[發(fā)明專利]一種低噪音高速永磁同步電機的新型定轉子沖片及電機

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• 申請日: 2021-11-03
• 公開（公告）號: CN114421668A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 周剛
• 申請（專利權）人: 珠海漢達電機制造有限公司
• 主分類號: H02K1/274
• 分類號: H02K1/274;H02K1/32;H02K1/14;H02K1/16;H02K21/16
• 代理公司: 深圳叁眾知識產權代理事務所(普通合伙) 44434
• 代理人: 宋鵬飛

本發(fā)明公開了一種低噪音高速永磁同步電機的新型定轉子沖片，包括轉子沖片，轉子沖片中間位置設有軸孔，轉子沖片從內到外依次中心陣列有多個磁鋼孔和散熱孔，轉子沖片邊緣由4個相同的弧狀凸部拼設而成。定子沖片包括定子軛部和多個定子齒，定子齒由定子軛部的內側周部沿徑向向內延伸形成，定子齒中間位置設有矩形輔助槽，定子齒之間形成有梯形槽口。與現(xiàn)有的技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：該永磁同步電機的轉子沖片四周設有多個弧狀凸部，轉子沖片的定子齒中間位置設有矩形輔助槽，定子齒之間形成有梯形槽口。通過弧狀凸部、輔助槽和梯形槽口可有效消除奇次諧波的影響，減少電磁噪音的產生，降低電機損耗，提高電機效率。

技術領域

本發(fā)明涉及永磁同步電機技術領域，特別是涉及一種低噪音高速 永磁同步電機的新型定轉子沖片及電機。

背景技術

在各類驅動電機中，永磁同步電機能量密度高，效率高、體積小、 慣性低、響應快，有很好的應用前景。其加工容易、容錯性能好等一 系列優(yōu)點，近幾年在新能源汽車領域有著壓倒性的市場占有率。定子 和轉子是永磁同步電機最基本的組成結構。其中，定子由絕緣銅線繞 制而成，轉子包含永磁體建立電機的主磁場。

然而永磁同步電機在實際運行中產生較大噪音。經分析電機噪音 源包括機械噪音與電磁噪音，機械噪音主要是由軸承等機械部件的振 動以及電機本身的模態(tài)問題引起；電磁噪音主要是由電機內部徑向力 波的頻率引起的，徑向力波的頻率又與轉子的偏心、氣隙長度以及電 機自身變頻的供電方式產生的諧波有關。其中，電磁噪音占據主要部 分。目前現(xiàn)有的內置式永磁同步電機多采用均勻氣隙的結構形式，該 類的永磁體磁密波形呈梯形波分布，含有豐富的諧波分量，這會導致 附加的震動噪聲的產生。同時增加電機損耗影響電機效率，導致電機 效率降低。因此目前需要一種低噪音高速永磁同步電機的新型定轉子 沖片用以抑制永磁電機的噪音和震動，進一步降低電機損耗，提高電 機效率。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是克服了現(xiàn)有技術的問題，提供了一種低噪音高速 永磁同步電機的新型定轉子沖片及電機。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下方案：

一種低噪音高速永磁同步電機的新型定轉子沖片，包括：

轉子沖片，轉子沖片中間位置設有軸孔，轉子沖片從內到外依次 中心陣列有多個磁鋼孔和散熱孔，轉子沖片邊緣由4個相同的弧狀凸 部拼設而成；弧狀凸部可均衡電機內部的磁力線分布，以此降低轉子 轉動時產生的轉矩脈動，從而減少電磁噪音的產生，降低電機損耗， 提高電機效率。

定子沖片，定子沖片包括定子軛部和多個定子齒，定子齒由定子 軛部的內側周部沿徑向向內延伸形成，定子齒中間位置設有矩形輔助 槽，定子齒之間形成有梯形槽口。定子沖片使轉子磁路不飽和，保證 氣隙磁場穩(wěn)定而平滑，能夠有效地控制氣隙磁場穩(wěn)定平滑。梯形槽口 和輔助槽可有效地減少磁阻和緊固通電的導體受到橫向力位移，從而 減少振動和電磁噪音。從而減少了齒槽轉矩和磁場波動，減少了振動 和噪音，并提高轉矩常數，滿足負載突變時的承載能力。

進一步的，輔助槽寬度為a，輔助槽深度為b，a：b＝9:2。通過輔 助凹槽保證氣隙磁場穩(wěn)定而平滑，能夠有效地控制氣隙磁場穩(wěn)定平滑。 減少電磁噪音的產生，降低電機損耗，提高電機效率。

進一步的，梯形槽口下底為與定子沖片同圓心的同心圓弧，梯形 槽口上底為定子齒內側兩端向外延伸形成的未閉合錐形縮口，同心圓 弧兩端點的直線距離為n，錐形縮口的最近點距離為m，m：n＝137:23。 通過梯形槽口保證氣隙磁場穩(wěn)定而平滑，能夠有效地控制氣隙磁場穩(wěn) 定平滑。減少電磁噪音的產生，降低電機損耗，提高電機效率。

進一步的，磁鋼孔數量為4個，磁鋼孔正對弧狀凸部設置，磁鋼 孔包括相互接通的矩形部和等腰梯形部，等腰梯形部高度為 2.45mm-2.50mm，矩形部高度為0.80mm，磁鋼孔為軸對稱圖形。弧狀凸 部、矩形部和等腰梯形部對磁場的定向調制作用，使得電機磁場更加正弦，降低了諧波含量，從而大大改善了電機運行過程中產生的噪音 振動。