CN108599407B - 高效永磁新能源汽车动力电机电磁冲片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效永磁新能源汽车动力电机电磁冲片，主要针对解决现有同类产品中转子磁钢设置较少，导致功率较小、体积较大的技术问题而设计。其要点是该电机电磁冲片的转子铁芯设有六组均匀分布的平片孔，平片孔位于靠近定子铁芯内壁的转子铁芯内；平片孔的中心轴两侧转子铁芯内分布对称设有斜向设置的填料孔，平片孔与两侧填料孔之间的转子铁芯中心轴，以及两侧填料孔与转轴孔之间的转子铁芯中心轴分布设有第二固定孔，斜向对称设置的填料孔之间的转子铁芯中心轴依次设有第三固定孔和散热孔，均匀分布的散热孔之间设有所述两侧填料孔与转轴孔之间转子铁芯中心轴的第一固定孔，转动铁芯的平片孔和填料孔内分设有永磁体磁钢，转轴孔为异形孔。
Description
技术领域
本发明涉及电机领域，是一种高效永磁新能源汽车动力电机电磁冲片。
背景技术
汽车交流电机是一种遵循电磁感应原理和能量守恒定律的能量转换构件，为汽车降低损耗、提升效率、强化冷却，其效果较为突出。其中，永磁发电机是指由热能转变的机械能转化为电能的发电装置，其采用直流电流来产生主极磁场的励磁方式，称为电流励磁；若用永久磁体取代电流励磁，以产生主极磁场，则此种电机称为永磁电动机，其具有体积小，损耗低，效率高等优点。在许多情况下可以实现无刷化，因此其多为小型和微型电动机所采用；采用变频电源供电时，永磁电动机亦可用于调速传动系统，在家用电器、医疗器械、汽车、航空和国防等各个领域内获得了广泛的应用。现有此类永磁电动机如中国专利文献中披露的申请号201080033543.3，申请公布日2012.05.23，发明名称“车辆用旋转电机”；该旋转电机包括定子，以及定子铁心和卷绕在该定子铁心上的定子绕组；转子，其相对于定子设置成旋转自如，且具有转子铁心和多个永久磁铁，该转子铁心通过将形成有多个磁铁插入孔的电磁钢板层叠而形成，多个永久磁铁分别保持在多个磁铁插入孔中，并分别形成磁极，其中，各永久磁铁分别具备沿转子轴向延伸，且转子周向的长度具有两种以上的长度的形状。再如中国专利文献中披露的申请号200610127411.2，公开日2007年3月28日，发明名称“能够抑制转子芯变形的永磁体式旋转电机”；该旋转电机的转子芯设置有独立于开口的、在转轴方向上延伸的多个缝隙。第一缝隙布置在转子芯的磁极的中心处，以能够吸收在垂直于永磁体的主表面的方向上作用在每个开口的内周表面上的应力。第二缝隙布置在转子芯的磁极之间，以能够吸收平行于永磁体的主表面的应力；防止转子芯在径向向外方向上的变形，并通过将第一和第二缝隙每个形成为不干扰由定子产生的进入转子芯内的磁通量的磁路的形态。但上述永磁电动机的转子结构缺少平片孔和斜向填料孔结合的设计，磁钢在转子中的设置较少，磁场作用力较小，功率较小，电机体积较大。
发明内容
为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种高效永磁新能源汽车动力电机电磁冲片，使其解决现有同类产品中转子磁钢设置较少，导致功率较小、体积较大，以及定子结构设计欠佳的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。
一种高效永磁新能源汽车动力电机电磁冲片，该电机电磁冲片的定子铁芯内径设有转子铁芯，定子铁芯内径的内壁设有均匀分布的定子槽，定子槽之间的定子铁芯内壁为定子齿，相连定子槽的定子齿设有定子绕组，转子铁芯的中心轴设有转轴孔；其结构设计要点是所述转子铁芯设有均匀分布的平片孔，平片孔位于靠近定子铁芯内壁的转子铁芯内，平片孔呈一字平行于转子铁芯的外径圆切线设置；平片孔的中心轴两侧转子铁芯内分布对称设有斜向设置的填料孔，填料孔由平片孔的两侧向转子中心轴斜向设置，平片孔与两侧填料孔之间的转子铁芯中心轴，片孔与两侧填料孔之间的转子铁芯中心轴分布设有第二固定孔，斜向对称设置的填料孔之间的转子铁芯中心轴依次设有第三固定孔和散热孔，均匀分布的散热孔之间设有所述两侧填料孔与转轴孔之间转子铁芯中心轴的第一固定孔，转动铁芯的平片孔和填料孔内分设有永磁体磁钢，所述第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔分别呈圆形。从而在上述转子铁芯内同时设置用于永磁体磁钢装入的填料孔和平片孔，增加了转子铁芯内的磁场强大，从而减小了该电机电磁冲片的体积，提高了该电机电磁冲片的功率。
所述平片孔和填料孔的中间分别为磁体孔，磁体孔的两端分别设有开口孔，开口孔与磁体孔一体成型，磁体孔与开口孔之间一侧的过渡区设有向开口孔缩小抬升的挡边，挡板处的磁体孔设有下限隙槽，平片孔的另一侧两端设有向开口孔挡边弯曲的斜边。上述为一种平片孔和填料孔具体实施例，便于永磁体磁钢在平片孔和填料孔内作用力的限位和缓冲。
所述平片孔两侧向转子中心轴斜向设置的填料孔一端开口孔末端设有向转轴孔凸起的引导槽，引导槽的深度大于填料孔上磁体孔的挡边一侧边沿深度，引导槽的底部之间呈130度夹角设置，填料孔的挡边一侧磁体孔底部呈114度夹角设置。上述结构进一步提高了填料孔内永磁体磁钢向轴心作用力的缓冲和释放，提高了转子铁芯的使用寿命。
所述散热孔呈凸起的腰形，散热孔的转子铁芯外径一侧边向外凸起，即散热孔两端腰形边之间的一侧边向相连对称两侧填料孔之间中心轴的转子铁芯外径凸起，散热孔的凸起一侧边之间呈120度夹角。上述散热孔设计进一步提高了转子铁芯的散热效果。
所述平片孔、填料孔、散热孔之间以转轴孔为轴心分别呈30度夹角分布，即平片孔、对称设置的填料孔、散热孔，以及第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔分别呈六组均匀分布。上述为一种六组均匀分布设计的实施例，根据实际参数亦可多组分布。
所述转子铁芯的转轴孔内壁对称设有方形凸起的键槽筋，键槽筋的两侧转轴孔内壁分别设有向转子铁芯凸起的尖侧槽，即键槽筋分别呈Ω字形凸起，键槽筋两侧的尖侧槽之间分别呈120度夹角，一侧键槽筋的中间设有凹槽筋。上述结构便于异性转轴与转子铁芯之间的装配，稳定了转轴与转子铁芯在高速转动下的稳定性。
所述定子铁芯的外径设有均匀分布的磁空隙，磁空隙为M字形的凹槽。上述结构的磁空隙满足了定子铁芯与电机壳体之间的装配要求。
所述定子铁芯的定子槽由定子铁芯的内径一侧向定子铁芯的外径一侧逐渐增大，并在定子铁芯的内径开口处收窄，定子槽的深度在定子铁芯厚度的二分之一至三分之二之间，定子槽与定子槽之间的中心线以定子铁芯的中心为轴心分别呈11.25度夹角分布。从而上述结构增加了定子铁芯内定子绕组数量，增强了定子铁芯的磁场强大，进一步满足定子铁芯与转子铁芯之间的磁场匹配度。
本发明结构设计合理，生产装配方便，使用寿命长，功率大，体积小，稳定性好；其适合作为小型的高效永磁新能源汽车动力电机电磁冲片使用，及其同类产品的结构改进。
附图说明
图1为本发明的定子铁芯结构示意图，图中A部和B部作了框定。
图2是图1的A部放大图。
图3是图1的B部放大图。
图4为本发明的转子铁芯结构示意图，图中C部和D部作了框定。
图5是图4的D部放大图，图中E部作了框定。
图6是图5的E部放大图。
图7是图4的C部放大图。
图8是图4的转轴孔放大图。
附图序号及名称：1、定子铁芯，101、定子槽，102、定子齿，103、磁空隙，2、转子铁芯，201、平片孔，202、填料孔，203、第一固定孔，204、第二固定孔，205、第三固定孔，206、散热孔，207、转轴孔。
具体实施方式
现结合附图，对本发明结构作进一步描述。如图1-图8所示，该电机电磁冲片的定子铁芯1内径设有转子铁芯2，定子铁芯内径的内壁设有均匀分布的定子槽101，定子槽之间的定子铁芯内壁为定子齿102，相连定子槽的定子齿设有定子绕组，转子铁芯的中心轴设有转轴孔207。定子铁芯的外径设有均匀分布的磁空隙103，磁空隙为M字形的凹槽；定子铁芯的定子槽由定子铁芯的内径一侧向定子铁芯的外径一侧逐渐增大，并在定子铁芯的内径开口处收窄，定子槽的深度在定子铁芯厚度的二分之一至三分之二之间，定子槽与定子槽之间的中心线以定子铁芯的中心为轴心分别呈11.25度夹角分布。其具体结构如下：转子铁芯设有六组均匀分布的平片孔201，平片孔位于靠近定子铁芯内壁的转子铁芯内，平片孔呈一字平行于转子铁芯的外径圆切线设置；平片孔的中心轴两侧转子铁芯内分布对称设有斜向设置的填料孔202，填料孔由平片孔的两侧向转子中心轴斜向设置，平片孔与两侧填料孔之间的转子铁芯中心轴，片孔与两侧填料孔之间的转子铁芯中心轴分布设有第二固定孔204，斜向对称设置的填料孔之间的转子铁芯中心轴依次设有第三固定孔205和散热孔206，均匀分布的散热孔之间设有所述两侧填料孔与转轴孔之间转子铁芯中心轴的第一固定孔203，转动铁芯的平片孔和填料孔内分设有永磁体磁钢，所述第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔分别呈圆形。
同时，平片孔和填料孔的中间分别为磁体孔，磁体孔的两端分别设有开口孔，开口孔与磁体孔一体成型，磁体孔与开口孔之间一侧的过渡区设有向开口孔缩小抬升的挡边，挡板处的磁体孔设有下限隙槽，平片孔的另一侧两端设有向开口孔挡边弯曲的斜边。平片孔两侧向转子中心轴斜向设置的填料孔一端开口孔末端设有向转轴孔凸起的引导槽，引导槽的深度大于填料孔上磁体孔的挡边一侧边沿深度，引导槽的底部之间呈130度夹角设置，填料孔的挡边一侧磁体孔底部呈114度夹角设置。散热孔呈凸起的腰形，散热孔的转子铁芯外径一侧边向外凸起，即散热孔两端腰形边之间的一侧边向相连对称两侧填料孔之间中心轴的转子铁芯外径凸起，散热孔的凸起一侧边之间呈120度夹角。平片孔、填料孔、散热孔之间以转轴孔为轴心分别呈30度夹角分布，即平片孔、对称设置的填料孔、散热孔，以及第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔分别呈六组均匀分布。转子铁芯的转轴孔内壁对称设有方形凸起的键槽筋，键槽筋的两侧转轴孔内壁分别设有向转子铁芯凸起的尖侧槽，即键槽筋分别呈Ω字形凸起，键槽筋两侧的尖侧槽之间分别呈120度夹角，一侧键槽筋的中间设有凹槽筋，插入转轴孔的转动轴外径形状与键槽筋、尖侧槽形状对应。
其工作原理与现有同类汽车交流电机相同，转子铁芯套入定子铁芯内，定子铁芯套入电机壳内，电机壳的端盖固定，转子铁芯内的转动轴一端伸出端盖，该电机电磁冲片接通电源后，转子铁芯转动，产出电流。
Claims (4)
1.一种高效永磁新能源汽车动力电机电磁冲片，该电机电磁冲片的定子铁芯（1）内径设有转子铁芯（2），定子铁芯内径的内壁设有均匀分布的定子槽（101），定子槽之间的定子铁芯内壁为定子齿（102），相连定子槽的定子齿设有定子绕组，转子铁芯的中心轴设有转轴孔（207）；其特征在于所述转子铁芯（2）设有均匀分布的平片孔（201），平片孔位于靠近定子铁芯（1）内壁的转子铁芯内，平片孔呈一字平行于转子铁芯的外径圆切线设置；平片孔的中心轴两侧转子铁芯内分布对称设有斜向设置的填料孔（202），填料孔由平片孔的两侧向转子中心轴斜向设置，平片孔与两侧填料孔之间的转子铁芯中心轴，平片孔与两侧填料孔之间的转子铁芯中心轴分布设有第二固定孔（204），斜向对称设置的填料孔之间的转子铁芯中心轴依次设有第三固定孔（205）和散热孔（206），均匀分布的散热孔之间设有所述两侧填料孔与转轴孔之间转子铁芯中心轴的第一固定孔（203），转动铁芯的平片孔和填料孔内分设有永磁体磁钢，所述第一固定孔、第二固定孔、第三固定孔分别呈圆形；所述平片孔（201）和填料孔（202）的中间分别为磁体孔，磁体孔的两端分别设有开口孔，开口孔与磁体孔一体成型，磁体孔与开口孔之间一侧的过渡区设有向开口孔缩小抬升的挡边，挡板处的磁体孔设有下限隙槽，平片孔的另一侧两端设有向开口孔挡边弯曲的斜边；所述平片孔（201）两侧向转子中心轴斜向设置的填料孔（202）一端开口孔末端设有向转轴孔（207）凸起的引导槽，引导槽的深度大于填料孔上磁体孔的挡边一侧边沿深度，引导槽的底部之间呈130度夹角设置，填料孔的挡边一侧磁体孔底部呈114度夹角设置；所述散热孔（206）呈凸起的腰形，散热孔的转子铁芯（2）外径一侧边向外凸起，即散热孔两端腰形边之间的一侧边向相连对称两侧填料孔（202）之间中心轴的转子铁芯外径凸起，散热孔的凸起一侧边之间呈120度夹角；所述平片孔（201）、填料孔（202）、散热孔（206）之间以转轴孔（207）为轴心分别呈30度夹角分布，即平片孔、对称设置的填料孔、散热孔，以及第一固定孔（203）、第二固定孔（204）、第三固定孔（205）分别呈六组均匀分布。
2.根据权利要求1所述的高效永磁新能源汽车动力电机电磁冲片，其特征在于所述转子铁芯（2）的转轴孔（207）内壁对称设有方形凸起的键槽筋，键槽筋的两侧转轴孔内壁分别设有向转子铁芯凸起的尖侧槽，即键槽筋分别呈Ω字形凸起，键槽筋两侧的尖侧槽之间分别呈120度夹角，一侧键槽筋的中间设有凹槽筋。
3.根据权利要求1所述的高效永磁新能源汽车动力电机电磁冲片，其特征在于所述定子铁芯（1）的外径设有均匀分布的磁空隙（103），磁空隙为M字形的凹槽。
4.根据权利要求1所述的高效永磁新能源汽车动力电机电磁冲片，其特征在于所述定子铁芯（1）的定子槽（101）由定子铁芯的内径一侧向定子铁芯的外径一侧逐渐增大，并在定子铁芯的内径开口处收窄，定子槽的深度在定子铁芯厚度的二分之一至三分之二之间，定子槽与定子槽之间的中心线以定子铁芯的中心为轴心分别呈11.25度夹角分布。
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