電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)的低波動(dòng)開(kāi)孔式永磁轉(zhuǎn)子的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)的低波動(dòng)開(kāi)孔式永磁轉(zhuǎn)子，涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，所解決的是降低電機(jī)力矩波動(dòng)的技術(shù)問(wèn)題。該轉(zhuǎn)子上設(shè)有多個(gè)永磁單元，及與各永磁單元一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)橢圓形的調(diào)節(jié)孔；所述永磁單元包括開(kāi)設(shè)在轉(zhuǎn)子上的V形永磁槽，及嵌置在永磁槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼，并且每個(gè)調(diào)節(jié)孔都位于對(duì)應(yīng)永磁單元中的兩個(gè)磁鋼之間；各調(diào)節(jié)孔等分成A、B兩類(lèi)，各A類(lèi)調(diào)節(jié)孔與各B類(lèi)調(diào)節(jié)孔沿轉(zhuǎn)子的周向交替布設(shè)；A類(lèi)調(diào)節(jié)孔的橢圓長(zhǎng)軸與該調(diào)節(jié)孔所對(duì)應(yīng)的永磁單元的磁級(jí)中心軸線(xiàn)重合，B類(lèi)調(diào)節(jié)孔的橢圓短軸與該調(diào)節(jié)孔所對(duì)應(yīng)的永磁單元的磁級(jí)中心軸線(xiàn)重合。本實(shí)用新型提供的轉(zhuǎn)子，特別適用于電動(dòng)汽車(chē)使用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)的低波動(dòng)開(kāi)孔式永磁轉(zhuǎn)子
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電機(jī)技術(shù)，特別是涉及一種電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)的低波動(dòng)開(kāi)孔式永磁轉(zhuǎn)子的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)汽車(chē)是解決能源危機(jī)和環(huán)境污染的重要途徑。電動(dòng)汽車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)制約著中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。尤其在適用于電動(dòng)汽車(chē)的高效能內(nèi)置式永磁同步電機(jī)方面，存在著功率密度低，高速恒功率范圍窄、力矩波動(dòng)大、過(guò)載能力低和可靠性差等缺陷，難以滿(mǎn)足要求。電動(dòng)汽車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)制約著中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
[0003]齒槽力矩(也稱(chēng)磁阻力矩)是自動(dòng)化場(chǎng)合、機(jī)電一體化場(chǎng)合的調(diào)速系統(tǒng)中致命缺陷。現(xiàn)有的降低電機(jī)力矩波動(dòng)方法主要有分?jǐn)?shù)槽法、輔助槽法、輔助齒法、斜槽法、斜極法、閉口槽法和磁化槽楔法等，這些方法各有利弊，但總是難以有效消除齒槽效應(yīng)。斜槽或斜極是最常用減小力矩波動(dòng)的方法，但斜槽和斜極法對(duì)方波電機(jī)氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度平頂寬度有影響，同時(shí)定子斜槽使生產(chǎn)工藝和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使定子槽面積減小，降低出力，使銅耗增加，斜槽和斜極兩者均降低出力，并使電機(jī)的工藝和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電機(jī)制造成本提高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能降低齒槽引起的力矩波動(dòng)，從而能降低機(jī)械振動(dòng)、噪音的電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)的電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)的低波動(dòng)開(kāi)孔式永磁轉(zhuǎn)子。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所提供的一種電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)的低波動(dòng)開(kāi)孔式永磁轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子上設(shè)有多個(gè)永磁單元，所述永磁單元包括開(kāi)設(shè)在轉(zhuǎn)子上的永磁槽，及嵌置在永磁槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼，所述永磁槽呈尖頂部朝內(nèi)的V形，并且永磁槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼布設(shè)成尖頂部朝內(nèi)的V形，各永磁單元的永磁槽圍繞轉(zhuǎn)子的軸心對(duì)稱(chēng)布設(shè)；
[0006]其特征在于:該轉(zhuǎn)子上開(kāi)設(shè)有多個(gè)軸向貫通的調(diào)節(jié)孔，所述調(diào)節(jié)孔的數(shù)量與永磁單元的數(shù)量一致，每個(gè)調(diào)節(jié)孔對(duì)應(yīng)一個(gè)永磁單元，并且每個(gè)調(diào)節(jié)孔都位于對(duì)應(yīng)永磁單元中的兩個(gè)磁鋼之間；
[0007]所述調(diào)節(jié)孔為橢圓形孔，各調(diào)節(jié)孔的橢圓長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度一致，各調(diào)節(jié)孔的橢圓短軸的長(zhǎng)度一致;各調(diào)節(jié)孔等分成兩類(lèi)，其中的一類(lèi)為A類(lèi)調(diào)節(jié)孔，另一類(lèi)為B類(lèi)調(diào)節(jié)孔，并且各A類(lèi)調(diào)節(jié)孔與各B類(lèi)調(diào)節(jié)孔沿轉(zhuǎn)子的周向交替布設(shè)；
[0008]并且，A類(lèi)調(diào)節(jié)孔的橢圓長(zhǎng)軸與該調(diào)節(jié)孔所對(duì)應(yīng)的永磁單元的磁級(jí)中心軸線(xiàn)重合，B類(lèi)調(diào)節(jié)孔的橢圓短軸與該調(diào)節(jié)孔所對(duì)應(yīng)的永磁單元的磁級(jí)中心軸線(xiàn)重合。
[0009]進(jìn)一步的，設(shè)各調(diào)節(jié)孔的橢圓長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度為Dl，各調(diào)節(jié)孔的橢圓短軸的長(zhǎng)度為D2，貝丨JD2/D1在0.52至0.58之間。
[0010]本實(shí)用新型提供的電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)的低波動(dòng)開(kāi)孔式永磁轉(zhuǎn)子，采用在V型永磁槽的兩段磁鋼間設(shè)置橢圓形調(diào)節(jié)孔的方式獲得定子鐵心斜槽、轉(zhuǎn)子永磁磁極斜極或者定轉(zhuǎn)子間采用不均勻氣隙等工藝和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的同樣效果，使d軸(磁極軸線(xiàn))與q軸(相鄰磁極中心線(xiàn))的徑向力趨于平衡，能有效地消除齒槽效應(yīng)，降低齒槽引起的力矩波動(dòng)，從而能降低機(jī)械振動(dòng)、噪音和反電勢(shì)諧波，減少鐵心損耗，實(shí)現(xiàn)電機(jī)高效、高功率密度、高可靠性、寬調(diào)速、低噪、低波動(dòng)平穩(wěn)運(yùn)行等特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】

[0011]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)的低波動(dòng)開(kāi)孔式永磁轉(zhuǎn)子的徑向截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合【附圖說(shuō)明】對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制本實(shí)用新型，凡是采用本實(shí)用新型的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型中的頓號(hào)均表示和的關(guān)系。
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)的低波動(dòng)開(kāi)孔式永磁轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子I上設(shè)有多個(gè)永磁單元，所述永磁單元包括開(kāi)設(shè)在轉(zhuǎn)子上的永磁槽2，及嵌置在永磁槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼3，所述永磁槽2呈尖頂部朝內(nèi)(朝內(nèi)是指朝向轉(zhuǎn)子軸心方向)的V形，并且永磁槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼3布設(shè)成尖頂部朝內(nèi)的V形，各永磁單元的永磁槽2圍繞轉(zhuǎn)子的軸心對(duì)稱(chēng)布設(shè)；
[0014]其特征在于:該轉(zhuǎn)子I上開(kāi)設(shè)有多個(gè)軸向貫通的調(diào)節(jié)孔4，所述調(diào)節(jié)孔4的數(shù)量與永磁單元的數(shù)量一致，每個(gè)調(diào)節(jié)孔對(duì)應(yīng)一個(gè)永磁單元，并且每個(gè)調(diào)節(jié)孔都位于對(duì)應(yīng)永磁單元中的兩個(gè)磁鋼3之間；
[0015]所述調(diào)節(jié)孔4為橢圓形孔，各調(diào)節(jié)孔的橢圓長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度一致，各調(diào)節(jié)孔的橢圓短軸的長(zhǎng)度一致;各調(diào)節(jié)孔等分成兩類(lèi)，其中的一類(lèi)為A類(lèi)調(diào)節(jié)孔，另一類(lèi)為B類(lèi)調(diào)節(jié)孔，并且各A類(lèi)調(diào)節(jié)孔與各B類(lèi)調(diào)節(jié)孔沿轉(zhuǎn)子的周向交替布設(shè)；
[0016]并且，A類(lèi)調(diào)節(jié)孔的橢圓長(zhǎng)軸與該調(diào)節(jié)孔所對(duì)應(yīng)的永磁單元的磁級(jí)中心軸線(xiàn)重合，B類(lèi)調(diào)節(jié)孔的橢圓短軸與該調(diào)節(jié)孔所對(duì)應(yīng)的永磁單元的磁級(jí)中心軸線(xiàn)重合；
[0017]設(shè)各調(diào)節(jié)孔的橢圓長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度為Dl，各調(diào)節(jié)孔的橢圓短軸的長(zhǎng)度為D2，則D2/D1在
0.52至0.58之間，調(diào)節(jié)D2/D1的比值，即可控制磁通經(jīng)極靴時(shí)的磁路飽和程度，從而能調(diào)節(jié)有效磁通變化，減小齒槽基波和高次諧波力矩幅值，降低齒槽引起的力矩波動(dòng)。
[0018]本實(shí)用新型實(shí)施例獲得了與定子鐵心斜槽、轉(zhuǎn)子永磁磁極斜極或者定轉(zhuǎn)子間采用不均勻氣隙等工藝和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的措施同樣的效果，減小了氣隙磁導(dǎo)的變化，從而減小了當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)氣隙磁場(chǎng)儲(chǔ)能的變化，使d軸與q軸徑向力趨于平衡，削弱了磁阻力矩(即齒槽力矩)這一電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中致命缺陷，抑制了齒槽引起的力矩波動(dòng)，能顯著減小轉(zhuǎn)子高速運(yùn)行時(shí)的噪音、機(jī)械振動(dòng)和定子鐵心變形，特別是可顯著減小反電勢(shì)諧波分量，能有效降低反電勢(shì)總諧波失真THD(Total Harmonic Distort1n)，有利于電機(jī)頻繁啟動(dòng)，能提高效率、過(guò)載能力和功率密度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)的低波動(dòng)開(kāi)孔式永磁轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子上設(shè)有多個(gè)永磁單元，所述永磁單元包括開(kāi)設(shè)在轉(zhuǎn)子上的永磁槽，及嵌置在永磁槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼，所述永磁槽呈尖頂部朝內(nèi)的V形，并且永磁槽內(nèi)的兩個(gè)磁鋼布設(shè)成尖頂部朝內(nèi)的V形，各永磁單元的永磁槽圍繞轉(zhuǎn)子的軸心對(duì)稱(chēng)布設(shè)； 其特征在于:該轉(zhuǎn)子上開(kāi)設(shè)有多個(gè)軸向貫通的調(diào)節(jié)孔，所述調(diào)節(jié)孔的數(shù)量與永磁單元的數(shù)量一致，每個(gè)調(diào)節(jié)孔對(duì)應(yīng)一個(gè)永磁單元，并且每個(gè)調(diào)節(jié)孔都位于對(duì)應(yīng)永磁單元中的兩個(gè)磁鋼之間； 所述調(diào)節(jié)孔為橢圓形孔，各調(diào)節(jié)孔的橢圓長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度一致，各調(diào)節(jié)孔的橢圓短軸的長(zhǎng)度一致;各調(diào)節(jié)孔等分成兩類(lèi)，其中的一類(lèi)為A類(lèi)調(diào)節(jié)孔，另一類(lèi)為B類(lèi)調(diào)節(jié)孔，并且各A類(lèi)調(diào)節(jié)孔與各B類(lèi)調(diào)節(jié)孔沿轉(zhuǎn)子的周向交替布設(shè)； 并且，A類(lèi)調(diào)節(jié)孔的橢圓長(zhǎng)軸與該調(diào)節(jié)孔所對(duì)應(yīng)的永磁單元的磁級(jí)中心軸線(xiàn)重合，B類(lèi)調(diào)節(jié)孔的橢圓短軸與該調(diào)節(jié)孔所對(duì)應(yīng)的永磁單元的磁級(jí)中心軸線(xiàn)重合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)的低波動(dòng)開(kāi)孔式永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于:設(shè)各調(diào)節(jié)孔的橢圓長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度為Dl，各調(diào)節(jié)孔的橢圓短軸的長(zhǎng)度為D2，則D2/D1在0.52至0.58之間。
【文檔編號(hào)】H02K1/27GK205725212SQ201620537546
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月6日
【發(fā)明人】林德芳
【申請(qǐng)人】上海川也電機(jī)有限公司