CN110022016B - 一种转子芯片及其转子和电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转子芯片及其转子和电机，包括有圆盘形的芯片，芯片上设有16条磁钢槽，每两个相邻的磁钢槽构成1组磁槽对，每组磁槽对中的2个磁钢槽采用V形排列且开口方向朝向芯片的外侧，8组磁槽对环绕芯片的中心对称分布，同一组磁槽对内的两个磁钢槽均关于某一过芯片中心的直线n对称设置，芯片在每组磁槽对的V形开口侧均设置有一组隔磁孔组，隔磁孔组包括有关于直线n对称设置的两个第一隔磁孔和两个第二隔磁孔，第二隔磁孔位于第一隔磁孔的两侧；本发明可以有效改善采用该转子芯片的转子的磁力线分布，从而减弱电机的齿槽效应以达到改善转矩波动的目的，并且也无需设置定子斜槽和转子斜槽的结构，以简化生产工序降低成本。

Description

一种转子芯片及其转子和电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种转子芯片及具有该转子芯片的转子和电机。

背景技术

电动汽车用动力电机，对输出的扭矩波动有着较高的要求，转矩波动大，汽车的驾驶舒适性和乘坐舒适性会变差，所以小的转矩波动是衡量动力电机的重要指标。目前有一种48槽定子和8极转子的动力电机，为了改善该动力电机的扭矩波动，常用的做法主要有两种；一种是电机的定子采用定子斜槽的方式，即将重叠的定子芯片之间均沿一定方向错开一微小角度，从而使定子的绕线槽偏移轴向一定角度，以达到削弱齿槽效应改善转矩波动的目的，这种方式在制作电机的过程中由于需要将每块定子芯片均错开一微小角度，因此其生产工序较为复杂，制作成本往往较高；另一种则是采用转子斜槽的形式，即将转子铁芯设置成若干段，每段转子铁芯之间均错开一定角度，并且每段转子铁芯分别插装磁钢块，从而使每段转子上的磁钢块之间均错开一定角度，以达到削弱齿槽效应改善转矩波动的目的，这种方式由于每段转子铁芯均需要插装磁钢块，因此磁钢块的数量为单个转子芯片上磁钢槽的数量乘以转子铁芯设置的段数，所以磁钢块的数量较多，并且还要使转子芯片构成的转子形成错开角度的若干段，因此其生产工序也较为复杂，生产成本也较高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种转子芯片及具有该转子芯片的转子和电机，以改善电机的扭矩波动，同时有可以简化电机的生产工序，降低电机的制造成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，一种转子芯片，包括有圆盘形的芯片，所述芯片上设有16条磁钢槽，每两个相邻的所述磁钢槽构成1组磁槽对，每组所述磁槽对中的2个磁钢槽采用V形排列且开口方向朝向芯片的外侧，8组磁槽对环绕芯片的中心对称分布，同一组磁槽对内的两个磁钢槽均关于某一过芯片中心的直线n对称设置，所述芯片在每组所述磁槽对的V形开口侧均设置有一组隔磁孔组，所述隔磁孔组包括有关于直线n对称设置的两个第一隔磁孔和两个第二隔磁孔，第二隔磁孔位于第一隔磁孔的两侧；同一组内的两个第一隔磁孔的中心分别与芯片中心之间的连线构成的夹角为A，A的角度大小在15°±0.5°之间，同一组内的第一隔磁孔的中心与其相邻的第二隔磁孔的中心分别与芯片中心之间的连线构成的夹角为B，B的角度大小在7.5°±0.5°之间；过所述第一隔磁孔中心和芯片中心的直线m，与芯片外轮廓以及磁钢槽外侧边缘之间两个交点的距离为E，所述第一隔磁孔的直径大小d1在之间，且第一隔磁孔的中心到芯片外轮廓的最小距离G在/>之间；过所述第二隔磁孔中心和芯片中心的直线y，与芯片外轮廓以及磁钢槽外侧边缘之间两个交点的距离为F，所述第二隔磁孔的直径大小d2在/>之间，且第二隔磁孔的中心到芯片外轮廓的最小距离H在/>之间。

作为上述技术方案的改进，所述芯片的中心设有轴孔。

进一步，所述芯片上开有若干减重槽和/或减重孔，所述减重槽和/或减重孔环绕所述芯片的中心对称分布。

进一步，所述减重槽和/或减重孔位于所述轴孔与磁钢槽之间。

另一方面，一种转子，包括有前面所述的若干转子芯片。

作为上述技术方案的改进，所述转子还包括有转轴，所述芯片的中心设有轴孔，所述转子芯片通过所述轴孔安装在所述转轴上。

进一步，所述转子还包括有16个磁钢块，所述转子芯片以相同角度安装在所述转轴上，16个所述磁钢块分别安装在每个转子芯片对应的16个磁钢槽内且贯穿所有转子芯片。

再另一方面，一种电机，包括有48槽的定子和上面所述的转子，所述定子能够转动的套装在转子的外侧且与转子之间存在径向气隙。

作为上述技术方案的改进，所述径向气隙为0.3mm-1mm之间。

本发明的有益效果是：本发明通过在转子芯片的V形磁槽对的外侧一定位置上开设四个一定大小的隔磁孔的形式，可以有效改善采用该转子芯片的转子的磁力线分布，从而减弱电机的齿槽效应以达到改善转矩波动的目的；并且，通过采用本发明所述的转子芯片，在电机的生产过程中也无需设置定子斜槽和转子斜槽的结构，因此生产制造过程中也无需使重叠的定子芯片或重叠的转子芯片之间错开一定角度，同时也可以减少磁钢块的数量，减少磁钢块插装的时间；所以本发明不仅能够改善转矩波动，同时也能够简化电机的生产工序，降低电机的制造成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明中所述转子芯片的结构示意图；

图2是本发明中所述转子芯片与定子之间的安装结构的示意图；

图3是电机在转子芯片开隔磁孔组前后其在不同机械角度的转子位置时转矩大小的曲线对比图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右、前、后等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

参照图1、图2，本发明所述的电机包括有48槽结构的定子2以及本发明所述的转子，所述定子2能够转动的套装在转子的外侧，所述转子包括有若干本发明所述的转子芯片和转轴(附图中未示出)，所述转子芯片包括有圆盘形的芯片1，所述芯片1的中心设有轴孔14，所述转子芯片1通过所述轴孔14安装在所述转轴上，所述芯片1上设有16条磁钢槽11，每两个相邻的所述磁钢槽11构成1组磁槽对，每组所述磁槽对中的2个磁钢槽11采用V形排列且开口方向朝向芯片1的外侧，8组磁槽对环绕芯片1的中心对称分布，同一组磁槽对内的两个磁钢槽11均关于某一过芯片1中心的直线n对称设置，所述芯片1在每组所述磁槽对的V形开口侧均设置有一组隔磁孔组，所述隔磁孔组包括有关于直线n对称设置的两个第一隔磁孔12和两个第二隔磁孔13，第二隔磁孔13位于第一隔磁孔12的两侧；同一组内的两个第一隔磁孔12的中心分别与芯片1中心之间的连线构成的夹角为A，A的角度大小为两倍的定子2的槽角度，48槽结构的定子2的槽角度为360°÷48＝7.5°，所以A的角度大小为15°，同一组内的第一隔磁孔12的中心与其相邻的第二隔磁孔13的中心分别与芯片1中心之间的连线构成的夹角为B，B的角度大小为定子2的槽角度，即为7.5°；过所述第一隔磁孔12中心和芯片1中心的直线m，与芯片1外轮廓以及磁钢槽11外侧边缘之间两个交点的距离为E，所述第一隔磁孔12的直径大小d1为且第一隔磁孔12的中心到芯片1外轮廓的最小距离G为/>过所述第二隔磁孔13中心和芯片1中心的直线y，与芯片1外轮廓以及磁钢槽11外侧边缘之间两个交点的距离为F，所述第二隔磁孔13的直径大小d2为/>且第二隔磁孔13的中心到芯片1外轮廓的最小距离H为/>并且，考虑到实际制造过程中存在的制造误差，允许夹角A和夹角B能够有±0.5°的公差范围波动，允许d1、d2、G、H能够有±0.5mm的公差范围波动，并且当A、B、d1、d2、G、H越接近上述值时，效果越佳。本发明所述的转子还包括有16个磁钢块(附图中未示出)，所述转子芯片以相同角度安装在所述转轴上，16个所述磁钢块分别安装在每个转子芯片对应的16个磁钢槽11内且贯穿所有转子芯片。

本发明通过在转子芯片上开设上述隔磁孔组的形式，可以有效改善采用该转子芯片的转子的磁力线分布，从而减弱电机的齿槽效应以达到改善转矩波动的目的；图3是电机在转子芯片开上述隔磁孔组前后其在不同机械角度的转子位置时转矩大小的曲线对比图，从图中数据可以看出开孔前的转矩波动为22％左右，而在开孔后的转矩波动为10％左右，大大的降低了电机的转矩波动。

并且，由于本发明是采用开上述隔磁孔组的形式改善转矩波动的，因此本发明所述的电机无需设置定子斜槽或转子斜槽，因此生产制造过程中也无需使定子芯片或转子芯片间错开一定角度；同时，相对于转子斜槽的形式本发明的所述的转子或电机还可以减少磁钢块的数量，仅仅需要满足单个转子芯片上磁钢槽11数量的磁钢块即可，因此可以有效减少磁钢块插装的时间；所以，本发明不仅能够改善转矩波动，同时也能够简化电机的生产工序，降低电机的制造成本。

在本实施例中，为了方便加工，优选地，转子芯片上的隔磁孔随转子芯片一起通过冲压工艺一次成型。

在本实施例中，为减轻转子的重量，所述芯片1上开有若干减重槽15和减重孔16，具体地，所述减重槽15和减重孔16环绕所述芯片1的中心对称分布，并且，所述减重槽15和减重孔16位于所述轴孔14与磁钢槽11之间。

在本实施例中，所述定子2与转子之间存在径向气隙。并且，具体地，所述径向气隙为0.3mm-1mm之间，优选为0.5mm。

以上所述只是本发明的较佳实施方式，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种转子芯片，包括有圆盘形的芯片(1)，所述芯片(1)上设有16条磁钢槽(11)，每两个相邻的所述磁钢槽(11)构成1组磁槽对，每组所述磁槽对中的2个磁钢槽(11)采用V形排列且开口方向朝向芯片(1)的外侧，8组磁槽对环绕芯片(1)的中心对称分布，同一组磁槽对内的两个磁钢槽(11)均关于某一过芯片(1)中心的直线n对称设置，其特征在于：所述芯片(1)在每组所述磁槽对的V形开口侧均设置有一组隔磁孔组，所述隔磁孔组包括有关于直线n对称设置的两个第一隔磁孔(12)和两个第二隔磁孔(13)，第二隔磁孔(13)位于第一隔磁孔(12)的两侧；同一组内的两个第一隔磁孔(12)的中心分别与芯片(1)中心之间的连线构成的夹角为A，A的角度大小在15°±0.5°之间，同一组内的第一隔磁孔(12)的中心与其相邻的第二隔磁孔(13)的中心分别与芯片(1)中心之间的连线构成的夹角为B，B的角度大小在7.5°±0.5°之间；过所述第一隔磁孔(12)中心和芯片(1)中心的直线m，与芯片(1)外轮廓以及磁钢槽(11)外侧边缘之间两个交点的距离为E，所述第一隔磁孔(12)的直径大小d1在之间，且第一隔磁孔(12)的中心到芯片(1)外轮廓的最小距离G在/>之间；过所述第二隔磁孔(13)中心和芯片(1)中心的直线y，与芯片(1)外轮廓以及磁钢槽(11)外侧边缘之间两个交点的距离为F，所述第二隔磁孔(13)的直径大小d2在/>之间，且第二隔磁孔(13)的中心到芯片(1)外轮廓的最小距离H在/>之间；所述芯片(1)上开有若干减重槽(15)和/或减重孔(16)，所述减重槽(15)和/或减重孔(16)环绕所述芯片(1)的中心对称分布。

2.根据权利要求1所述的一种转子芯片，其特征在于：所述芯片(1)的中心设有轴孔(14)。

3.根据权利要求2所述的一种转子芯片，其特征在于：所述减重槽(15)和/或减重孔(16)位于所述轴孔(14)与磁钢槽(11)之间。

4.一种转子，其特征在于：包括有权利要求1所述的若干转子芯片。

5.根据权利要求4所述的转子，其特征在于：还包括有转轴，所述芯片(1)的中心设有轴孔(14)，所述转子芯片通过所述轴孔(14)安装在所述转轴上。

6.根据权利要求5所述的转子，其特征在于：还包括有16个磁钢块，所述转子芯片以相同角度安装在所述转轴上，16个所述磁钢块分别安装在每个转子芯片对应的16个磁钢槽(11)内且贯穿所有转子芯片。

7.一种电机，包括有48槽的定子(2)，其特征在于：还包括有权利要求4-6任一所述的转子，所述定子(2)能够转动的套装在转子的外侧且与转子之间存在径向气隙。

8.根据权利要求7所述的一种电机，其特征在于：所述径向气隙为0.3mm-1mm之间。