电机转子、电机、汽车转让专利
申请号 : CN202110168368.9
文献号 : CN112910133B
文献日 : 2021-12-24
发明人 : 汪汉新 , 郭长光 , 贾金信 , 肖意南 , 刘淼 , 黄浩涛
申请人 : 珠海格力电器股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种电机转子,其特征在于,包括转子本体,所述转子本体具有沿其周向均匀交替的多个磁极,所述转子本体包括转子铁芯(11),在每一磁极下,所述转子铁芯(11)上构造有第一磁钢槽(12)与第二磁钢槽(13),所述第一磁钢槽(12)与所述第二磁钢槽(13)关于磁极中心线对称,所述转子铁芯(11)的外圆直径为Dw,与所述转子铁芯(11)的外圆同心的直径为Dd的第一圆与所述转子铁芯(11)的外圆之间形成扇环区域(14),所述扇环区域(14)内的所述转子铁芯(11)上构造有第一辅助槽(21),0.89Dw≤Dd≤0.91Dw;所述第一磁钢槽(12)与所述第二磁钢槽(13)之间形成朝向于所述转子铁芯(11)的外圆一侧的张角α,145°≤α≤
151°;所述第一辅助槽(21)处于所述磁极中心线与所述第一磁钢槽(12)之间,所述第一辅助槽(21)包括第一径向边(211)、第二径向边(212)、第三径向边(213)、第一周向边(214)、第二周向边(215)、第三周向边(216),所述第一径向边(211)、第二径向边(212)、第三径向边(213)由所述磁极中心线朝向所述第一磁钢槽(12)一侧依次间隔设置,所述第一周向边(214)、第二周向边(215)、第三周向边(216)沿着所述转子铁芯(11)的径向向外依次间隔设置,所述第一径向边(211)、第三周向边(216)、第二径向边(212)、第二周向边(215)、第三径向边(213)、第一周向边(214)依次首尾相接;所述第一径向边(211)与所述第二径向边(212)之间的夹角为第一夹角βa,所述第二径向边(212)与所述第三径向边(213)之间的夹角为第二夹角βb,βa=βb;和/或,所述第一周向边(214)对应的第一定位圆的直径为Da,所述第二周向边(215)对应的第二定位圆的直径为Db,所述第三周向边(216)对应的第三定位圆的直径为Dc,Da=1.006Dd,Db=1.011Dd,Dc=1.016Dd。
2.根据权利要求1所述的电机转子,其特征在于,所述第一径向边(211)与所述磁极中心线之间的夹角为γa,γa=21α/1480,和/或,βa=βb=4γa/21。
3.根据权利要求2所述的电机转子,其特征在于,所述扇环区域(14)内的所述转子铁芯(11)上还构造有第二辅助槽(22),所述第二辅助槽(22)处于所述磁极中心线与所述第二磁钢槽(13)之间。
4.根据权利要求3所述的电机转子,其特征在于,所述第二辅助槽(22)包括第四径向边(221)、第五径向边(222)、第六径向边(223)、第四周向边(224)、第五周向边(225)、第六周向边(226),所述第四径向边(221)、第五径向边(222)、第六径向边(223)由所述磁极中心线朝向所述第二磁钢槽(13)一侧依次间隔设置,所述第四周向边(224)、第五周向边(225)、第六周向边(226)沿着所述转子铁芯(11)的径向向外依次间隔设置,所述第四径向边(221)、第六周向边(226)、第六径向边(223)、第五周向边(225)、第五径向边(222)、第四周向边(224)依次首尾相接。
5.根据权利要求4所述的电机转子,其特征在于,所述第四径向边(221)与所述第五径向边(222)之间的夹角为第一夹角wa,所述第五径向边(222)与所述第六径向边(223)之间的夹角为第二夹角wb,wa=wb;和/或,所述第四周向边(224)对应的第四定位圆的直径为De,所述第五周向边(225)对应的第五定位圆的直径为Df,所述第六周向边(226)对应的第六定位圆的直径为Dg,De=1.087Dd,Df=1.094Dd,Dg=1.101Dd。
6.根据权利要求5所述的电机转子,其特征在于,所述第四径向边(221)与所述磁极中心线之间的夹角为γb,γb=121α/1480,和/或,βa=βb=4γa/121。
7.根据权利要求6所述的电机转子,其特征在于,Dw=156.6mm,Dd=140mm,α=148°。
8.一种电机,包括电机转子,其特征在于,所述电机转子为权利要求1至7中任一项所述的电机转子。
9.一种汽车,包括驱动电机,其特征在于,所述驱动电机为权利要求8所述的电机。
说明书 :
电机转子、电机、汽车
技术领域
背景技术
恒功率速度范围。与此同时,内置式永磁同步电机还具有转子设计灵活性大的特点,因此,
可以通过改变转子拓扑结构、增加修形等方式来提高电机性能。
如何降低电动汽车动力传动系统的扭转振动,对提高整车的安全性和舒适性有重要意义,
驱动电机是传动系稳态扭振的主要激励源,其转矩脉动的大小直接影响动力传动系的稳态
扭振响应。
限,此时可通过在转子修形来优化转矩脉动,进而优化电机上车NVH(Noise、Vibration、
Harshness,噪声、振动与声振粗糙度)性能。
发明内容
上构造有第一磁钢槽与第二磁钢槽,所述第一磁钢槽与所述第二磁钢槽关于磁极中心线对
称,所述转子铁芯的外圆直径为Dw,与所述转子铁芯的外圆同心的直径为Dd的第一圆与所
述转子铁芯的外圆之间形成扇环区域,所述扇环区域内的所述转子铁芯上构造有第一辅助
槽,0.89Dw≤Dd≤0.91Dw。
所述第一径向边、第二径向边、第三径向边由所述磁极中心线朝向所述第一磁钢槽一侧依
次间隔设置,所述第一周向边、第二周向边、第三周向边沿着所述转子铁芯的径向向外依次
间隔设置,所述第一径向边、第三周向边、第二径向边、第二周向边、第三径向边、第一周向
边依次首尾相接。
的第一定位圆的直径为Da,所述第二周向边对应的第二定位圆的直径为Db,所述第三周向
边对应的第三定位圆的直径为Dc,Da=1.006Dd,Db=1.011Dd,Dc=1.016Dd。
向所述第二磁钢槽一侧依次间隔设置,所述第四周向边、第五周向边、第六周向边沿着所述
转子铁芯的径向向外依次间隔设置,所述第四径向边、第六周向边、第六径向边、第五周向
边、第五径向边、第四周向边依次首尾相接。
的第四定位圆的直径为De,所述第五周向边对应的第五定位圆的直径为Df,所述第六周向
边对应的第六定位圆的直径为Dg,De=1.087Dd,Df=1.094Dd,Dg=1.101Dd。
均匀性,明显降低转矩脉动,进而优化电机上车NVH性能。
附图说明
216、第三周向边;22、第二辅助槽;221、第四径向边;222、第五径向边;223、第六径向边;
224、第四周向边;225、第五周向边;226、第六周向边。
具体实施方式
一磁极下,所述转子铁芯11上构造有第一磁钢槽12与第二磁钢槽13,所述第一磁钢槽12与
所述第二磁钢槽13关于磁极中心线对称,所述转子铁芯11的外圆直径为Dw,与所述转子铁
芯11的外圆同心的直径为Dd的第一圆与所述转子铁芯11的外圆之间形成扇环区域14,所述
扇环区域14内的所述转子铁芯11上构造有第一辅助槽21,0.89Dw≤Dd≤0.91Dw。该技术方
案中,所述扇环区域14处的所述转子铁芯11的磁密相对较高,通过在所述扇环区域14上构
造所述第一辅助槽21,能够显著改变转子铁芯11的磁密不均匀性,明显降低转矩脉动,进而
优化电机上车NVH性能。
较为合理的范围,优化转矩脉动并降低谐波。
周向边215、第三周向边216,所述第一径向边211、第二径向边212、第三径向边213由所述磁
极中心线朝向所述第一磁钢槽12一侧依次间隔设置,所述第一周向边214、第二周向边215、
第三周向边216沿着所述转子铁芯11的径向向外依次间隔设置,所述第一径向边211、第三
周向边216、第二径向边212、第二周向边215、第三径向边213、第一周向边214依次首尾相
接。进一步的,所述第一径向边211与所述第二径向边212之间的夹角为第一夹角βa,所述第
二径向边212与所述第三径向边213之间的夹角为第二夹角βb,βa=βb;和/或,所述第一周
向边214对应的第一定位圆的直径为Da,所述第二周向边215对应的第二定位圆的直径为
Db,所述第三周向边216对应的第三定位圆的直径为Dc,Da=1.006Dd,Db=1.011Dd,Dc=
1.016Dd,该技术方案中通过对所述第一辅助槽21的形状与尺寸进行限定,限定后的所述第
一辅助槽21能够进一步减小所述电机转子的转矩脉动。进一步优选地,所述第一径向边211
与所述磁极中心线之间的夹角为γa,γa=21α/1480,和/或,βa=βb=4γa/21。
槽21与所述第二辅助槽22的相互作用能够进一步减小所述电机转子的转矩脉动。进一步
的,所述第二辅助槽22包括第四径向边221、第五径向边222、第六径向边223、第四周向边
224、第五周向边225、第六周向边226,所述第四径向边221、第五径向边222、第六径向边223
由所述磁极中心线朝向所述第二磁钢槽13一侧依次间隔设置,所述第四周向边224、第五周
向边225、第六周向边226沿着所述转子铁芯11的径向向外依次间隔设置,所述第四径向边
221、第六周向边226、第六径向边223、第五周向边225、第五径向边222、第四周向边224依次
首尾相接。更进一步的,所述第四径向边221与所述第五径向边222之间的夹角为第一夹角
wa,所述第五径向边222与所述第六径向边223之间的夹角为第二夹角wb,wa=wb;和/或,所
述第四周向边224对应的第四定位圆的直径为De,所述第五周向边225对应的第五定位圆的
直径为Df,所述第六周向边226对应的第六定位圆的直径为Dg,De=1.087Dd,Df=1.094Dd,
Dg=1.101Dd,所述第四径向边221与所述磁极中心线之间的夹角为γb,γb=121α/1480,
和/或,βa=βb=4γa/121。如此,通过前述具体形状及尺寸限定的第二辅助槽22以及第一
辅助槽21能够使所述电机转子的转矩脉动最小化,同时使相应电机与整车传动系统的扭转
振动最小,电机上车NVH性能最优。
接形成。
一种永磁同步驱动电机,磁钢长宽尺寸分别为17mm、5.5mm,两磁钢间磁桥宽度(周向宽度)
为1mm,对应的,Da=140.9mm,Db=141.6mm,Dc=142.3mm,De=152.2mm,Df=153.2mm,Dg=
154.2mm,γa=2.1°,γb=12.1°,βa=βb=wa=wb=0.4°。
子转矩脉动为0.032,也即3.2%,转矩脉动显著降低。
是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发
明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保
护范围。