一种转子及电机的制作方法

1.本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种转子及电机。


背景技术：

2.一些具有包括嵌入有永磁体的转子的电动机将根据永磁体和隔阻件的配置而呈现很强的磁阻变化。这些发动机例如在电动车辆或混合动力车辆中常常被用作具有可变速度的电力驱动发动机并且包括多个转子磁极。沿磁极的d轴方向的直轴电感ld与沿磁极的q轴的交轴电感lq之间的差异被称为凸极性，并且当驱动发动机被开关驱动电路适宜地驱动时产生所谓的磁阻转矩。现有技术中，转子磁路结构的磁阻转矩较小，并且随着电机转速的升高转矩会大幅降低，无法满足电机的驱动需求。
3.基于上述现状，亟待我们设计一种转子及电机来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的在于：提供一种转子，能够增大磁阻转矩。
5.本发明的另一个目的在于：提供一种电机，包括上述的转子，能够保证电机随着转速升高转矩不下降。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种转子，包括：
8.转子片，沿d轴方向开设有多组安装位，相邻两组所述安装位之间开设有磁通抑制孔，每组安装位均包括两个沿d轴对称设置的安装槽；
9.永磁体，每个所述安装槽内均嵌装有所述永磁体，沿靠近所述转子片的转动中心的方向，每组所述安装位的两个所述永磁体的夹角逐渐减小。
10.作为一种优选方案，多个所述永磁体到所述转子片的径向边沿的距离沿靠近所述转动中心的方向逐渐增大。
11.作为一种优选方案，所述转子片上开设有隔磁空气孔,所述隔磁空气孔位于d轴两侧相对的两个所述永磁体之间。
12.作为一种优选方案，d轴两侧相对的两个所述永磁体之间的加强筋的宽度沿靠近所述转动中心的方向逐渐增大。
13.作为一种优选方案，所述转子片的侧壁开设有去重空气槽。
14.作为一种优选方案，所述转子片的径向边沿还开设有外圆辅助槽。
15.作为一种优选方案，所述永磁体的一侧与所述安装槽的侧壁抵接，另一侧与所述安装槽的侧壁设置有间隙。
16.作为一种优选方案，所述磁通抑制孔沿d轴中心对称，多个所述磁通抑制孔沿d轴的厚度沿靠近所述转动中心的方向逐渐增大。
17.作为一种优选方案，所述安装槽设置为三组，沿靠近所述转动中心的方向，第一组所述安装槽内的所述永磁体的夹角为130
°‑
165
°
，第二组所述安装槽内的所述永磁体的夹
角为100
°‑
120
°
，第三组所述安装槽内的所述永磁体的夹角为85
°‑
100
°
。
18.另一方面，还公开一种电机，包括定子和上述的转子，所述定子上缠绕有线圈，所述转子同心安装在所述定子的内周侧并且所述转子与所述定子间隔设置。
19.本发明的有益效果为：提供一种转子及电机，转子的转子片上开设有磁通抑制孔，能够减小转子的电感，从而增加凸极性，并且每组安装位的两个永磁体的夹角沿靠近转子片的转动中心的方向逐渐减小，能够抑制相邻两组的永磁体之间的磁通流动，从而能够增大转子的磁阻转矩，能够保证电机随着转速升高转矩不下降。
附图说明
20.下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
21.图1为转子和定子的示意图；
22.图2为转子在第一组的永磁体处的示意图；
23.图3为转子在第二组的永磁体处的示意图；
24.图4为转子在第三组的永磁体处的示意图；
25.图5为转子在外圆辅助槽处的示意图；
26.图6为转子在磁通抑制孔处的示意图；
27.图7为磁通抑制孔为狭缝形的示意图。
28.图1至图7中：
29.100、转子；
30.1、转子片；11、磁通抑制孔；12、安装槽；13、隔磁空气孔；14、去重空气槽；15、外圆辅助槽；
31.2、永磁体；
32.200、定子；3、卡槽；
33.300、线圈。
具体实施方式
34.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
38.现有技术中，转子磁路结构的磁阻转矩较小，并且随着电机转速的升高转矩会大幅降低，无法满足电机的驱动需求。本实施例提供了一种转子100，能够增大磁阻转矩，从而保证电机随着转速升高转矩不下降。
39.具体地，如图1所示，本实施例提供了一种转子100，包括转子片1和永磁体2，转子片1沿d轴方向开设有多组安装位，示例性地，安装位设置有两组、三组、四组或者四组以上，具体的数量可以根据实际需要设置，本实施例沿d轴方向开设有三组安装位，相邻两组安装位之间开设有磁通抑制孔11，每组安装位均包括沿d轴对称设置的安装槽12，每个安装槽12内均嵌装有永磁体2，本实施例的永磁体2为磁钢，安装槽12包括用于嵌装永磁体2的部分、靠近d轴的内气窝和背离d轴的外气窝，其中，d轴两侧相对的两个永磁体2的夹角沿靠近转动中心的方向逐渐减小。于本实施例中，如图2所示，第一组的永磁体2的夹角a1为130
°‑
165
°
，第一组的永磁体2之间的距离a2为2mm-6mm，第一组的永磁体2的最大距离的跨角a3为15
°‑
25
°
；如图3所示，第二组的永磁体2的夹角b1为100
°‑
120
°
，第二组的永磁体2之间的距离b2为4mm-8mm，第一组的永磁体2的最大距离的跨角b3为25
°‑
35
°
；如图4所示，第三组的永磁体2的夹角c1为85
°‑
100
°
，第三组的永磁体2之间的距离c2为9mm-17mm，第三组的永磁体2的最大距离的跨角c3为35
°‑
45
°
。可以理解的是，磁通抑制孔11能够减小转子100的电感，从而增加凸极性，并且d轴两侧相对的两个永磁体2的夹角沿靠近转动中心的方向逐渐减小，第一组的永磁体2之间的距离最短，第三组的永磁体2之间的距离最长，能够抑制相邻两组的永磁体2之间的磁通流动，从而能够增大转子100的磁阻转矩，能够保证电机随着转速升高转矩不下降。
40.于本实施例中，永磁体2到转子片1的径向边沿的最短距离为隔磁桥，第一组的永磁体2到转子片1的径向边沿的隔磁桥、第二组的永磁体2到转子片1的径向边沿的隔磁桥和第三组的永磁体2到转子片1的径向边沿的隔磁桥依次增大，有利于提高磁通利用率。
41.作为一种优选的实施方式，转子片1上开设有隔磁空气孔13，隔磁空气孔13位于d轴两侧相对的永磁体2之间，本实施例设置有一个隔磁空气孔13，隔磁空气孔13位于第三组的永磁体2之间，能够进一步提高磁阻转矩，并且还能够减轻转子100的重量，并且隔磁空气孔13的内壁设置圆角，提高了工艺性。
42.于本实施例中，第一组的永磁体2之间加强筋的宽度、第二组的永磁体2之间加强筋的宽度和第三组的永磁体2之间加强筋的宽度沿靠近转动中心的方向依次增大，从而提高了转子100的机械应力和结构强度。
43.于本实施例中，转子片1的侧壁还开设有去重空气槽14，去重空气槽14的数量可以根据实际需要设置，本实施例的转子片1的两侧分别开设有一个去重空气槽14，能够减轻转子100的重量，从而降低转子100的负载。
44.如图5所示，作为一种优选的实施方式，本实施例的转子片1的径向边沿还开设有四个外圆辅助槽15，外侧两个外圆辅助槽15的宽度均为3mm-6mm，外侧两个外圆辅助槽15的夹角d1为25
°‑
45
°
，内侧的两个外圆辅助槽15的宽度均为3mm-5mm，内侧的两个外圆辅助槽15的夹角为10
°‑
25
°
，外圆辅助槽15的设置能够改善气隙磁场波形，降低电机空间谐波对电
机性能影响。
45.于本实施例中，永磁体2的一侧与安装槽12的侧壁抵接，从而能够嵌装于安装槽12内，永磁体2的另一侧与安装槽12的侧壁设置有0.1-0.2mm的缝隙，便于给治具避位以安装永磁体2。
46.如图6所示，磁通抑制孔11沿d轴中心对称，并且本实施例的磁通抑制孔11设置为月牙形，能够增加凸极性即d轴与q轴之间的电感差异，第一组的永磁体2与第二组的永磁体2之间的磁通抑制孔11沿d轴的厚度和第二组的永磁体2与第三组的永磁体2之间的磁通抑制孔11沿d轴的厚度沿靠近转动中心的方向依次增大。具体地，第一组的永磁体2与第二组的永磁体2之间的磁通抑制孔11沿d轴的厚度e1为0.8-1.5mm,第二组的永磁体2与第三组的永磁体2之间的磁通抑制孔11沿d轴的厚度e2为1.6-3mm，并且磁通抑制孔11两端的夹角e3为20
°‑
80
°
，从而能够充分利用相邻两组的永磁体2之间的空间，进一步提高了磁阻转矩。
47.如图7所示，在本发明的其他实施例中，磁通抑制孔11也可以不沿d轴中心对称，或者磁通抑制孔11也可以设置为狭缝形状。
48.如图1所示，本实施例还提供了一种电机，包括定子200和上述的转子100，图中的转子100为八分之一结构，沿径向呈周期阵列组成完整电机模型，转子100同心转动安装在定子200的内周侧并且转子100与定子200间隔设置。其中，转子100上嵌装有磁钢的永磁体2，定子200的周部均匀开设有卡槽3，卡槽3内绕设有线圈300，转子100为可动的旋转部件，定子200为固定部件。本专利中转子100嵌装三层v型磁钢，当转子100冲片经过叠压成冲段之后，将磁钢插入在转子100上的安装槽12中，然后对空气孔流出的部分进行树脂灌封，定子200绕设扁线插针绕组，通过预先将导线做成扁线，预成型之后将扁线绕组插入定子200中的卡槽3中，然后对端部进行焊接，最后对定子200进行浸漆。本实施例的转子100的磁阻转矩大，能够保证电机随着转速升高转矩不下降。
49.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
50.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
51.此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。