CN219535734U - 一种降低漏磁率和转矩脉动的定转子冲片组合及电机 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种降低漏磁率和转矩脉动的定转子冲片组合及电机，包括定子冲片及转子冲片，所述定子冲片上沿圆周等距分布若干梨型槽，所述转子冲片上沿圆周等距分布若干对极V型磁钢槽；在所述定子冲片上所述梨型槽设置为绕线槽，相邻两个梨型槽之间的间隔区为定子齿磁路；每两个所述V型磁钢槽之间设置有第二磁桥区，所述第二磁桥区内设置至少一个凹槽，所述凹槽位于所述转子冲片的边沿且槽口朝外设置；所述V型磁钢槽包括呈V型对称分布的第一钢槽及第二钢槽，在V型闭端处所述第一钢槽及第二钢槽设置一定间隙，在所述间隙内设置一第一磁桥；所述第一钢槽及第二钢槽在V型闭端处朝向定子冲片中心方向相背设置有避让槽。
Description
技术领域
本申请涉及电机的技术领域，尤其涉及一种降低漏磁率和转矩脉动的定转子冲片组合及电机。
背景技术
高转矩密度和高效率是电机一直追求的最重要的两个指标，这两个技术方面的改进就一直是电机领域研究重中之重，目前市面上流行的永磁同步电机已经是一款性能比较优异、符合市场发展有前途的电机了。
但是永磁同步电机在高性能控制场合对电机转矩的平稳性要求较高，转矩脉动过大会降低驱动***的可靠性，尤其在伺服***中，转矩脉动会严重影响伺服控制的精度。
永磁电机一般由永磁转矩和磁阻转矩两部分组成，永磁转矩是指电动机旋转磁场各极磁通与转子电流相互作用而在转子上形成的旋转力矩，其大小随着转子弱磁角成余弦关系；磁阻转矩是指由转子本身的磁阻不同引起的；而磁阻转矩与两倍弱磁角成正弦关系。
但由于定子为空心线圈，电机的实际气隙较大，从而磁场的漏磁也比较大，造成永久磁铁的磁性能得不到充分利用，而且空心线圈的涡流损耗也比较大；此外，由于永磁电机气隙磁场的不可调控，当负载不对称或负载发生突变时势必会引起转子转矩的改变，从而影响电机转矩的平稳性。
实用新型内容
为了解决上述问题，优化永磁转矩和磁阻转矩最优占比，降低漏磁率，转矩脉动小，电机的效率高，本申请提供一种降低漏磁率和转矩脉动的定转子冲片组合及电机。采用如下的技术方案：
一种降低漏磁率和转矩脉动的定转子冲片组合，包括定子冲片及转子冲片，所述定子冲片上沿圆周等距分布若干梨型槽，所述转子冲片上沿圆周等距分布若干对极V型磁钢槽；
在所述定子冲片上所述梨型槽设置为绕线槽，相邻两个梨型槽之间的间隔区为定子齿磁路；
每两个所述V型磁钢槽之间设置有第二磁桥区，所述第二磁桥区内设置至少一个凹槽，所述凹槽位于所述转子冲片的边沿且槽口朝外设置；
所述V型磁钢槽包括呈V型对称分布的第一钢槽及第二钢槽，在V型闭端处所述第一钢槽及第二钢槽设置一定间隙，在所述间隙内连接第一钢槽及第二钢槽设置一第一磁桥；
所述第一钢槽及第二钢槽在V型闭端处朝向定子冲片中心方向均设置有避让槽，所述第一钢槽及第二钢槽上的避让槽为相背设置。
可选的，在所述梨型槽中心处设置所述绕线槽与所述定子齿磁路的宽度比在1.3－1.4之间。
可选的，所述梨型槽数量分布为48槽，所述V型磁钢槽数量分布为8对极。
可选的，所述第一磁桥的长度设置在0.75mm－2mm。
可选的，所述凹槽的深度为4mm－8mm，所述凹槽数量设置在1－2个。
可选的，所述避让槽的深度为4mm－8mm，其宽度为1mm－3mm。
可选的，所述第一钢槽及第二钢槽的V型张开角度为130°－140°；
所述第一钢槽及第二钢槽的V型内角与定子冲片中心点的距离占定子冲片半径的80％－85％。
可选的，所述转子冲片中心处设置有中心孔，所述中心孔周侧边设置有一键槽避位孔；
所述转子冲片沿中心孔周向开设若干让位槽。
一种电机，其特征在于：包括上述中任一项所述的定转子冲片组合。
综上所述，本申请包括以下有益效果：
1.本申请在不改变定转子冲片组合的结构基础上实现一款电机的高低速皆可运行的模式，能实现400r/min－5000r/min额定转速运行空间，且该组合具有一定弱磁深度的同时保证输出转矩大，脉动小，高效率及高功率因素极好的响应了节能减排的号召。
2.本申请采用转子设计独特的磁钢槽结构，优化了漏磁系数、极与极间磁桥处设置了避让槽，优化了凸极率和极弧系数，提高了磁钢的利用率和优化了反电势的谐波占比，优化了磁阻转矩的利用率，提供最大输出扭矩时，最大程度降低了转矩脉动。提高了电机的稳定性和效率。
3.本申请V字型结构能在有限空间内放置更多的磁钢提高永磁转矩，且特制的V型磁钢槽和冲片结构能降低漏磁率，优化谐波占比。本申请V型结构优化了永磁转矩和磁阻转矩最优占比，降低漏磁率，转矩脉动小，电机的效率高，使用该冲片组合设计的电机功率因数能达到0.99。
附图说明
图1是本实施例的整体结构示意图；
图2是本实施例的定子冲片结构示意图；
图3是图2中局部放大图；
图4是本实施例的转子冲片结构示意图；
图5是图4中局部放大图。
附图标记说明：1、定子冲片；11、梨型槽；12、定子齿磁路；2、转子冲片；21、V型磁钢槽；211、第一钢槽；212、第二钢槽；213、避让槽；22、凹槽；23、第一磁桥；24、中心孔；25、键槽避位孔；26、让位槽。
具体实施方式
以下结合附图1－5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种降低漏磁率和转矩脉动的定转子冲片组合及电机，所述定转子冲片组合主要用于电机，该定转子冲片组合在不改变其结构的基础上实现一款电机的高低速皆可运行的模式。
本申请所提供的定转子冲片组合包括定子冲片1及转子冲片2，如图1，定子冲片1采用48槽梨型槽11，所述梨型槽11沿圆周等距分布，转子冲片2采用8对极V型磁钢槽21，所述磁钢槽沿圆周等距分布。
如图2，在所述定子冲片1上所述梨型槽11设置为绕线槽，相邻两个梨型槽11之间的间隔区为定子齿磁路12，本申请以梨型槽11中心线为准，设置绕线槽与定子齿磁路12的宽度比i在1.3－1.4之间，以此来优化绕线槽和定子齿磁路12的面积比，梨型槽11可以有效的扩大绕线面积参数，梨型槽11的结构如图3。
如图4，转子冲片2包括设置的V型磁钢槽21、中心孔24及铆钉孔，适配于安装，在中心孔24侧边设置有一键槽避位孔25，为了让该转子冲片2质量最轻化，在转子冲片2中心孔24圆周均匀布置了8个让位槽26，且优化了避让槽213的形状位置大小，不影响冲片组合磁路的通畅。
如图5，所述V型磁钢槽21包括呈V型对称分布的第一钢槽211及第二钢槽212，在V型闭端处所述第一钢槽211及第二钢槽212设置一定间隙，为了满足高速和低速两种工况下使用，为了保证该冲片在高速下的结构强度，在所述间隙内连接第一钢槽211及第二钢槽212设置一第一磁桥23，第一磁桥23的长度H设置在0.75mm－2mm。
同时为了保证低速大转矩能够运行，必须让磁钢输出的磁链均能有效利用，为了减小漏磁率，在第一钢槽211及第二钢槽212在V型闭端处朝向定子冲片1中心方向均设置有避让槽213，第一钢槽211及第二钢槽212上的避让槽213为相背设置，避让槽213的的深度尺寸在4mm－8mm，避让槽213的宽度尺寸在1mm－3mm，该项优化了冲片漏磁率。
本申请所提供的转子冲片2上在每两个V型磁钢槽21相邻之间设置有第二磁桥区，在该第二磁桥区内设置凹槽22，凹槽22位于转子冲片2的边沿且槽口朝外设置，该凹槽22个数为1－2个，凹槽22的深度为4mm－8mm，整体结构优化了谐波含量，降低了电机的转矩脉动。
所述第一钢槽211及第二钢槽212的V型张开角度为130°－140°，第一钢槽211及第二钢槽212的V型内角与定子冲片1中心点的距离L212占定子冲片1半径的80％－85％，输出转矩最大的同时又能最大程度的减小转矩脉动。
本申请所提供的定转子冲片组合能实现400r/min－5000r/min额定转速运行空间，且该组合输出转矩大，脉动小，高效率及高功率因素极好的响应了节能减排的号召，其具有高功率密度，高功率因数，节能环保，实现降低漏磁率，优化谐波份量，转矩脉动低，同时调速范围宽，调速快，能适应高低速额定转速。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种降低漏磁率和转矩脉动的定转子冲片组合，其特征在于：包括定子冲片及转子冲片，所述定子冲片上沿圆周等距分布若干梨型槽，所述转子冲片上沿圆周等距分布若干对极V型磁钢槽；
在所述定子冲片上所述梨型槽设置为绕线槽，相邻两个梨型槽之间的间隔区为定子齿磁路；
每两个所述V型磁钢槽之间设置有第二磁桥区，所述第二磁桥区内设置至少一个凹槽，所述凹槽位于所述转子冲片的边沿且槽口朝外设置；
所述V型磁钢槽包括呈V型对称分布的第一钢槽及第二钢槽，在V型闭端处所述第一钢槽及第二钢槽设置一定间隙，在所述间隙内连接第一钢槽及第二钢槽设置一第一磁桥；
所述第一钢槽及第二钢槽在V型闭端处朝向定子冲片中心方向均设置有避让槽，所述第一钢槽及第二钢槽上的避让槽为相背设置。
2.根据权利要求1所述的一种降低漏磁率和转矩脉动的定转子冲片组合，其特征在于：在所述梨型槽中心处设置所述绕线槽与所述定子齿磁路的宽度比在1.3－1.4之间。
3.根据权利要求1所述的一种降低漏磁率和转矩脉动的定转子冲片组合，其特征在于：所述梨型槽数量分布为48槽，所述V型磁钢槽数量分布为8对极。
4.根据权利要求1所述的一种降低漏磁率和转矩脉动的定转子冲片组合，其特征在于：所述第一磁桥的长度设置在0.75mm－2mm。
5.根据权利要求1所述的一种降低漏磁率和转矩脉动的定转子冲片组合，其特征在于：所述凹槽的深度为4mm－8mm，所述凹槽数量设置在1－2个。
6.根据权利要求1所述的一种降低漏磁率和转矩脉动的定转子冲片组合，其特征在于：所述避让槽的深度为4mm－8mm，其宽度为1mm－3mm。
7.根据权利要求1所述的一种降低漏磁率和转矩脉动的定转子冲片组合，其特征在于：所述第一钢槽及第二钢槽的V型张开角度为130°－140°；
所述第一钢槽及第二钢槽的V型内角与定子冲片中心点的距离占定子冲片半径的80％－85％。
8.根据权利要求1所述的一种降低漏磁率和转矩脉动的定转子冲片组合，其特征在于：所述转子冲片中心处设置有中心孔，所述中心孔周侧边设置有一键槽避位孔；
所述转子冲片沿中心孔周向开设若干让位槽。
9.一种电机，其特征在于：包括权利要求1－8中任一项所述的定转子冲片组合。
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