本发明属于永磁电机领域,涉及一种新能源汽车用永磁电机斜极结构。
背景技术:
永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机,永磁体作为转子产生旋转磁场,三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应,感应三相对称电流,此时转子动能转化为电能,永磁同步电机作发电机用;当定子侧通入三相对称电流,由于三相定子在空间位置上相差120,所以三相定子电流在空间中产生旋转磁场,转子旋转磁场中受到电磁力作用运动,此时电能转化为动能,永磁同步电机作电动机用。
目前新能源汽车永磁电机齿槽转矩较大,影响电机性能,斜极方式固定,不能进行斜极方式切换,转子多段斜极需要不同种冲片,采用多种冲片需开发多种模具,开发费用高,采用螺栓固定方式工艺复杂,安装困难,费时费力,不利于流水化作业。
技术实现要素:
本发明目的是:提供一种采用多段斜极方式,通过电机转轴上键槽配合,完成各段之间斜极角度偏移,通过转子支架与电机转轴切换斜极角度和斜极方式的新能源汽车用永磁电机斜极结构。
本发明的技术方案是:一种新能源汽车用永磁电机斜极结构,该新能源汽车用永磁电机斜极结构包括:磁钢槽、转子铁芯、转子支架、铁芯定位键、转子支架定位键、转轴定位槽、电机转轴;
所述转子铁芯周向上设有磁钢槽;
所述转子支架的外壁设有所述铁芯定位键,所述转子铁芯的内壁设有对应的定位槽,所述转子铁芯和所述转子支架通过键槽配合进行固定;
所述转子支架的内壁设有所述转子支架定位键,所述转子支架的轴心处设有贯穿的中心轴孔;
所述电机转轴沿轴向设有所述转轴定位槽,所述转子支架和所述电机转轴通过键槽配合进行固定;
电机斜极分为预定段,转子冲片利用正反面形成预定磁极夹角,按照预定顺序排列后整体安装于所述电机转轴上。
可选的,所述预定磁极夹角可以通过如下方式计算:
预定磁极夹角=360°/(槽数•分段数)。
其进一步的技术方案是:所述预定磁极夹角为1.25°±0.01°。
其进一步的技术方案是:所述转子支架上设有减重孔。
其进一步的技术方案是:所述转子支架定位键包括第一转子支架定位键和第二转子支架定位键;所述第一转子支架定位键和所述第二转子支架定位键的中心线与水平线的夹角为α,其中α=预定磁极夹角/2。
其进一步的技术方案是:夹角α为0.625°±0.001°。
其进一步的技术方案是:所述转轴定位槽包括第一转轴定位槽、第二转轴定位槽、第三转轴定位槽、第四转轴定位槽、第五转轴定位槽、第六转轴定位槽;
所述第一转轴定位槽与所述第二转轴定位槽的夹角为β,所述第二转轴定位槽与所述第三转轴定位槽的夹角为β;其中β=45° 2•预定磁极夹角。
所述第一转轴定位槽与所述第四转轴定位槽关于轴中心对称,所述第二转轴定位槽与所述第五转轴定位槽关于轴中心对称,所述第三转轴定位槽与所述第六转轴定位槽关于轴中心对称。
其进一步的技术方案是:夹角β为47.5°±0.1°。
其进一步的技术方案是:所述磁钢槽为v型。
本发明的优点是:
采用多段斜极方式有利于降低电机齿槽转矩,提升电机nvh(噪声、振动与声振粗糙度)性能;采用多段斜极磁钢进行分段,有利于降低磁钢涡流损耗,降低磁钢退磁风险;利用冲片的对称性,采用正反面方式完成两段之间斜极角度偏移;利用电机转轴上键槽配合,完成各段之间斜极角度偏移;可通过转子支架与电机转轴切换斜极角度和斜极方式。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
图1是本申请一个实施例提供的新能源汽车用永磁电机斜极结构的转子铁芯的示意图;
图2是本申请一个实施例提供的多段斜极转子铁芯斜极顺序示意图;
图3是本申请一个实施例提供的电机转轴的示意图;
图4是本申请一个实施例提供的转子支架的示意图。
其中:1、磁钢槽;2、转子铁芯;3、转子支架;4、第一铁芯定位键;5、第二铁芯定位键;6、第三铁芯定位键;7、第四铁芯定位键;8、第一转子支架定位键;9、第二转子支架定位键;10、第一转轴定位槽;11、第二转轴定位槽;12、第三转轴定位槽;13、第四转轴定位槽;14、第五转轴定位槽;15、第六转轴定位槽;16、电机转轴。
具体实施方式
实施例:本申请提供了一种新能源汽车用永磁电机斜极结构,结合参考图1至图4,该斜极结构包括:磁钢槽1、转子铁芯2、转子支架3、铁芯定位键、转子支架定位键、转轴定位槽、电机转轴16。
电机斜极分为预定段,转子冲片利用正反面形成预定磁极夹角,按照预定顺序排列后整体安装于电机转轴16上。
预定磁极夹角可以通过如下方式计算:预定磁极夹角=360°/(槽数•分段数)。
结合参考图2,电机斜极分为六段,如图2的排列顺序进行排列,图中所示角度为磁极中心线相差角度。
示例性的,预定磁极夹角为1.25°±0.01°。冲片安装时,利用正反面形成磁极1.25°±0.01°夹角,按照图2所示顺序找好位置,将整体转子冲片装于电机转轴16上。
需要说明的是,在实际应用中,可以通过更换转子支架3与电机转轴16切换永磁电机斜极段数与斜极方式。
转子铁芯2周向上设有磁钢槽1。
可选的,磁钢槽1为v型。
转子支架3的外壁设有铁芯定位键,转子铁芯2的内壁设有对应的定位槽,转子铁芯2和转子支架3通过键槽配合进行固定。
示例性的,铁芯定位键包括第一铁芯定位键4、第二铁芯定位键5、第三铁芯定位键6和第四铁芯定位键7,在实际应用中,键槽数量可根据需求增减。
转子支架3的内壁设有转子支架定位键,转子支架3的轴心处设有贯穿的中心轴孔。
可选的,转子支架3上设有减重孔。减重孔的数量及形状可根据需求合理设置。
可选的,转子支架定位键包括第一转子支架定位键8和第二转子支架定位键9;第一转子支架定位键8和第二转子支架定位键9的中心线与水平线的夹角为α,其中α=预定磁极夹角/2。
示例性的,夹角α为0.625°±0.001°。
电机转轴16沿轴向设有转轴定位槽,转子支架2和电机转轴16通过键槽配合进行固定。
可选的,转轴定位槽包括第一转轴定位槽10、第二转轴定位槽11、第三转轴定位槽12、第四转轴定位槽13、第五转轴定位槽14、第六转轴定位槽15。第一转轴定位槽10与第二转轴定位槽11的夹角为β,第二转轴定位槽11与第三转轴定位槽12的夹角为β,其中β=45° 2•预定磁极夹角。第一转轴定位槽10与第四转轴定位槽13关于轴中心对称,第二转轴定位槽11与第五转轴定位槽14关于轴中心对称,第三转轴定位槽12与第六转轴定位槽15关于轴中心对称。
示例性的,夹角β为47.5°±0.1°。
综上所述,本申请提供的新能源汽车用永磁电机斜极结构,采用多段斜极方式有利于降低电机齿槽转矩,提升电机nvh(噪声、振动与声振粗糙度)性能;采用多段斜极磁钢进行分段,有利于降低磁钢涡流损耗,降低磁钢退磁风险;利用冲片的对称性,采用正反面方式完成两段之间斜极角度偏移;利用电机转轴上键槽配合,完成各段之间斜极角度偏移;可通过转子支架与电机转轴切换斜极角度和斜极方式。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此,限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或者两个以上。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本申请的较佳实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
1.一种新能源汽车用永磁电机斜极结构,其特征在于,包括:磁钢槽、转子铁芯、转子支架、铁芯定位键、转子支架定位键、转轴定位槽、电机转轴;
所述转子铁芯周向上设有磁钢槽;
所述转子支架的外壁设有所述铁芯定位键,所述转子铁芯的内壁设有对应的定位槽,所述转子铁芯和所述转子支架通过键槽配合进行固定;
所述转子支架的内壁设有所述转子支架定位键,所述转子支架的轴心处设有贯穿的中心轴孔;
所述电机转轴沿轴向设有所述转轴定位槽,所述转子支架和所述电机转轴通过键槽配合进行固定;
电机斜极分为预定段,转子冲片利用正反面形成预定磁极夹角,按照预定顺序排列后整体安装于所述电机转轴上。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车用永磁电机斜极结构,其特征在于,所述预定磁极夹角为1.25°±0.01°。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车用永磁电机斜极结构,其特征在于,所述转子支架上设有减重孔。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车用永磁电机斜极结构,其特征在于,所述转子支架定位键包括第一转子支架定位键和第二转子支架定位键;所述第一转子支架定位键和所述第二转子支架定位键的中心线与水平线的夹角为α。
5.根据权利要求4所述的新能源汽车用永磁电机斜极结构,其特征在于,夹角α为0.625°±0.001°。
6.根据权利要求1所述的新能源汽车用永磁电机斜极结构,其特征在于,所述转轴定位槽包括第一转轴定位槽、第二转轴定位槽、第三转轴定位槽、第四转轴定位槽、第五转轴定位槽、第六转轴定位槽;
所述第一转轴定位槽与所述第二转轴定位槽的夹角为β,所述第二转轴定位槽与所述第三转轴定位槽的夹角为β;
所述第一转轴定位槽与所述第四转轴定位槽关于轴中心对称,所述第二转轴定位槽与所述第五转轴定位槽关于轴中心对称,所述第三转轴定位槽与所述第六转轴定位槽关于轴中心对称。
7.根据权利要求6所述的新能源汽车用永磁电机斜极结构,其特征在于,夹角β为47.5°±0.1°。
8.根据权利要求1至7任一所述的新能源汽车用永磁电机斜极结构,其特征在于,所述磁钢槽为v型。
技术总结