本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，具體涉及永磁同步電機(jī)直、斜極一體轉(zhuǎn)子沖片以及永磁同步電機(jī)。

背景技術(shù)：

電機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種設(shè)備。它是利用通電線圈(也就是定子繞組)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)并作用于轉(zhuǎn)子形成磁電動(dòng)力旋轉(zhuǎn)扭矩。電機(jī)按使用電源不同分為直流電機(jī)和交流電機(jī)，電力系統(tǒng)中的電機(jī)大部分是交流電機(jī)，可以是同步電機(jī)或者是異步電機(jī)(電機(jī)定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不保持同步速)。電機(jī)主要由定子與轉(zhuǎn)子組成，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的方向跟電流方向和磁感線(磁場(chǎng)方向)方向有關(guān)，電機(jī)工作原理是磁場(chǎng)對(duì)電流受力的作用，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

近年來，稀土永磁同步電機(jī)作為節(jié)能產(chǎn)品，具有體積小、功率密度大、重量輕、效率高、輸出特性好等優(yōu)點(diǎn)，得到的應(yīng)用越來越廣泛。永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子中引入了永磁體，其磁路結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，計(jì)算分析要比普通電機(jī)復(fù)雜的多，且由于永磁體的存在，使得電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)波形不再是正弦波，而是有一定寬度的平頂波，電機(jī)的高次諧波也增加很多。為了是使電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)波形接近于正弦波，消除或降低高次諧波，電機(jī)一般采用定子斜槽或轉(zhuǎn)子斜極的方法，來降低高次諧波。當(dāng)電機(jī)鐵芯長度較短，且需要斜槽時(shí)(一般斜1個(gè)定子槽機(jī)械角度)，定子的槽滿率往往很高，給電機(jī)嵌線帶來難度，此時(shí)需要進(jìn)行轉(zhuǎn)子斜極的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)子斜極時(shí)，現(xiàn)有做法是根據(jù)需要轉(zhuǎn)子沖片開多副模具，在沖片的時(shí)候進(jìn)行多次裝卸模具，現(xiàn)有轉(zhuǎn)子沖片的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子斜極的加工工時(shí)長，效率較低而且開設(shè)多副模具成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述問題，提出了永磁同步電機(jī)直、斜極一體轉(zhuǎn)子沖片以及永磁同步電機(jī)。解決了現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子斜極時(shí)，效率低且成本高的問題。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種永磁同步電機(jī)直、斜極一體轉(zhuǎn)子沖片，所述轉(zhuǎn)子沖片為M槽N極轉(zhuǎn)子沖片，所述轉(zhuǎn)子沖片包括沖片本體，沖片本體包括軸孔，軸孔的側(cè)壁具有p個(gè)鍵槽，p為N的約數(shù)，其中，第一個(gè)鍵槽的機(jī)械角度為0°，第i個(gè)鍵槽的機(jī)械角度為其中，2≤i≤p，a為定子每槽所占的機(jī)械角度，

本申請(qǐng)中，鍵槽的其中一個(gè)中心面經(jīng)過轉(zhuǎn)子沖片的軸線，第i個(gè)鍵槽的機(jī)械角度指的是第i個(gè)鍵槽需要繞沖片本體軸線旋轉(zhuǎn)(對(duì)應(yīng)的鍵槽需沿同一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng))多少度才與第一鍵槽重合。

本申請(qǐng)中，M為定子槽數(shù)，M在電機(jī)設(shè)計(jì)和制造中沒有絕對(duì)的取值要求，只有一些與極數(shù)N配合比較好的取值；N為轉(zhuǎn)子極數(shù)，N取值為偶數(shù)(如2.4.6.8...)。

在電機(jī)采用斜極結(jié)構(gòu)時(shí)，為了便于分層及角度的設(shè)計(jì)，一般根據(jù)轉(zhuǎn)子極數(shù)來分層，設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)角度。通過設(shè)置p個(gè)鍵槽使得轉(zhuǎn)子沖片既能適用于直極結(jié)構(gòu)又能適用于斜極結(jié)構(gòu)，當(dāng)轉(zhuǎn)子沖片作為直極使用時(shí)，只需將多個(gè)轉(zhuǎn)子沖片的第一鍵槽均與轉(zhuǎn)軸鍵槽對(duì)齊進(jìn)行疊壓即可，當(dāng)轉(zhuǎn)子沖片作為斜極使用時(shí)，轉(zhuǎn)子沖片分為p組，其中第一組轉(zhuǎn)子沖片的第一個(gè)鍵槽與轉(zhuǎn)軸的鍵槽對(duì)齊進(jìn)行疊壓，第i組轉(zhuǎn)子沖片的第i個(gè)鍵槽與轉(zhuǎn)軸的鍵槽對(duì)齊進(jìn)行疊壓，其中，2≤i≤p，這樣就完成了電機(jī)轉(zhuǎn)子斜極的操作。本申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子沖片根據(jù)鍵槽角度差完成轉(zhuǎn)子斜極，只需要一副模具，節(jié)省了模具及工時(shí)。

進(jìn)一步而言，轉(zhuǎn)子斜極旋轉(zhuǎn)的角度為

進(jìn)一步而言，當(dāng)N≥6時(shí)，鍵槽的個(gè)數(shù)等于二分之一的級(jí)數(shù)，即p＝N/2。

進(jìn)一步而言，轉(zhuǎn)子沖片的級(jí)數(shù)N等于鍵槽的個(gè)數(shù)p。

當(dāng)電機(jī)極數(shù)較多，轉(zhuǎn)子內(nèi)徑較小時(shí)，鍵槽設(shè)置成p＝N/2，通過減少開槽數(shù)來提高轉(zhuǎn)子沖片的機(jī)械強(qiáng)度；當(dāng)電機(jī)內(nèi)徑較大時(shí)，可以設(shè)置N個(gè)鍵槽。

本申請(qǐng)還公開了一種永磁同步電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子包括上述的永磁同步電機(jī)直、斜極一體轉(zhuǎn)子沖片。

進(jìn)一步而言，所述轉(zhuǎn)子為直極轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子還包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上設(shè)有鍵槽，轉(zhuǎn)軸通過設(shè)置在鍵槽上的平鍵與轉(zhuǎn)子沖片上的第一鍵槽進(jìn)行定位固定。

進(jìn)一步而言，所述轉(zhuǎn)子為斜極轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子還包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上設(shè)有鍵槽，鍵槽上設(shè)置有平鍵，所述轉(zhuǎn)子沖片分為p組，其中第一組轉(zhuǎn)子沖片的第一個(gè)鍵槽與轉(zhuǎn)軸的平鍵配合疊壓入轉(zhuǎn)軸，第i組轉(zhuǎn)子沖片的第i個(gè)鍵槽與轉(zhuǎn)軸的平鍵配合疊壓入轉(zhuǎn)軸，其中，2≤i≤p。

本發(fā)明的有益效果是：在電機(jī)采用斜極結(jié)構(gòu)時(shí)，為了便于分層及角度的設(shè)計(jì)，一般根據(jù)轉(zhuǎn)子極數(shù)來分層，設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)角度。通過設(shè)置p個(gè)鍵槽使得轉(zhuǎn)子沖片既能適用于直極結(jié)構(gòu)又能適用于斜極結(jié)構(gòu)，當(dāng)轉(zhuǎn)子沖片作為直極使用時(shí)，只需將多個(gè)轉(zhuǎn)子沖片的第一鍵槽均與轉(zhuǎn)軸鍵槽對(duì)齊進(jìn)行疊壓即可，當(dāng)轉(zhuǎn)子沖片作為斜極使用時(shí)，轉(zhuǎn)子沖片分為p組，其中第一組轉(zhuǎn)子沖片的第一個(gè)鍵槽與轉(zhuǎn)軸的鍵槽對(duì)齊進(jìn)行疊壓，第i組轉(zhuǎn)子沖片的第i個(gè)鍵槽與轉(zhuǎn)軸的鍵槽對(duì)齊進(jìn)行疊壓，其中，2≤i≤p，這樣就完成了電機(jī)轉(zhuǎn)子斜極的操作。本申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子沖片根據(jù)鍵槽角度差完成轉(zhuǎn)子斜極，只需要一副模具，節(jié)省了模具及工時(shí)。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明永磁同步電機(jī)直、斜極一體轉(zhuǎn)子沖片的示意圖。

圖中各附圖標(biāo)記為：

1、第一鍵槽；2、第二鍵槽；3、第三鍵槽；4、第四鍵槽；5、沖片本體；6、軸孔。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合各附圖，對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述。

如圖1所示，一種永磁同步電機(jī)直、斜極一體轉(zhuǎn)子沖片，轉(zhuǎn)子沖片為M槽N極轉(zhuǎn)子沖片，轉(zhuǎn)子沖片包括沖片本體5，沖片本體5包括軸孔6，軸孔的側(cè)壁具有p個(gè)鍵槽，p為N的約數(shù)，其中，第一個(gè)鍵槽1的機(jī)械角度為0°，第i個(gè)鍵槽的機(jī)械角度為其中，2≤i≤p，a為定子每槽所占的機(jī)械角度，

于本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子沖片為48槽8極轉(zhuǎn)子沖片，即M＝48，N＝8，實(shí)際運(yùn)用時(shí)，當(dāng)N≥6時(shí)，鍵槽的個(gè)數(shù)可以設(shè)置成二分之一的級(jí)數(shù)，即N/2，當(dāng)電機(jī)內(nèi)徑較大時(shí)，鍵槽的個(gè)數(shù)也可以設(shè)置成等于級(jí)數(shù)，具體設(shè)置成多少，根據(jù)實(shí)際情況確定。于本實(shí)施例中，軸孔6的側(cè)壁具有N/2個(gè)鍵槽，即4個(gè)鍵槽，分別為第一鍵槽1、第二鍵槽2、第三鍵槽3以及第四鍵槽4。

由公式可知，第二鍵槽2的機(jī)械角度A為91.875°，第三鍵槽3的機(jī)械角度B為183.75°，第四鍵槽4的機(jī)械角度C為275.625°，本實(shí)施例中鍵槽的其中一個(gè)中心面經(jīng)過轉(zhuǎn)子沖片的軸線，第i個(gè)鍵槽的機(jī)械角度指的是第i個(gè)鍵槽需要繞沖片本體軸線順時(shí)針旋轉(zhuǎn)多少度才與第一鍵槽重合。

于本實(shí)施例中，定子每槽機(jī)械角度即a＝7.5°，轉(zhuǎn)子斜極旋轉(zhuǎn)的角度為即轉(zhuǎn)子的斜極角度為5.625機(jī)械角度。

本實(shí)施例轉(zhuǎn)子沖片通過設(shè)置p個(gè)鍵槽使得轉(zhuǎn)子沖片既能適用于直極結(jié)構(gòu)又能適用于斜極結(jié)構(gòu)，當(dāng)轉(zhuǎn)子沖片作為直極使用時(shí)，只需將多個(gè)轉(zhuǎn)子沖片的第一鍵槽均與轉(zhuǎn)軸鍵槽對(duì)齊進(jìn)行疊壓即可，當(dāng)轉(zhuǎn)子沖片作為斜極使用時(shí)，轉(zhuǎn)子沖片分為p組，其中第一組轉(zhuǎn)子沖片的第一個(gè)鍵槽與轉(zhuǎn)軸的鍵槽對(duì)齊進(jìn)行疊壓，第i組轉(zhuǎn)子沖片的第i個(gè)鍵槽與轉(zhuǎn)軸的鍵槽對(duì)齊進(jìn)行疊壓，其中，2≤i≤p，這樣就完成了電機(jī)轉(zhuǎn)子斜極的操作。本實(shí)施例的轉(zhuǎn)子沖片根據(jù)鍵槽角度差完成轉(zhuǎn)子斜極，只需要一副模具，節(jié)省了模具及工時(shí)。

實(shí)施例2

本實(shí)施例公開了一種永磁同步電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子為實(shí)施例1的永磁同步電機(jī)直、斜極一體轉(zhuǎn)子沖片。于本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子為直極轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子還包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上設(shè)有鍵槽，轉(zhuǎn)軸通過設(shè)置在鍵槽上的平鍵與轉(zhuǎn)子沖片上的第一鍵槽進(jìn)行定位固定。

實(shí)施例3

本實(shí)施例公開了一種永磁同步電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子為實(shí)施例1的永磁同步電機(jī)直、斜極一體轉(zhuǎn)子沖片。于本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子為斜極轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子還包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上設(shè)有鍵槽，鍵槽上設(shè)置有平鍵，轉(zhuǎn)子沖片分為p組，其中第一組轉(zhuǎn)子沖片的第一個(gè)鍵槽與轉(zhuǎn)軸的平鍵配合疊壓入轉(zhuǎn)軸，第i組轉(zhuǎn)子沖片的第i個(gè)鍵槽與轉(zhuǎn)軸的平鍵配合疊壓入轉(zhuǎn)軸，其中，2≤i≤p。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此即限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，凡是運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。