[發(fā)明專利]一種高速永磁電機轉子沖片結構

在審

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• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113489182A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 宋志環(huán);李東;廣松林;姚森;徐鋒
• 申請（專利權）人: 華域汽車電動系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02B1/28
• 代理公司: 上海驍象知識產權代理有限公司 31315
• 代理人: 趙峰

一種高速永磁電機轉子沖片結構，包括第一轉子沖片和第二轉子沖片，第一轉子沖片為無取向硅鋼片，第二轉子沖片為有取向硅鋼片，第一轉子沖片的周向上均布開設有多個磁體安裝孔，第一轉子沖片的外緣處均布開設有多對條形孔，每對條形孔的橫截面構成沿徑向擴展的V字形結構，第二轉子沖片由數(shù)量相等的若干第一子模塊和若干子第二子模塊組成，其中子第二子模塊斷開V字形結構條形孔底部的連通形成隔磁橋結構，該轉子沖片采用取向硅鋼和無取向硅鋼混合的沖片結構，滿足內置式高速永磁電機對高功率密度和高轉速的要求，具有機械結構強度、剛度高、使用壽命長、漏磁系數(shù)小，有效滿足高轉速，大功率永磁電機上應用需求，具有較好的經濟性和可靠性。

技術領域

本發(fā)明涉及電機領域，尤其涉及永磁電機轉子沖片技術，具體是一種高速永磁電機轉子沖片結構。

背景技術

永磁電機具有功率密度高、運行效率高等優(yōu)點，目前廣泛應用新能源驅動電機行業(yè)。根據(jù)永磁體的空間幾何分布，永磁電機又可以分為表貼式永磁電機、鑲嵌式永磁電機和內置式永磁電機。其中，內置式永磁電機因為其轉矩密度大，弱磁范圍寬和運行效率高等優(yōu)點，在新能源電動汽車應用中備受青睞。

目前電機轉子的機械強度和剛度是高速內置式永磁電機的一個重要技術指標。在電機高速運行時，隔磁橋作為永磁電機轉子結構最容易斷裂的部分，主要承受離心力的作用。同時隔磁橋又起著防止過大漏磁的作用，因此從電磁性能上要求隔磁橋具有細長的尺寸。而尺寸細長的隔磁橋由于承載面積小，在高轉速情況下，離心力的作用會產生較大的應力，往往會超出無取向硅鋼材料的屈服強度，從而導致整個轉子結構的強度不足，給轉子帶來風險。而如果采用截面積較大的隔磁橋設計，雖然強度可以滿足，但是會導致磁性能的削弱。隨著新能源電機行業(yè)的發(fā)展以及高速化對電機轉子強度提出更高的要求，傳統(tǒng)電機轉子沖片結構已無法滿足內置式永磁電機轉子對高功率密度和高轉速的要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種高速永磁電機轉子沖片結構，采用取向硅鋼和無取向硅鋼混合的沖片結構，發(fā)揮出材料的強度性能和磁性能，提供了一種機械強度和剛度高且漏磁系數(shù)相對較小的內置式永磁電機轉子沖片結構，以滿足內置式高速永磁電機對高功率密度和高轉速的要求，具有機械結構強度、剛度高、使用壽命長、漏磁系數(shù)小，滿足高轉速，大功率永磁電機上應用需求。

本發(fā)明的這種高速永磁電機轉子沖片結構，包括安裝在輸出軸上的第一轉子沖片和與所述第一轉子沖片扣接的第二轉子沖片，所述第一轉子沖片為無取向硅鋼片，所述第二轉子沖片為有取向硅鋼片，所述第一轉子沖片的周向上均布開設有多個磁體安裝孔，所述第一轉子沖片的外緣處均布開設有多對條形孔，所述每對條形孔的橫截面構成沿徑向擴展的V字形結構，所述條形孔和所述磁體安裝孔內均放置條形磁鋼，所述第二轉子沖片由數(shù)量相等的若干第一子模塊和若干子第二子模塊組成，所述第一子模塊通過卡扣結構均布連接在所述第一轉子沖片的外圓周上，并與所述V字形結構條形孔的頂部連接，所述子第二子模塊通過卡扣結構沿徑向安裝在所述第一轉子沖片內位于所述V字形結構條形孔的底部位置處，所述子第二子模塊斷開V字形結構條形孔底部的連通形成隔磁橋結構。

進一步的，所述轉子沖片為四對極轉子沖片，對應每極設置三個條形磁鋼，所述第一子模塊和所述子第二子模塊的數(shù)量均為八塊。

進一步的，所述第二轉子沖片與所述第一轉子沖片的卡扣連接方式為凹凸結構。

本發(fā)明的工作原理是：在轉子沖片的設計制造過程中，采用有取向硅鋼隔磁橋設計代替無取向硅鋼材料，實現(xiàn)隔磁橋寬度增加且不影響電磁性能的效果，另一方面，有取向硅鋼的屈服強度通過合適的熱處理工藝使其大于無取向鋼，通過截面積的提升和材料本身機械性能的提升，使得該轉子沖片使用的轉子結構適應高轉速。