[發(fā)明專利]一種永磁同步電機分段斜極定位轉(zhuǎn)子

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510081487.5
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN105305678A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 齊亮
• 申請（專利權(quán)）人: 東風(fēng)汽車電氣有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K21/14
• 代理公司: 襄陽中天信誠知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 42218
• 代理人: 何靜月

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種永磁同步電機分段斜極定位轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)

目前，永磁驅(qū)動電機為改善電機性能（改善電機反電勢波形、降低電機齒槽轉(zhuǎn)矩、降低電機噪音、提升電機效率、提高電機控制精度等），多采用定子斜槽或轉(zhuǎn)子斜極兩種方式。其中定子斜槽電機機器嵌線困難，不利于批量生產(chǎn)；轉(zhuǎn)子斜極電機如采用一體磁鋼結(jié)構(gòu)，磁鋼需同時實現(xiàn)圓周方向旋轉(zhuǎn)和軸向傾斜，不利于制造、運輸和裝配；如采用轉(zhuǎn)子分段斜極，并使用同一模具轉(zhuǎn)子沖片，每段轉(zhuǎn)子之間需要一種精確、可靠、簡便的旋轉(zhuǎn)定位方式，來滿足電機轉(zhuǎn)子的裝配要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，而提供一種永磁同步電機分段斜極定位轉(zhuǎn)子，其定位精確、可靠、簡便。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：包括轉(zhuǎn)子軸、裝于轉(zhuǎn)子軸上的轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯由至少n段串聯(lián)的鐵芯段組成，各鐵芯段包括空心轉(zhuǎn)子段、裝于空心轉(zhuǎn)子段上的至少P對極的永磁體，相鄰兩鐵芯段的永磁體相同磁極之間同向錯開，軸向形成的斜極螺旋角為α；空心轉(zhuǎn)子段上設(shè)有位于同一圓周上的一個以上定位基點，和多個與定位基點配合的配合點，定位基點和配合點相鄰兩點的角度為β，β=360°/P-α/（n-1）或β=360°/P+α/（n-1），其中，n≥2，P≥2。

所述斜極螺旋角0°＜α＜360/（P×m）°，其中P為電機極對數(shù)，m為電機相數(shù)。

所述定位基點為沖點、通孔、鍵槽。

所述配合點為沖點、通孔、鍵槽。

所述空心轉(zhuǎn)子段由一片以上轉(zhuǎn)子沖片疊加而成，各定位基點和各配合點設(shè)于各轉(zhuǎn)子沖片的同一圓周上。

本發(fā)明按以下步驟實現(xiàn)精確旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度：

1、確定斜極電機轉(zhuǎn)子極對數(shù)P、斜極角度α和分段數(shù)n；

2、在沖片合適位置確定定位基點（可為沖點、通孔、槽或鍵等）；

3、在定位基點同心圓上按照公式1或公式2，確定配合點角度β；

β=360°/P-α/（n-1)公式1

β=360°/P+α/(n-1)公式2

4、在沖片上布置n-1（n與分段數(shù)相等）個與定位基點配合的配合點，這些配合點與基點同心，角度依次累加β；

5、根據(jù)基點種類確定工裝，可實現(xiàn)按照角度β分段旋轉(zhuǎn)每段轉(zhuǎn)子并進(jìn)行壓裝。

本發(fā)明通過定位基點、配合點的定位方式可以精確、可靠、簡便的實現(xiàn)轉(zhuǎn)子分段斜極電機的轉(zhuǎn)子鐵芯段定位。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是轉(zhuǎn)子沖片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2的側(cè)視圖。

圖4是鐵芯段的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖4的A-A剖視圖。

圖6是轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖（壓裝軸之前）。

圖7是圖6的側(cè)視圖。

圖8是本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。

具體實施例

圖1中，本發(fā)明包括轉(zhuǎn)子軸（滾花軸）1、壓裝于轉(zhuǎn)子軸上的轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯由四段鐵芯段組成，分別為第一鐵芯段2、第二鐵芯段3、第三鐵芯段4、第四鐵芯段5，串聯(lián)的鐵芯段旋轉(zhuǎn)后的定位通孔6。

圖2、3中，轉(zhuǎn)子沖片11上設(shè)有沖孔7、8、9、10，其中7為定位基點，8、9、10為配合點。轉(zhuǎn)子沖片11由硅鋼片通過模具沖壓而成，厚度由規(guī)格型號而定，如0.35mm、0.5mm等。

圖4、5中，轉(zhuǎn)子沖片11疊加成空心轉(zhuǎn)子段，在空心轉(zhuǎn)子段內(nèi)裝入磁鋼（永磁體）12，每段空心轉(zhuǎn)子段長度等于磁鋼長度。磁鋼由稀土永磁材料制成，在永磁同步電機中用來產(chǎn)生磁場，N、S極交替裝配，形狀有矩形、瓦型、V型等。

圖6、7中，將四段鐵芯段即第一鐵芯段2、第二鐵芯段3、第三鐵芯段4、第四鐵芯段5壓裝在轉(zhuǎn)子軸上，壓裝時根據(jù)設(shè)計要求每段旋轉(zhuǎn)規(guī)定斜極螺旋角α=10°。

圖8中，電機機構(gòu)包括驅(qū)動端蓋13、定子14、轉(zhuǎn)子15、殼體16、電動端蓋17、位置傳感器18。

以4對極（P=4）永磁同步電機為例說明分段斜極定位轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其中，轉(zhuǎn)子15分成n=4段，斜極角度α=10°，電機相數(shù)m=3：

1、按照公式1確定β，β=360°/P-α/(n-1)=360°/4-10°/3=86.67°；

2、如圖2所示，轉(zhuǎn)子沖片上的沖孔7與沖孔10之間、沖孔10與沖孔9之間、沖孔9與沖孔8之間的角度差為β=86.67°；

3、如圖4所示，將圖2的沖片11壓裝成一段轉(zhuǎn)子長度，N、S極交替裝入磁鋼12；