CN107579612B - 转子冲片、转子铁芯和电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转子冲片、转子铁芯和电机，所述转子冲片上设有轴孔以及围绕所述轴孔周向间隔设置的多个磁体槽，所述转子冲片在基面内的投影被穿过所述轴孔中心的多条直线分隔为多个单元部，每个所述单元部上设有一个所述磁体槽，所述基面为与所述转子冲片的轴向垂直的平面，每个所述单元部上均设有沿周向间隔开的且在轴向上贯穿所述转子冲片的第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述第一通孔、第二通孔和第三通孔均位于所述磁体槽和所述单元部的外轮廓之间，且所述第一通孔和所述第三通孔分布在所述第二通孔的中心线的两侧。根据本发明的转子冲片，可在保证定转子同心度的同时，降低电机低空间阶次低频径向力，降低电机低频振动，提升电机性能。

Description

转子冲片、转子铁芯和电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及一种转子冲片、具有该转子冲片的转子铁芯以及具有该转子铁芯的电机。

背景技术

相关技术中的电机无法兼顾定转子同心度和电机低空间阶次低频径向力，电机性能差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种转子冲片，所述转子冲片可在保证定转子同心度的同时，降低电机低空间阶次低频径向力，降低电机低频振动，提升电机性能。

本发明还提出一种具有上述转子冲片的转子铁芯。

本发明还提出一种具有上述转子铁芯的电机。

根据本发明第一方面实施例的转子冲片，所述转子冲片上设有轴孔以及围绕所述轴孔周向间隔设置的多个磁体槽，所述转子冲片在基面内的投影被穿过所述轴孔中心的多条直线分隔为多个单元部，每个所述单元部上设有一个所述磁体槽，所述基面为与所述转子冲片的轴向垂直的平面，每个所述单元部上均设有沿周向间隔开的且在轴向上贯穿所述转子冲片的第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述第一通孔、第二通孔和第三通孔均位于所述磁体槽和所述单元部的外轮廓之间，且所述第一通孔和所述第三通孔分布在所述第二通孔的中心线的两侧。

根据本发明实施例的转子冲片，通过设置第一通孔、第二通孔和第三通孔，可在保证定转子同心度的同时，降低电机低空间阶次低频径向力，降低电机低频振动，提升电机性能，且制造工艺简单。

另外，根据本发明实施例的转子冲片，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述第二通孔的中心线和所述磁体槽的中心线重合，且所述第一通孔和所述第三通孔对称分布在所述第二通孔的中心线的两侧。

可选地，所述第一通孔和所述第三通孔在所述基面内的投影均包括第一直线段、第二直线段以及设于所述第一直线段和所述第二直线段之间的第三直线段，所述第一直线段和所述第三直线段的延长线相交于第一交点，所述第二直线段和所述第三直线段的延长线相交于第二交点，过所述第一交点和所述轴孔的中心的直线与所述第二通孔的中心线之间的夹角α、过所述第二交点和所述轴孔的中心的直线与所述第二通孔的中心线之间的夹角β以及所述单元部的圆心角γ之间满足如下关系式：α/2≤β≤α/2+1，且γ/2-1≤2*α≤γ/2+1。

可选地，所述第一通孔和所述第三通孔在所述基面内的投影均还包括设于所述第一直线段和所述第二直线段之间且与所述第三直线段平行的第四直线段。

可选地，所述第一直线段和所述第三直线段通过第一圆弧段相连；和/或所述第二直线段和所述第三直线段通过第二圆弧段相连。

根据本发明的一个实施例，所述第二通孔在所述基面内的投影为矩形。

可选地，所述第二通孔的顶点处导圆角。

根据本发明的一个实施例，每个所述单元部的外轮廓均包括两个偏心圆弧段和设于两个所述偏心圆弧段之间的同心圆弧段，所述同心圆弧段的圆心和所述轴孔的圆心重合，所述偏心圆弧段的圆心偏离所述轴孔的圆心。

根据本发明第二方面实施例的转子铁芯，包括根据本发明上述第一方面实施例的转子冲片。

根据本发明实施例的转子铁芯，通过设置根据本发明上述第一方面实施例的转子冲片，使得转子铁芯具有上述转子冲片具有的全部优点，即可在保证定转子同心度的同时，降低电机低空间阶次低频径向力，降低电机低频振动，提升电机性能，且制造工艺简单。

根据本发明第三方面实施例的电机，包括根据本发明上述第二方面实施例的转子铁芯。

根据本发明实施例的电机，通过设置根据本发明上述第二方面实施例的转子铁芯，使得电机具有上述转子铁芯具有的全部优点，即可在保证定转子同心度的同时，降低电机低空间阶次低频径向力，降低电机低频振动，提升电机性能，且制造工艺简单。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的转子冲片的结构示意图；

图2是图1中所示的转子冲片的一个单元部的结构示意图；

图3是图2中所示的单元部上的第一通孔的结构示意图；

图4是图3中A处圈示结构的放大图；

图5是根据本发明实施例的转子冲片的磁极排布图；

图6是现有技术中的转子冲片的结构示意图。

附图标记：

转子冲片100；

轴孔1；

磁体槽2；

第一通孔3；第一直线段31；第二直线段32；第三直线段33；第四直线段34；第一圆弧段35；第二圆弧段36；第一交点37；第二交点38；

第二通孔4；第二通孔4的中心线41；

第三通孔5；

单元部6；同心圆弧段61；偏心圆弧段62。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本申请基于申请人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

相关技术中的转子一般采用悬臂结构，只有单边轴承，因此在转子安装过程中，需要通过塞尺等工装进行调整来控制其气隙，这一过程要求定子内圆面和转子外圆面必须是大范围的同心圆弧对同心圆弧才能很好的定位。因此转子铁芯外圆弧必须存在较大跨角的同心圆弧，使得转子优化难度增加，很难降低电机的径向力中的低空间阶次低频分量，造成电机振动大。

为了解决上述问题，一般采用如下两种方法：(1)将转子外圆弧设计成偏心结构，这虽然可以方便转子优化，降低电机的径向力中的低空间阶次低频分量，但其转子外圆面和定子内圆面之间为点和面的对应关系，气隙精度不好控制；(2)转子外圆弧由同心圆弧和设于同心圆弧两端的两个偏心圆弧组成，转子外圆面和定子内圆面为面对面的对应结构，可以很好的控制气隙精度，但是低空间阶次低频分量的径向力较大。由此可知，相关技术中的电机无法兼顾定转子同心度和电机低空间阶次低频径向力，电机性能差。

为此，本申请提出一种转子冲片100，所述转子冲片100可在保证定转子同心度的前提下，降低电机的低空间阶次低频径向力，降低电机的低频振动，提升电机性能，且制造工艺简单。

下面参考图1-图5描述根据本发明第一方面实施例的转子冲片100。

如图1-图5所示，根据本发明实施例的转子冲片100上设有轴孔1以及围绕轴孔1的周向间隔设置的多个磁体槽2，转子冲片100在基面内的投影被穿过轴孔1中心的多条直线分隔为多个单元部6，每个单元部6上设有一个磁体槽2，基面为与转子冲片100的轴向垂直的平面，每个单元部6上均设有沿周向间隔开的且在轴向上贯穿转子冲片100的第一通孔3、第二通孔4和第三通孔5，第一通孔3、第二通孔4和第三通孔5均位于磁体槽2和单元部6的外轮廓之间，且第一通孔3和第三通孔5分布在第二通孔4的中心线41的两侧。

需要说明的是，“多个”的含义是两个或两个以上，例如可以为两个、三个、四个或更多。例如在图1所示的具体示例中，磁体槽2的个数为八个，过轴孔1中心的四条直线将转子冲片100在基面内的投影分隔为八个单元部6，每个单元部6上设有一个磁体槽2。

根据本发明实施例的转子冲片100，通过在磁体槽2和单元部6的外轮廓之间设置第一通孔3、第二通孔4和第三通孔5，可在保证定转子同心度的前提下，大大降低电机径向力的空间最低阶次且时间2倍频分量以及电机径向力的空间基波阶次且时间2倍频分量，降低电机的低频振动，提升电机性能，且制造工艺简单。

在本发明的一个实施例中，如图1-图2中所示，第二通孔4的中心线41和磁体槽2的中心线重合，且第一通孔3和第三通孔5对称分布在第二通孔4的中心线41的两侧。即第一通孔3和第三通孔5形状相同且尺寸相等，且第一通孔3和第三通孔5关于第二通孔4的中心线41对称。由此可以进一步降低电机径向力的空间最低阶次且时间2倍频分量以及电机径向力的空间基波阶次且时间2倍频分量，降低电机的低频振动，提升电机性能，且能够更好地保证定转子同心度。

优选地，如图2-图4中所示，第一通孔3和第三通孔5在基面内的投影均包括第一直线段31、第二直线段32以及设于第一直线段31和第二直线段32之间的第三直线段33，第一直线段31和第三直线段33的延长线相交于第一交点37，第二直线段32和第三直线段33的延长线相交于第二交点38，过第一交点37和轴孔1的中心的直线与第二通孔4的中心线41之间的夹角α、过第二交点38和轴孔1的中心的直线与第二通孔4的中心线41之间的夹角β以及单元部6的圆心角γ之间满足如下关系式：α/2≤β≤α/2+1，且γ/2-1≤2*α≤γ/2+1。由此可在保证定转子同心度的同时，进一步降低电机径向力的空间最低阶次且时间2倍频分量以及电机径向力的空间基波阶次且时间2倍频分量，降低电机的低频振动，提升电机性能。

进一步地，如图3中所示，第一通孔3和第三通孔5在基面内的投影均还包括设于第一直线段31和第二直线段32之间且与第三直线段33平行的第四直线段34。

可选地，如图3-图4中所示，第一直线段31和第三直线段33通过第一圆弧段35相连；和/或第二直线段32和第三直线段33通过第二圆弧段36相连。由此方便加工制造。

在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，第二通孔4在基面内的投影为矩形。由此可以进一步降低电机径向力的空间最低阶次且时间2倍频分量以及电机径向力的空间基波阶次且时间2倍频分量，降低电机的低频振动，提升电机性能，且能够更好地保证定转子同心度。

可选地，如图1和图2所示，第二通孔4的顶点处导圆角。由此方便加工制造。

在本发明的一个实施例中，如图1中所示，每个单元部6的外轮廓均包括两个偏心圆弧段62和设于两个偏心圆弧段62之间的同心圆弧段61，同心圆弧段61的圆心和轴孔1的圆心重合，偏心圆弧段62的圆心偏离轴孔1的圆心。优选地，同心圆弧段61和两个偏心圆弧段62均为相切连接。由此可以更好地保证定转子之间的同心度，减小气隙谐波，电机的振动和噪音更小，进一步提升电机的性能。

本申请的申请人对设有本发明的上述图1-图5所示示例中的转子冲片100的电机和设有图6中所示的现有技术中的转子冲片100的电机的空间4阶时间2倍频径向力波密度以及空间8阶时间2倍频径向力波密度进行分别计算，得出：

需要说明的是，上述表格中所计算的电机为8极12槽电机，空间最低阶次为4阶，空间基波阶次为8阶。

由上述表格，可以明显得出：相对于现有技术中的电机，设有本发明实施例的转子冲片100的电机的空间最低阶次和空间基波阶次径向力大大降低，由此电机的低阶低频振动大大降低。

根据本发明第二方面实施例的转子铁芯，包括根据本发明上述第一方面实施例的转子冲片100。具体地，转子铁芯由多个上述的转子冲片100叠置而成，转子铁芯还包括多个永磁体，多个永磁体一一对应地设于多个磁体槽2中。

根据本发明实施例的转子铁芯，通过设置根据本发明上述第一方面实施例的转子冲片100，使得转子铁芯具有上述转子冲片100具有的全部优点，即可在保证定转子同心度的同时，降低电机低空间阶次低频径向力，提升电机性能，且制造工艺简单。

根据本发明第三方面实施例的电机，包括根据本发明上述第二方面实施例的转子铁芯。

根据本发明实施例的电机，通过设置根据本发明上述第二方面实施例的转子铁芯，使得电机具有上述转子铁芯具有的全部优点，即可在保证定转子同心度的同时，降低电机低空间阶次低频径向力，提升电机性能，且制造工艺简单。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种转子冲片，其特征在于，所述转子冲片上设有轴孔以及围绕所述轴孔周向间隔设置的多个磁体槽，所述转子冲片在基面内的投影被穿过所述轴孔中心的多条直线分隔为多个单元部，每个所述单元部上设有一个所述磁体槽，所述基面为与所述转子冲片的轴向垂直的平面，每个所述单元部上均设有沿周向间隔开的且在轴向上贯穿所述转子冲片的第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述第一通孔、第二通孔和第三通孔均位于所述磁体槽和所述单元部的外轮廓之间，且所述第一通孔和所述第三通孔分布在所述第二通孔的中心线的两侧；

所述第二通孔的中心线和所述磁体槽的中心线重合，且所述第一通孔和所述第三通孔对称分布在所述第二通孔的中心线的两侧；

所述第一通孔和所述第三通孔在所述基面内的投影均包括第一直线段、第二直线段以及设于所述第一直线段和所述第二直线段之间的第三直线段，所述第一直线段和所述第三直线段的延长线相交于第一交点，所述第二直线段和所述第三直线段的延长线相交于第二交点，过所述第一交点和所述轴孔的中心的直线与所述第二通孔的中心线之间的夹角α、过所述第二交点和所述轴孔的中心的直线与所述第二通孔的中心线之间的夹角β以及所述单元部的圆心角γ之间满足如下关系式：α/2≤β≤α/2+1，且γ/2-1≤2*α≤γ/2+1。

2.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，所述第一通孔和所述第三通孔在所述基面内的投影均还包括设于所述第一直线段和所述第二直线段之间且与所述第三直线段平行的第四直线段。

3.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，所述第一直线段和所述第三直线段通过第一圆弧段相连；和/或

所述第二直线段和所述第三直线段通过第二圆弧段相连。

4.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，所述第二通孔在所述基面内的投影为矩形。

5.根据权利要求4所述的转子冲片，其特征在于，所述第二通孔的顶点处导圆角。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的转子冲片，其特征在于，每个所述单元部的外轮廓均包括两个偏心圆弧段和设于两个所述偏心圆弧段之间的同心圆弧段，所述同心圆弧段的圆心和所述轴孔的圆心重合，所述偏心圆弧段的圆心偏离所述轴孔的圆心。

7.一种转子铁芯，其特征在于，包括根据权利要求1-6中任一项所述的转子冲片。

8.一种电机，其特征在于，包括根据权利要求7中所述的转子铁芯。

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