隙弧，可以有效地提高電機(jī)的空載反電勢(shì)的正弦性、降低諧波畸變率、減小雜散損耗、減小機(jī)械損耗、減小電機(jī)振動(dòng)、有效增加弱磁調(diào)速能力，從而拓寬如混合動(dòng)力汽車的新型能源汽車的使用市場(chǎng)，為改善環(huán)境、節(jié)約能源做出貢獻(xiàn)。
[0012]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種車用永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子沖片，在所述轉(zhuǎn)子沖片上設(shè)置有16個(gè)永磁體槽、16個(gè)波浪形氣隙弧,每一個(gè)永磁體槽內(nèi)嵌有I塊永磁體，16個(gè)永磁體槽中每2個(gè)相鄰的永磁體槽形成I個(gè)永磁體槽對(duì),每個(gè)永磁體槽對(duì)的2個(gè)永磁體槽采用V型排列且相對(duì)角度為135°，每個(gè)永磁體槽對(duì)的開口方向面對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子外邊界，相鄰永磁體槽對(duì)內(nèi)永磁體外側(cè)下邊界在同一水平線上，16個(gè)波浪形氣隙弧分別位于電機(jī)轉(zhuǎn)子外邊界接近16個(gè)永磁體槽的位置，每一個(gè)波浪形氣隙弧內(nèi)的內(nèi)氣隙弧圓半徑和外氣隙弧圓半徑大小不等且外氣隙弧圓心到電極轉(zhuǎn)子圓心的距離小于內(nèi)氣隙弧圓心到電極轉(zhuǎn)子圓心的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于:每一個(gè)波浪形氣隙弧由兩段內(nèi)氣隙弧和一段外氣隙弧組成，所述一段外氣隙弧在所述兩段內(nèi)氣隙弧之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車用永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于:所述兩段內(nèi)氣隙弧的圓直徑分別為5.39毫米和5.48毫米，所述一段外氣隙弧的圓直徑為3.38毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于:所述電機(jī)轉(zhuǎn)子外邊界的圓直徑為20毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于:基于相反磁極方向放置相鄰永磁體槽對(duì)中的永磁體。
【文檔編號(hào)】H02K1/27GK203466647SQ201320558388
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】劉小華, 張根發(fā), 路勇, 馮世軍, 金無非 申請(qǐng)人:上海聯(lián)孚新能源科技集團(tuán)有限公司