一种铁氧体辅助同步磁阻电机的转子冲片的制作方法

1.本实用新型属于转子冲片领域，尤其涉及一种铁氧体辅助同步磁阻电机的转子冲片。


背景技术：

2.随着全球能源紧张问题，国家对电机品质要求的提升，传统电机类型如异步电机已经无法满足高效的需求。稀土永磁同步电机具有高效性，但其由于稀土的存在，生产成本大。新兴的同步磁阻电机虽然具有低成本，一定的高效性等特点，但其功率因数低，无功大。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种具有高效性，低扭矩波动，低噪音的铁氧体辅助同步磁阻电机的转子冲片。
4.本实用新型是这样实现的，一种铁氧体辅助同步磁阻电机的转子冲片，所述转子冲片包括呈圆环片状的冲片主体，所述冲片主体上均匀设置有若干通腔结构，所述通腔结构包括设置在最内层的第一通腔组，设置在中层的第二通腔组，及设置在最外层的第三通腔。
5.本实用新型的进一步技术方案是：所述第一通腔组包括用于铁氧体插入的第一通腔，及设置在所述第一通腔两侧呈多组圆弧结构、并延伸至所述冲片主体边缘、且与所述第一通腔形成类似圆弧结构的第一侧通腔。
6.本实用新型的进一步技术方案是：所述第二通腔组包括用于铁氧体插入的第二通腔，及设置在所述第二通腔两侧呈多组圆弧结构、并延伸至所述冲片主体边缘、且与所述第二通腔形成类似圆弧结构的第二侧通腔。
7.本实用新型的进一步技术方案是：所述第三通腔为多段圆弧曲面结构且两端延伸至所述冲片主体边缘。
8.本实用新型的进一步技术方案是：所述第一通腔的高度大于所述第二通腔的高度及所述第三通腔的高度，所述第二通腔的高度大于所述第三通腔的高度。
9.本实用新型的进一步技术方案是：所述第一通腔、所述第二通腔及所述第三通腔的总高度与所述冲片主体圆环单侧有效宽度的比值为0.35-0.5。
10.本实用新型的进一步技术方案是：两侧所述第一侧通腔与所述冲片主体边缘形成第一圆弧，两侧所述第二侧通腔与所述冲片主体边缘形成第二圆弧，所述第三通腔两端与所述冲片主体边缘形成第三圆弧。
11.本实用新型的进一步技术方案是：所述第一圆弧、所述第二圆弧的宽度及所述第三圆弧的宽度相同均为0.4mm-2mm。
12.本实用新型的进一步技术方案是：所述第一圆弧、所述第二圆弧及所述第三圆弧所对应的圆心角的度数范围为0.8
°‑2°
。
13.本实用新型的进一步技术方案是：所述第一通腔到所述第一侧通腔之间设置有第
一层加强筋，所述第二通腔到所述第二侧通腔之间设置有第二层加强筋，所述第一层加强筋的距离大于等于所述第二层加强筋的距离，所述第一层加强筋与所述第二层加强筋的宽度范围为0.5mm-3mm。
14.本实用新型的有益效果是：此种转子冲片最外层的第三通腔为多段圆弧曲面结构的完整通腔，优化了磁场的谐波分量，减小了扭矩波动与噪音，同时提升了效率，除最外层的每层通腔组的两侧靠转子冲片外圆处的小段圆弧角度与宽度设计，能有效保证转子的机械强度，同时能优化局部磁饱和从而减小扭矩波动并提升效率，除最外层的每层通腔组的通腔与两侧侧通腔的距离设计，能加强置于内部转子的机械性能，另外此种转子冲片结构简单，成本低，易于生产。
附图说明
15.图1是本实用新型实施例提供的一种铁氧体辅助同步磁阻电机的转子冲片的结构图；
16.图2是本实用新型实施例提供的一种铁氧体辅助同步磁阻电机的转子冲片的局部放大图。
具体实施方式
17.图1-2示出了本实用新型提供的一种铁氧体辅助同步磁阻电机的转子冲片，所述转子冲片包括呈圆环片状的冲片主体，所述冲片主体上均匀设置有若干通腔结构，所述通腔结构包括设置在最内层的第一通腔组b1，设置在中层的第二通腔组b2，及设置在最外层的第三通腔a。所述第一通腔组b1包括用于铁氧体插入的第一通腔1，及设置在所述第一通腔1两侧呈多组圆弧结构、并延伸至所述冲片主体边缘、且与所述第一通腔1形成类似圆弧结构的第一侧通腔1’、1
’’
。所述第二通腔组b2包括用于铁氧体插入的第二通腔2，及设置在所述第二通腔2两侧呈多组圆弧结构、并延伸至所述冲片主体边缘、且与所述第二通腔2形成类似圆弧结构的第二侧通腔2’、2
’’
。所述第三通腔a为多段圆弧曲面结构且两端延伸至所述冲片主体边缘。如图1，1（第一通腔）、 1’（第一侧通腔）、 1
’’
（第一侧通腔）构成b1，为第一通腔组，第一通腔组为离外圆最远、中心最近通腔，其中1为中部铁氧体材料部分，1’、 1
’’ꢀ
为两侧非导磁性材料部分，由多组圆弧组成（r6，r7....r13)，非导磁性材料通常为空气但不只限于空气，如非导磁性的环氧树脂等材料等；如图1所示，1’、1
’’ꢀ
关于z轴（此例中为-45度角射线）对称，类似的，2（第二通腔）、2’（第二侧通腔）、2
’’
（第二侧通腔）构成b2，为第二通腔组，第二通腔组为离外圆第二远、中心第二近通腔，其中2为中部铁氧体材料部分，2’、 2
’’ꢀ
为两侧非导磁性材料部分, 由多组圆弧组成（r14，r15....r22)；如图1所示，a为第三通腔，其关于z轴（此例中为-45度角射线）对称，第三通腔内的材料为非导磁性材料；第一通腔组b1与第二通腔组b2构成b，b与最外层通腔a一起构成一个通腔结构，此转子冲片有四组通腔结构，四组通腔结构以转子中心即圆心为旋转对称中心呈旋转对称。
18.所述第一通腔1的高度大于所述第二通腔2的高度及所述第三通腔a的高度，所述第二通腔2的高度大于所述第三通腔a的高度；所述第一通腔1、所述第二通腔2及所述第三通腔a的总高度与所述冲片主体圆环单侧有效宽度的比值为0.35-0.5。如图1，l1为第一通腔1中铁氧体高度，w1为其宽度；l2为第二通腔2中铁氧体高度，w2为其宽度；l3为第三通腔a
中的高度。基于优化转子的磁路设计以输出更大的磁阻转矩与永磁转矩，l1大于l2且大于l3，w1大于w2；基于相同目的，两层铁氧体和第三通腔a的总高度（l1+l2+l3）与冲片主体材料的有效长度（l）的比值为0.35-0.5。
19.两侧所述第一侧通腔1’、1
’’
与所述冲片主体边缘形成第一圆弧r18，两侧所述第二侧通腔2’、2
’’
与所述冲片主体边缘形成第二圆弧r10，所述第三通腔a两端与所述冲片主体边缘形成第三圆弧r3；所述第一圆弧r18、所述第二圆弧r10的宽度及所述第三圆弧r3的宽度相同均为0.4mm-2mm；所述第一圆弧r18、所述第二圆弧r10及所述第三圆弧r3所对应的圆心角的度数范围为0.8
°‑2°
。如图1，在每层通腔或通腔组两侧靠冲片主体外圆处（此例中为11，21，31），有小段圆弧（此例中为r3（第三圆弧），r10（第二圆弧），r18（第一圆弧）），此例中的三个圆弧在图2中放大所示，该三圆弧与转子圆心共享一个圆心，且其半径与外圆半径的差值范围为0.4mm-2mm，即ht1，ht2，ht3的值的范围为0.4mm-2mm，该范围的选择是同时考虑到生产普遍水平与机械强度，同时，该三圆弧所对应的圆心角度数范围为0.8
°‑2°
，原因为该范围的圆心角可有效减小扭矩波动。
20.所述第一通腔1到所述第一侧通腔1’、1
’’
之间设置有第一层加强筋10，所述第二通腔2到所述第二侧通腔2’、2
’’
之间设置有第二层加强筋20，所述第一层加强筋10的距离大于等于所述第二层加强筋20的距离，所述第一层加强筋与所述第二层加强筋的宽度范围为0.5mm-3mm。如图1，在除最外层通腔的每层通腔，铁氧体部分与非导磁性材料部分之间存在加强筋，第一通腔组b1的第一层加强筋为10，对应的宽度为hc1；第二通腔组b2的第二层加强筋为20，对应的宽度为hc2，加强筋的作用为提升转子80的机械性能且协助固定中部铁氧体材料部分，其材料与冲片主体材料相同，出于更优秀的机械性能考虑，离转子80圆心越近的加强筋的宽度越大，此例中，为hc1大于等于hc2，hc1与hc2的宽度范围为0.5mm-3mm。
21.此种转子冲片最外层的第三通腔为多段圆弧曲面结构的完整通腔，优化了磁场的谐波分量，减小了扭矩波动与噪音，同时提升了效率，除最外层的每层通腔组的两侧靠转子冲片外圆处的小段圆弧角度与宽度设计，能有效保证转子的机械强度，同时能优化局部磁饱和从而减小扭矩波动并提升效率，除最外层的每层通腔组的通腔与两侧侧通腔的距离设计，能加强置于内部转子的机械性能，另外此种转子冲片结构简单，成本低，易于生产。
22.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。