一種永磁同步電機(jī)用轉(zhuǎn)子沖片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種永磁同步電機(jī)用轉(zhuǎn)子沖片。
【背景技術(shù)】
[0002]永磁同步電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、效率高和形狀尺寸靈活多樣等優(yōu)點(diǎn)，因而在各種調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng)用也越來越廣泛。永磁同步電機(jī)與普通同步及異步電機(jī)相比，定子結(jié)構(gòu)基本相同，最主要的區(qū)別在于轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)是永磁電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)所在，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同，則電動機(jī)的運(yùn)行性能、控制策略、制造工藝和使用場合也不同，因而轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計一直是永磁伺服電機(jī)的設(shè)計難點(diǎn)，設(shè)計出輕量化的具有快速響應(yīng)特性的永磁電機(jī)亦成為業(yè)界共同追求的方向之一，這就要求所設(shè)計的電機(jī)具有盡可能低的轉(zhuǎn)動慣量和重量。
[0003]現(xiàn)有永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心部分大多為實(shí)體結(jié)構(gòu)，或者在構(gòu)成鐵心的沖片上開有一定數(shù)量的圓孔或方孔，這些開孔往往具有隨意性、盲目性和非優(yōu)化性，雖然減少了一部分的轉(zhuǎn)動慣量，但未經(jīng)過優(yōu)化或者優(yōu)化的不夠充分，不能充分的利用沖片上的空間，無法滿足一些低慣量場合的要求；有時候還會帶來轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度降低，漏磁增加，引起電機(jī)性能下降等弊端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種永磁同步電機(jī)用轉(zhuǎn)子沖片，解決現(xiàn)有技術(shù)中整機(jī)重量大和電機(jī)動態(tài)響應(yīng)速度慢的技術(shù)缺陷。
[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0006]—種永磁同步電機(jī)用轉(zhuǎn)子沖片，包括整體為環(huán)形的轉(zhuǎn)子沖片，所述的轉(zhuǎn)子沖片上沿圓周方向均勻的開有異形孔，所述的異形孔包括靠近轉(zhuǎn)子沖片外圓周的平頂邊、靠近轉(zhuǎn)子沖片內(nèi)圓周的圓弧形的底邊、兩根連接平頂邊與底邊的直邊，所述的平頂邊與直邊、底邊與直邊均為圓弧連接。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的直邊包括上直邊和下直邊，所述的上直邊與平頂邊連接，下直邊與底邊連接，所述的上直邊與下直邊圓弧連接。
[0008]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述的上直邊向外彎曲成圓弧凸起邊。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子沖片上均勻的開設(shè)有一定數(shù)目形狀相同均勻分布的異型孔，這些孔都是在有限元軟件里經(jīng)過反復(fù)優(yōu)化計算后形成的，由于轉(zhuǎn)子沖片疊壓而成的鐵心部分不僅是構(gòu)成完整磁通路徑的一部分，也承擔(dān)著裝載永磁體和連接轉(zhuǎn)軸共同旋轉(zhuǎn)的作用，因而轉(zhuǎn)子沖片開孔在保證電氣性能和機(jī)械強(qiáng)度的前提下實(shí)現(xiàn)最大化地減小慣量和重量。
[0010]所述異型孔在異形孔的基礎(chǔ)上引入圓弧凸起，因此結(jié)合了異形孔和圓孔的特點(diǎn)，有利于充分利用沖片空間。
[0011]對凸起的圓弧尺寸進(jìn)行優(yōu)化，經(jīng)過有限元仿真分析，觀察轉(zhuǎn)子沖片部分的磁密云圖，圓弧段以上區(qū)域的磁密較原上直邊時更為均勻，提高了這部分沖片的利用率；在額定負(fù)載和過載狀態(tài)下，這種圓弧凸起對轉(zhuǎn)矩大小的影響甚小，且因轉(zhuǎn)子部分的鐵耗占整個電機(jī)損耗的很小部分，因此可保證電機(jī)的電氣性能不受影響；
[0012]所述異型孔的平頂部，這一部分對應(yīng)于永磁體中間位置，磁力線稀疏，磁密值很低，對電機(jī)出力的貢獻(xiàn)??；由于兩條上直邊延長線交點(diǎn)高于該平頂，促使異形孔的中心位置盡可能的徑向外移，進(jìn)一步增加了孔面積，充分利用了沖片上有限的空間，且以上所述異型孔的圓弧凸起和平頂部更加靠近轉(zhuǎn)子鐵心的外徑，因而更有效地減小了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量及重量。
[0013]所述異形孔的兩條下直邊和底邊的布置以不影響沖片的機(jī)械強(qiáng)度為原則，其中底邊為與沖片內(nèi)徑同心的圓弧段。
[0014]以上異形孔的各段連接處均以圓角過渡，從而緩和了連接處產(chǎn)生應(yīng)力集中的情況，保證旋轉(zhuǎn)振動、離心力作用下轉(zhuǎn)子鐵芯的機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
[0015]綜上所述，所述異型孔均布在轉(zhuǎn)子沖片上，充分利用了沖片空間，在保證電氣性能和機(jī)械強(qiáng)度的前提下有效地降低了轉(zhuǎn)動慣量和重量；所述異型孔的各處圓角和圓弧底邊，緩和了應(yīng)力集中的情況；所開異型孔，提升了轉(zhuǎn)子的通風(fēng)性能，使永磁體的散熱得到一定的改善。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中:1、轉(zhuǎn)子沖片；2、異形孔；4、平頂邊；5、底邊；6、直邊；7、上直邊；8、下直邊；9、圓弧凸起邊。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的說明。
[0020]實(shí)施例一:
[0021]如圖1所示的永磁同步電機(jī)用轉(zhuǎn)子沖片，包括整體為環(huán)形的轉(zhuǎn)子沖片1，所述的轉(zhuǎn)子沖片1上沿圓周方向均勻的開有八個異形孔2。所述的異形孔2包括靠近轉(zhuǎn)子沖片1外圓周的平頂邊4、靠近轉(zhuǎn)子沖片1內(nèi)圓周的圓弧形的底邊5、兩根連接平頂邊4與底邊5的直邊6，所述的平頂邊4與直邊6、底邊5與直邊6均為圓弧連接，所述的平頂邊4的長度小于底邊5的長度。
[0022]實(shí)施例二:
[0023]如圖2所示的永磁同步電機(jī)用轉(zhuǎn)子沖片，包括整體為環(huán)形的轉(zhuǎn)子沖片1，所述的轉(zhuǎn)子沖片1上沿圓周方向均勻的開有八個異形孔2。所述的異形孔2包括靠近轉(zhuǎn)子沖片1外圓周的平頂邊4、靠近轉(zhuǎn)子沖片1內(nèi)圓周的圓弧形的底邊5、兩根連接平頂邊4與底邊5的直邊6，所述的平頂邊4與直邊6、底邊5與直邊6均為圓弧連接，所述的直邊6包括上直邊7和下直邊8，所述的上直邊7與平頂邊4連接，下直邊8與底邊5連接，所述的上直邊7與下直邊8圓弧連接，所述的上直邊7向外彎曲成圓弧凸起邊9。
[0024]凡是本實(shí)用新型說明書中未做特別說明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)，或者通過現(xiàn)有技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種永磁同步電機(jī)用轉(zhuǎn)子沖片，其特征在于:包括整體為環(huán)形的轉(zhuǎn)子沖片(1)，所述的轉(zhuǎn)子沖片(1)上沿圓周方向均勻的開有異形孔(2)，所述的異形孔(2)包括靠近轉(zhuǎn)子沖片⑴外圓周的平頂邊(4)、靠近轉(zhuǎn)子沖片⑴內(nèi)圓周的圓弧形的底邊(5)、兩根連接平頂邊⑷與底邊(5)的直邊(6)，所述的平頂邊(4)與直邊(6)、底邊(5)與直邊(6)均為圓弧連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁同步電機(jī)用轉(zhuǎn)子沖片，其特征在于:所述的直邊(6)包括上直邊(7)和下直邊(8)，所述的上直邊(7)與平頂邊(4)連接，下直邊(8)與底邊(5)連接，所述的上直邊(7)與下直邊(8)圓弧連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的永磁同步電機(jī)用轉(zhuǎn)子沖片，其特征在于:所述的上直邊(7)向外彎曲成圓弧凸起邊(9)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種永磁同步電機(jī)用轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)，包括整體為環(huán)形的轉(zhuǎn)子沖片(1)，所述的轉(zhuǎn)子沖片上沿圓周方向均勻的開有異形孔(2)，所述的異形孔包括靠近轉(zhuǎn)子沖片外圓周的平頂邊(4)、靠近轉(zhuǎn)子沖片內(nèi)圓周的圓弧形的底邊(5)、兩根連接平頂邊與底邊的直邊(6)，所述的平頂邊與直邊、底邊與直邊均為圓弧連接。本實(shí)用新型的有益效果是所述異型孔均布在轉(zhuǎn)子沖片上，充分利用了沖片空間，在保證電氣性能和機(jī)械強(qiáng)度的前提下有效地降低了轉(zhuǎn)動慣量和重量；所述異型孔的各處圓角和圓弧底邊，緩和了應(yīng)力集中的情況；所開異型孔，提升了轉(zhuǎn)子的通風(fēng)性能，使永磁體的散熱得到一定的改善。
【IPC分類】H02K1/27
【公開號】CN204992841
【申請?zhí)枴緾N201520755720
【發(fā)明人】周楠, 董頂峰, 戴安剛
【申請人】南京埃斯頓自動控制技術(shù)有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年9月25日