一种旋转电机冲片及转子的制作方法

1.本实用新型涉及电机，特别涉及一种旋转电机冲片及转子。


背景技术：

2.当前新能源汽车驱动电机向高速、高功率密度发展，为了实现高速化，传统内置式永磁电机的磁钢两侧均加入磁桥结构用于提升转子的强度，且转速越高磁桥宽度越大。
3.现有方案中，通过在磁钢两侧加入磁桥来实现高转速的方法会严重影响电机的性能：磁桥材质为硅钢片，为良导磁材料，一方面增加了永磁磁场的漏磁降低了永磁转矩，另一方面降低了d轴磁路的磁阻降低了磁阻转矩；磁桥的加入必然会带来电机性能的下降，难以实现高功率密度。因此实现高转速和高功率密度，必须有创新的磁路设计。


技术实现要素：

4.本实用新型目的是：从转子冲片磁路设计出发，提出了一种旋转电机冲片及电机转子，采用大体v形的磁路结构，通过优选的v形夹角获得高凸极比，实现永磁电机的高性能。
5.本实用新型的技术方案是：
6.一种旋转电机冲片，包括冲片本体，所述冲片本体上设置有多个沿周向对称分布的磁极，每个磁极包括一组磁钢槽；
7.所述一对磁钢槽关于磁极d轴中心线成对称分布，且一对磁钢槽之间的相互间距沿磁极d轴中心线向冲片外圆周方向逐渐变宽；
8.所述的一对磁钢槽的外端部与冲片外圆之间形成第一磁桥；两个磁钢槽的内端部之间形成第二磁桥；
9.每两个相邻磁极间的区域与冲片内圆之间设置有减重孔；相邻减重孔之间设置有定位孔；
10.所述冲片本体上还分布有内外两圈铆点；两圈均布于转子冲片的相邻磁极的对称线上，外圈铆点位于相邻磁极之间，内圈铆点位于减重孔与冲片内圆之间。
11.优选的，所述两个磁钢槽的v形角度α1为130
°
～135
°
。
12.优选的，磁钢槽内分别装配有磁钢，所述磁钢的极弧角度β1为14
°
～15
°
。
13.优选的，所述第一磁桥的宽度为0.9mm～1.1mm，所述第二磁桥的宽度0.9mm～1.1mm。
14.优选的，所述减重孔包括五条侧边，其中内侧边为以冲片中心为圆点的圆弧线段，中间两条侧边相互平行，外侧的两条侧边与左右两个磁极相对应的磁钢槽的内侧边平行。
15.优选的，所述定位孔分布在减重孔之间，其中两个减重孔之间、及其关于冲片中心对称的两个减重孔之间，均分布有两个定位孔，其他减重孔10之间各分布一个定位孔。
16.优选的，所述磁极的数量为八个，对应的定位孔数量为十个，其中第一定位孔与第六定位孔、第二定位孔与第七定位孔、第三定位孔与第八定位孔1108、第四定位孔与第九定
位孔、第五定位孔与第十定位孔均间隔180
°
；以第一定位孔对应磁极的d轴中心线为基准线，第一定位孔、第二定位孔、第三定位孔、第四定位孔、第五定位孔的圆心到冲片中心的连线与基准线的夹角分别依次为θ1：0.5
°
～1
°
、θ2：41.5
°
～42
°
、θ3：84
°
～84.5
°
、θ4：94
°
～94.5
°
、θ5：136.5
°
～137
°
。
17.优选的，所述外圈铆点到冲片外圆的距离d5为7.5mm～8.5mm，内圈铆点到冲片内圆的距离d4为3.5mm～4.5mm。
18.一种旋转电机冲片，采用上述的旋转电机冲片，包括转轴和若干通过冲片内圆套于转轴上的旋转电机冲片，还包括一根定位螺钉，通过冲片本体上的定位孔与定位螺钉的配合，实现转子的多段斜极。
19.优选的，转子的多段斜极的数量为六段，以第一段为参考，逆时针方向为正，从第六段铁芯向第一段铁芯观看，第二段铁芯至第六段相对于相邻的上一段铁芯旋转的角度依次为2.5
°
、2.5
°
、1.25
°
、
‑
2.5
°
、
‑
2.5
°
。
20.本实用新型的优点是：
21.1．本实用新型从转子冲片磁路设计出发，提出了一种旋转电机冲片，采用大体v形的磁路结构，通过优选的v形夹角获得高凸极比，实现永磁电机的高性能；
22.2、本实用新型的转子冲片内圆与磁钢之间设置减重孔，减重孔减轻电机重量，增加了功率密度；
23.3、本实用新型的旋转电机转子，通过冲片本体上的定位孔与定位螺钉的配合，实现转子的多段斜极，装配工艺简单，效率高。
附图说明
24.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
25.图1为本实用新型旋转电机冲片的结构示意图；
26.图2为本实用新型旋转电机冲片的单个磁极的结构示意图；
27.图3为本实用新型旋转电机冲片的单个磁极的参数标注图；
28.图4为本实用新型旋转电机冲片的减重孔的参数标注图；
29.图5为本实用新型旋转电机冲片的定位孔角度示意图；
30.图6为本实用新型旋转电机转子的多段斜极示意图。
31.其中：1为磁钢槽，101为磁钢槽的外端部，102为磁钢槽的内端部，3为磁钢，5为通孔，6为第一磁桥，7为第二磁桥，10为减重孔，11为定位孔，12为铆点，13为d轴中心线。
具体实施方式
32.如图1所示，本实用新型所述的一种旋转电机冲片，包括圆环形的冲片本体，所述冲片本体上设置有多个沿周向对称分布的磁极，每个磁极包括两个磁钢槽1，磁钢槽内分别装配有磁钢3。所述磁钢槽1在装配磁钢后，其外侧和内侧均含有空气部分，即形成磁钢槽的外端部101、磁钢槽的内端部102。
33.如图2
‑
3所示，所述两个磁钢槽1关于磁极d轴中心线13对称分布，且一对磁钢槽1之间的相互间距均沿磁极d轴中心线13向冲片外圆周方向变宽；所述两个磁钢槽1的夹角α1为131
°
；所述两个磁钢3的极弧角度β1为14.6
°
。本实用新型从转子冲片磁路设计出发，提出
了一种旋转电机冲片，采用大体v形的磁路结构，通过优选的v形夹角获得高凸极比，实现永磁电机的高性能。
34.所述的磁钢槽的外端部101与冲片外圆之间形成第一磁桥6；所述的磁钢槽的内端部102之间形成第二磁桥7；所述第一磁桥6的宽度为1mm，所述第二磁桥7的宽度1mm。
35.如图3
‑
4所示，每两个相邻磁极间的三角区域与冲片内圆之间设置有减重孔10。所述减重孔10由五条侧边组成，其中内侧边为以冲片中心为圆点的圆弧线段，与冲片内圆距离d2为7mm；中间两条侧边相互平行，距离d9为13.2mm；外侧的两条侧边与左右两个磁极相对应的磁钢槽的内侧边平行，与磁钢槽1的距离d1为7mm；最外侧点到冲片外圆的距离d3为15.4mm；最外侧点到内侧边的距离d8为19mm。减重孔减轻电机重量，增加了功率密度。
36.所述冲片本体上还分布有内外两圈铆点12；所述铆点12为长方形结构，铆点长4mm、宽1mm。两圈均布于转子冲片的相邻磁极的对称线上，外圈铆点位于相邻磁极之间，内圈铆点位于减重孔10与冲片内圆之间。所述外圈铆点到冲片外圆的距离d5为7.9mm，内圈铆点到冲片内圆的距离d4为4mm。
37.如图5所示，相邻减重孔10之间设置有定位孔11，其中两个减重孔10之间、及其关于冲片中心对称的两个减重孔10之间，均分布有两个定位孔11，其他减重孔10之间各分布一个定位孔11。
38.本实施例的所述磁极的数量为八个，对应的定位孔11数量为十个，其中第一定位孔1101与第六定位孔1106、第二定位孔1102与第七定位孔1107、第三定位孔1103与第八定位孔1108、第四定位孔1104与第九定位孔1109、第五定位孔1105与第十定位孔1110均间隔180
°
；以第一定位孔1101对应磁极的d轴中心线为基准线，第一定位孔1101、第二定位孔1102、第三定位孔1103、第四定位孔1104、第五定位孔1105的圆心到冲片中心的连线与基准线的夹角分别依次为θ1：0.5
°
～1
°
、θ2：41.5
°
～42
°
、θ3：84
°
～84.5
°
、θ4：94
°
～94.5
°
、θ5：136.5
°
～137
°
。作为进一步的优选方案为θ1：0.625
°
、θ2：41.875
°
、θ3：84.375
°
、θ4：94.375
°
、θ5：136.875
°
。
39.本实施例还提出一种旋转电机转子，采用上述的旋转电机冲片，包括转轴和若干通过冲片内圆套于转轴上的旋转电机冲片，还包括一根定位螺钉，通过冲片本体上的定位孔与定位螺钉的配合，实现转子的多段斜极。
40.通过定位孔与一根定位螺钉的配合，可实现转子铁芯多段斜极，实现方式如下：定义图5的视角为冲片的a面，冲片的另外一面为的b面，按下列方法装配至转轴上：
41.第一段：定位螺钉插入b面定位孔（1103）；
42.第二段，定位螺钉插入b面定位孔（1102）；
43.第三段，定位螺钉插入a面定位孔（1101），
44.第四段，定位螺钉插入b面定位孔（1101）；
45.第五段，定位螺钉插入a面定位孔（1105）；
46.第六段，定位螺钉插入a面定位孔（1104）；
47.以第一段为参考，逆时针方向为正，从第六段铁芯向第一段铁芯观看，第二段铁芯至第六段相对于相邻的上一段铁芯旋转的角度2.5
°
、2.5
°
、1.25
°
、
‑
2.5
°
、
‑
2.5
°
，斜极后的效果如图6所示。本实用新型通过冲片本体上的定位孔与定位螺钉的配合，实现转子的多段斜极，装配工艺简单，效率高。
48.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。