一种永磁电机V型槽转子冲片

技术领域

本发明涉及一种永磁电机V型槽转子冲片。

背景技术

目前电动自行车或者电摩上使用的永磁电机为了适应小型化、高速化和大扭力输出的发展要求，其转子冲片往往采用V型槽转子冲片。这种V型槽转子冲片的结构特点就是在冲片本体上围绕圆周设置呈V形成组排布的矩形磁钢槽，每组两个矩形磁钢槽均沿冲片的径向方向左右对称分布。V型槽转子冲片的应用优势在于有利于电机进一步获取更高功率密度，而电机功率密度越高，意味着电机在同等规格和重量下具有更大的扭力输出。

众所周知，单就转子而言，其输出扭矩高低取决于磁通量的大小，而转子的磁通量大小则由所使用的磁钢的牌号（性能）和转子冲片上的磁钢槽的面积大小两个因素所决定。其中使用大牌号的磁钢尽管能带来较大的磁通性能提升，但一方面生产成本往往也相应提高，另一方面越大牌号的磁钢其内部稀土成分含量越高，这对于电机的生产是不利的。因此行业内目前提高转子磁通量的方法往往都是通过增加磁钢槽面积的方式来实现的。

目前上述行业内使用的永磁电机，由于要同时兼顾小型化的设计要求，对于转子冲片的尺寸规格大小，即径向尺寸和面积都做了限制，无法做任意扩增，因此在这种条件下对于磁钢槽的面积设计也应有所限制，否则容易侵占相邻磁钢槽端部之间的磁桥面积，导致转子冲片强度的降低，这在转子冲片的设计中是不允许的。因为永磁电机的高速化对于转子冲片的强度具有很高的要求，而作为提高转子冲片强度的传统方法关键就在于增加上述磁桥的宽度，磁桥的宽度越大，转子冲片强度越好，而转子冲片强度越好，其在高速下的运行性能表现就更稳定也更好。

然而对于现有的上述V型槽转子冲片而言，由于是矩形磁钢槽，因而无论是同一组矩形磁钢槽的底部之间（也即V角处）的第一磁桥，还是相邻组中相邻的两个矩形磁钢槽的顶部之间的第二磁桥占据的区域都是矩形顶角对顶角中间的区域，该区域被两侧的矩形顶角向内挤压，其宽度极易随着矩形磁钢槽的尺寸增大而向内收缩减小，从而导致强度下降。由于磁桥的设置目的就是提高转子冲片的强度，磁桥越宽、冲片强度越高，而磁桥宽度一旦降低，其转子冲片强度无法得到保障，电机就无法在高速运行下表现出较好的性能。为了防止上述磁桥宽度在设计中降低，目前行业内的做法只能通过减小矩形磁钢槽尺寸面积的方式来实现，然而这样转子冲片的磁通量上不去，转矩就无法提高，进而影响电机功率密度的提高，最终导致电机扭力无法得到提升。因此现有技术中，电机的高功率密度和高转速是两个相互矛盾的要求，很难同时满足。

目前小型化永磁电机的转子冲片，在有限的总面积限制下，如何尽可能增大磁钢槽面积，提高磁通量，同时又能给予磁桥一定宽度，保障转子冲片强度成了行业内亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的是：提供一种永磁电机V型槽转子冲片，其在确保获得较大磁钢槽面积的同时，依旧能保障磁桥具有足够宽度以增强冲片强度，从而使所应用的永磁电机能够同时满足高转速和高功率密度的性能要求。

本发明的技术方案是：一种永磁电机V型槽转子冲片，包括设有中心轴孔的冲片本体，冲片本体上沿圆周设有V形成组排布的若干矩形磁钢槽，每组V形排布的两个矩形磁钢槽均沿冲片本体的径向方向左右对称分布；同一组矩形磁钢槽底部相邻的顶角为一号顶角，它们之间设置第一磁桥；而相邻组中相邻的两个矩形磁钢槽顶部相邻的顶角为二号顶角，它们之间设置第二磁桥，一号顶角和二号顶角在同一矩形磁钢槽内互为对角；其特征在于各矩形磁钢槽的所述一号顶角均设为一号倒角，而二号顶角均设为二号倒角。

进一步的，本发明中同一矩形磁钢槽内的所述一号倒角和二号倒角关于该矩形磁钢槽的中心点成中心对称分布。该设计方便在矩形磁钢槽中嵌装形状吻合的矩形磁钢片时，无需考虑矩形磁钢片的嵌装方向也能快速与矩形磁钢槽配合，加快嵌装效率。

更进一步的，本发明中所述一号倒角和二号顶角均为45度倒角。

进一步的，本发明中所述每组V形排布的两个矩形磁钢槽的V形夹角的角度为A，A=80~150度。

进一步的，本发明中各所述矩形磁钢槽的底部均设有与之连通的第一空气槽，且每组V形排布的两个矩形磁钢槽底部的第一空气槽也沿冲片本体的径向方向左右对称分布。

进一步的，本发明中各所述矩形磁钢槽的顶部均设有与之连通的第二空气槽，且每组V形排布的两个矩形磁钢槽顶部的第二空气槽也沿冲片本体的径向方向左右对称分布。

无论是第一空气槽还是第二空气槽，其设计都利于增强转子冲片的磁通性能。

进一步的，本发明中所述矩形磁钢槽内嵌装有与之形状匹配的矩形磁钢片，该矩形磁钢片具有一对对角为倒角。

进一步的，本发明中所述冲片本体上围绕中心轴孔设有一圈减重孔。

更进一步的，本发明中上述减重孔与V形排布的各组矩形磁钢槽一一对应设置，并且每个减重孔均位于所述中心轴孔和对应的一组矩形磁钢槽之间的位置。

本发明的优点是：

1、本发明相比现有技术，其将冲片本体上V形成组排布的矩形磁钢槽底部第一磁桥两侧的矩形顶角，和相邻组中相邻的矩形磁钢槽顶部第二磁桥两侧的矩形顶角均设置为倒角，倒角增加了相应磁桥占据区域的宽度，避免了相应磁桥区域被两侧的矩形顶角向内挤压侵占，这样便于在转子冲片设计时能够尽可能的增加矩形磁钢槽的长宽边长度，从而扩大磁钢槽面积以增加磁通量，做到在确保获得较大磁钢槽面积的同时，依旧能保障磁桥具有足够宽度以增强转子冲片整体强度。

2、当本发明转子冲片的磁通量上去后，其转矩也相应提高，进而使得所应用的电机功率密度也得到提高，最终促使电机扭力得到提升；同时其转子冲片强度又有保障，能够确保电机在高速运行下表现出更稳定更好的性能。因此本发明的转子冲片能够使所应用的永磁电机同时满足高转速和高功率密度的性能要求。

3、本发明中在矩形磁钢槽的底部和顶部分别设置有第一空气槽和第二空气槽，这样设计有利于进一步增强转子冲片的磁通性能。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明一种具体实施例的结构示意图（虚线用以凸显矩形磁钢槽轮廓）；

图2为与图1中的矩形磁钢槽配合的矩形磁钢片的结构示意图；

图3为图1嵌装图2的矩形磁钢片后的结构示意图。

其中：1、冲片本体；2、中心轴孔；3、矩形磁钢槽；4、第一磁桥；5、第二磁桥；6、一号倒角；7、二号倒角；8、第一空气槽；9、第二空气槽；10、矩形磁钢片；11、减重孔；A、V形夹角的角度。

具体实施方式

实施例：下面结合图1~图3所示对本发明提供的这种永磁电机V型槽转子冲片的具体实施方式进行说明如下：

首先如图1所示，本实施例提供的这种永磁电机V型槽转子冲片，其同常规技术一样具有设有中心轴孔2的圆形的冲片本体1，冲片本体1上沿圆周设有V形成组排布的共计二十个矩形磁钢槽3（也即共十组矩形磁钢槽3），每组V形排布的两个矩形磁钢槽3均沿冲片本体1的径向方向左右对称分布。其中同一组矩形磁钢槽3底部相邻的顶角为一号顶角，它们之间设置第一磁桥4；而相邻组中相邻的两个矩形磁钢槽3顶部相邻的顶角为二号顶角，它们之间设置第二磁桥5，一号顶角和二号顶角在同一矩形磁钢槽3内互为对角。本发明的核心改进在于各矩形磁钢槽3的所述一号顶角均设为一号倒角6，而二号顶角均设为二号倒角7，结合图1所示。

并且依旧如图1所示，本实施例中同一矩形磁钢槽3内的所述一号倒角6和二号倒角7关于该矩形磁钢槽3的中心点成中心对称分布。并且本实施例中所述一号倒角6和二号顶角7均为45度倒角。

依旧结合图1所示，本实施例中所述每组V形排布的两个矩形磁钢槽3的V形夹角的角度为A，A=110度。

本实施例中所述矩形磁钢槽3的底部均设有与之连通的第一空气槽8，且每组V形排布的两个矩形磁钢槽3底部的第一空气槽8也沿冲片本体1的径向方向左右对称分布。同时，各所述矩形磁钢槽3的顶部均设有与之连通的第二空气槽9，且每组V形排布的两个矩形磁钢槽3顶部的第二空气槽9也沿冲片本体1的径向方向左右对称分布。

并且，本实施例中所述冲片本体1上还围绕中心轴孔2设有一圈共计十个减重孔11。这十个减重孔11与V形排布的十组矩形磁钢槽3一一对应设置，并且每个减重孔11均位于所述中心轴孔2和对应的一组矩形磁钢槽3之间的位置。

进一步结合图2和图3所示，本实施例中的上述各矩形磁钢槽3内还嵌装有与之形状匹配的矩形磁钢片10，该矩形磁钢片10的形状如图2所示，其具有一对对角为倒角，它们分别与矩形磁钢槽3的一号倒角6和二号倒角7吻合。并且由于本实施例中同一矩形磁钢槽3内的所述一号倒角6和二号倒角7关于该矩形磁钢槽3的中心点成中心对称分布，该设计方便在矩形磁钢槽3中嵌装形状吻合的矩形磁钢片10时，无需考虑矩形磁钢片10的嵌装方向也能快速与矩形磁钢槽3配合，加快嵌装效率，嵌装完矩形磁钢片10的转子冲片如图3所示。

结合图1~图3所示，相比现有技术，本发明将冲片本体1上V形成组排布的矩形磁钢槽3底部第一磁桥4两侧的矩形顶角，和相邻组中相邻的矩形磁钢槽4顶部第二磁桥5两侧的矩形顶角均设置为倒角，倒角增加了相应磁桥占据区域的宽度，避免了相应磁桥区域被两侧的矩形顶角向内挤压侵占，这样便于在转子冲片设计时能够尽可能的增加矩形磁钢槽3的长宽边长度，从而扩大磁钢槽面积以增加磁通量，做到在确保获得较大磁钢槽面积的同时，依旧能保障磁桥具有足够宽度以增强转子冲片整体强度。

当转子冲片的磁通量上去后，其转矩也相应提高，进而使得所应用的电机功率密度也得到提高，最终促使电机扭力得到提升；同时其转子冲片强度又有保障，能够确保电机在高速运行下表现出更稳定更好的性能。因此本发明的转子冲片能够使所应用的永磁电机同时满足高转速和高功率密度的性能要求。

当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。