本发明专利技术提供了一种利用混合永磁材料的电机转子总成单元及电机转子，所述转子内设有双层类U型磁钢槽，双层类U型磁钢槽包括第一U型磁钢槽和第二U型磁钢槽，所述第一U型磁钢槽接近于转子外圆曲面，所述第二U型磁钢槽与第一U型磁钢槽形成包裹结构。特定的磁钢槽尺寸、位置排列、转子外圆形状及有效的混合永磁材料的使用，成功的解决了普通稀土永磁电机高速NEDC工况效率低的问题，在保证转子铁心机械强度的基础上，使电机能够正常输出所需转矩及功率，电机在全速度范围工况下转矩脉动低，提高了电机的可控性。通过转子外表面形状、磁钢槽形状、转子外圆形状及其层数设计，有效改善了电机反电动势谐波，降低了电机的齿槽转矩。
【技术实现步骤摘要】
利用混合永磁材料的电机转子总成单元及电机转子
本专利技术涉及转子结构领域，具体地，涉及一种利用混合永磁材料的电机转子总成单元及电机转子。
技术介绍
经过半个多世纪的超强度开采，中国稀土资源保有储量及保障年限不断下降，主要矿区资源加速衰减，原有矿山资源大多枯竭。减少稀土使用迫在眉睫。国内外内置稀土永磁同步电机目前最常用转子结构有“一”型、V型、U型、W型等槽型结构，其中，U型磁钢槽电机由于其高聚磁、调速范围广等优点成为当前国内常用的设计，但是传统U型稀土磁钢槽转子设计会有磁钢成本高、高速NEDC工况效率低等缺陷。为了既保证电机性能不变的同时又降低磁钢的成本，降低电机高频铁耗，提高电机NEDC工况效率，开发低成本的磁性材料例如铁氧体、与稀土永磁混合励磁，本专利提出一个新的电机转子结构：类U型双层内置式永磁同步电机转子结构。在这个结构的基础上，使用稀土材料和铁氧体材料混合励磁，该技术对提升我国新能源汽车电机技术水平有重要意义，应用市场前景广阔。专利文献CN102570663A公开了一种旋转电机的混合式转子，包括由转轴和层叠铁心构成的转子，层叠铁心内设置有沿转轴的轴线旋转、且相对该轴线沿转子周向磁化的数个第一永磁极部，其层叠铁心内还设置有沿转轴的轴线旋转、且相对该轴线沿转子径向或者周向磁化的数个第二永磁极部，所述第二永磁极部数量与所述第一永磁极部数量相同。第一永磁极部的磁力比第二永磁极部的磁力强。相邻第一永磁极部的极性相反，所述相邻第二永磁极部的极性相反，且第一永磁极部与第二永磁极部相互面对的极性相同。第二永磁极部通过第二永磁体槽埋置于层叠铁心的内层或外层。该专利在利用混合永磁材料进一步改进电机转子结构上仍然有待完善的空间。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种利用混合永磁材料的电机转子总成单元及电机转子。根据本专利技术提供的一种利用混合永磁材料的电机转子总成单元，包括：第一转子外径圆29、第二转子外径偏心圆30、第一磁钢槽3、第二磁钢槽8、第三磁钢槽13、第四磁钢槽17、第五磁钢槽21、第六磁钢槽26、转子外径处第一隔磁桥2、转子外径处第二隔磁桥6、转子外径处第三隔磁桥16、转子外径处第四隔磁桥20、中间第一隔磁桥31、中间第二隔磁桥32；所述第一转子外径圆29、第二转子外径偏心圆30、第一磁钢槽3、第二磁钢槽8、第三磁钢槽13、第四磁钢槽17、第五磁钢槽21、第六磁钢槽26、转子外径处第一隔磁桥2、转子外径处第二隔磁桥6、转子外径处第三隔磁桥16、转子外径处第四隔磁桥20、中间第一隔磁桥31、中间第二隔磁桥32设置于转子硅钢28上还包括：第一稀土材料磁钢9、第二稀土材料磁钢15、第三稀土材料磁钢24、第一铁氧体材料磁钢4、第二铁氧体材料磁钢19、第三铁氧体材料磁钢11、转子硅钢28、第一磁钢槽处第一卡扣1、第一磁钢槽处第二卡扣5、第二磁钢槽处第一卡扣7、第二磁钢槽处第二卡扣10、第三磁钢槽处第一卡扣36、第三磁钢槽处第二卡扣37、第四磁钢槽处第一卡扣33、第四磁钢槽处第二卡扣14、第五磁钢槽处第一卡扣22、第五磁钢槽处第二卡扣18、第六磁钢槽处第一卡扣23、第六磁钢槽处第二卡扣25；所述第一稀土材料磁钢9、第二稀土材料磁钢15、第三稀土材料磁钢24、第一铁氧体材料磁钢4、第二铁氧体材料磁钢19、第三铁氧体材料磁钢11、转子硅钢28、第一磁钢槽处第一卡扣1、第一磁钢槽处第二卡扣5、第二磁钢槽处第一卡扣7、第二磁钢槽处第二卡扣10、第三磁钢槽处第一卡扣36、第三磁钢槽处第二卡扣37、第四磁钢槽处第一卡扣33、第四磁钢槽处第二卡扣14、第五磁钢槽处第一卡扣22、第五磁钢槽处第二卡扣18、第六磁钢槽处第一卡扣23、第六磁钢槽处第二卡扣25设置于转子硅钢28上。优选地，还包括：、第一铆钉孔12、第二铆钉孔38、第三铆钉孔27；所述第一铆钉孔12、第二铆钉孔38、第三铆钉孔27设置于转子硅钢28上。优选地，所述第一铁氧体材料磁钢4嵌入到第一磁钢槽3中，并与第一磁钢槽处第一卡扣1、第一磁钢槽处第二卡扣5相连接；卡扣为第一铁氧体材料磁钢4起到定位与固定作用。优选地，所述第一稀土材料磁钢9嵌入到第二磁钢槽8中，并与第二磁钢槽处第一卡扣7、第二磁钢槽处第二卡扣10相连接，卡扣为第一稀土材料磁钢9起到定位与固定作用。优选地，所述第二铁氧体材料磁钢19嵌入到第五磁钢槽21中，并与第五磁钢槽处第一卡扣22、第五磁钢槽处第二卡扣18相连接，卡扣为第二铁氧体材料磁钢19起到定位与固定作用。优选地，所述第二稀土材料磁钢15嵌入到第四磁钢槽17中，并与第四磁钢槽处第一卡扣33、第四磁钢槽处第二卡扣14相连接，卡扣为第二稀土材料磁钢15起到定位与固定作用。优选地，所述第三铁氧体材料磁钢11嵌入到第三磁钢槽13中，并与第三磁钢槽处第一卡扣36、第三磁钢槽处第二卡扣37相连接，卡扣为第三铁氧体材料磁钢11起到定位与固定作用。优选地，所述第三稀土材料磁钢24嵌入到第六磁钢槽26中，并与第六磁钢槽处第一卡扣23、第六磁钢槽处第二卡扣25相连接，卡扣为第三稀土材料磁钢24起到定位与固定作用。根据本专利技术提供的一种电机转子，包括：利用混合永磁材料的电机转子总成单元；所述利用混合永磁材料的电机转子总成单元的数量为多个；多个所述利用混合永磁材料的电机转子总成单元沿周向依次设置。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术通过提高铁氧体材料磁钢的用量来弥补稀土永磁材料磁钢用量减少带来的性能下降；2、本专利技术在保证电机性能的同时极大降低了电机整体的磁钢成本，提高了电机NEDC高速工况下的效率；3、本专利技术中，内置式磁钢槽结构采用稀土磁钢与铁氧体磁钢组合，进而提高扭矩输出能力。同时，通过转子外圆设计和磁钢槽形状尺寸及位置设计降低电机气隙磁密谐波，使电机在全速度范围内保持良好的低转矩脉动特性，提高电机的可控性。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为专利技术的三维整体结构示意图。图2为第一层磁钢槽靠近转子外圆处槽型示意图。图3为第二层磁钢槽靠近转子外圆处槽型示意图。图4为专利技术专利八分之一转子结构示意图。图5为专利技术专利八分之一转子尺寸结构参数示意图。图中：第一磁钢槽处第一卡扣1第四磁钢槽17转子外径处第一隔磁桥2第五磁钢槽处第二卡扣18第一磁钢槽3第二铁氧体材料磁钢19第一铁氧体材料磁钢4转子外径处第四隔磁桥20第一磁钢槽处第二卡扣5第五磁钢槽21转子外径处第二隔磁桥6第五磁钢槽处第一卡扣22第二磁钢槽处第一卡扣7第六磁钢槽处第一卡扣23第二磁钢槽8第三稀土材料磁钢24第一稀土材料磁钢9中间第一隔磁桥31第二磁钢槽处第二卡扣10中间第二隔磁桥32第三铁氧体材料磁钢11第四磁钢槽处第一卡扣33第一铆钉孔12第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用混合永磁材料的电机转子总成单元，其特征在于，包括：第一转子外径圆(29)、第二转子外径偏心圆(30)、第一磁钢槽(3)、第二磁钢槽(8)、第三磁钢槽(13)、第四磁钢槽(17)、第五磁钢槽(21)、第六磁钢槽(26)、转子外径处第一隔磁桥(2)、转子外径处第二隔磁桥(6)、转子外径处第三隔磁桥(16)、转子外径处第四隔磁桥(20)、中间第一隔磁桥(31)、中间第二隔磁桥(32)；/n所述第一转子外径圆(29)、第二转子外径偏心圆(30)、第一磁钢槽(3)、第二磁钢槽(8)、第三磁钢槽(13)、第四磁钢槽(17)、第五磁钢槽(21)、第六磁钢槽(26)、转子外径处第一隔磁桥(2)、转子外径处第二隔磁桥(6)、转子外径处第三隔磁桥(16)、转子外径处第四隔磁桥(20)、中间第一隔磁桥(31)、中间第二隔磁桥(32)设置于转子硅钢(28)上；/n还包括：第一稀土材料磁钢(9)、第二稀土材料磁钢(15)、第三稀土材料磁钢(24)、第一铁氧体材料磁钢(4)、第二铁氧体材料磁钢(19)、第三铁氧体材料磁钢(11)、转子硅钢(28)、第一磁钢槽处第一卡扣(1)、第一磁钢槽处第二卡扣(5)、第二磁钢槽处第一卡扣(7)、第二磁钢槽处第二卡扣(10)、第三磁钢槽处第一卡扣(36)、第三磁钢槽处第二卡扣(37)、第四磁钢槽处第一卡扣(33)、第四磁钢槽处第二卡扣(14)、第五磁钢槽处第一卡扣(22)、第五磁钢槽处第二卡扣(18)、第六磁钢槽处第一卡扣(23)、第六磁钢槽处第二卡扣25；/n所述第一稀土材料磁钢(9)、第二稀土材料磁钢(15)、第三稀土材料磁钢(24)、第一铁氧体材料磁钢(4)、第二铁氧体材料磁钢(19)、第三铁氧体材料磁钢(11)、转子硅钢(28)、第一磁钢槽处第一卡扣(1)、第一磁钢槽处第二卡扣(5)、第二磁钢槽处第一卡扣(7)、第二磁钢槽处第二卡扣(10)、第三磁钢槽处第一卡扣(36)、第三磁钢槽处第二卡扣(37)、第四磁钢槽处第一卡扣(33)、第四磁钢槽处第二卡扣(14)、第五磁钢槽处第一卡扣(22)、第五磁钢槽处第二卡扣(18)、第六磁钢槽处第一卡扣(23)、第六磁钢槽处第二卡扣25设置于转子硅钢(28)上。/n...
【技术特征摘要】
1.一种利用混合永磁材料的电机转子总成单元，其特征在于，包括：第一转子外径圆(29)、第二转子外径偏心圆(30)、第一磁钢槽(3)、第二磁钢槽(8)、第三磁钢槽(13)、第四磁钢槽(17)、第五磁钢槽(21)、第六磁钢槽(26)、转子外径处第一隔磁桥(2)、转子外径处第二隔磁桥(6)、转子外径处第三隔磁桥(16)、转子外径处第四隔磁桥(20)、中间第一隔磁桥(31)、中间第二隔磁桥(32)；
所述第一转子外径圆(29)、第二转子外径偏心圆(30)、第一磁钢槽(3)、第二磁钢槽(8)、第三磁钢槽(13)、第四磁钢槽(17)、第五磁钢槽(21)、第六磁钢槽(26)、转子外径处第一隔磁桥(2)、转子外径处第二隔磁桥(6)、转子外径处第三隔磁桥(16)、转子外径处第四隔磁桥(20)、中间第一隔磁桥(31)、中间第二隔磁桥(32)设置于转子硅钢(28)上；
还包括：第一稀土材料磁钢(9)、第二稀土材料磁钢(15)、第三稀土材料磁钢(24)、第一铁氧体材料磁钢(4)、第二铁氧体材料磁钢(19)、第三铁氧体材料磁钢(11)、转子硅钢(28)、第一磁钢槽处第一卡扣(1)、第一磁钢槽处第二卡扣(5)、第二磁钢槽处第一卡扣(7)、第二磁钢槽处第二卡扣(10)、第三磁钢槽处第一卡扣(36)、第三磁钢槽处第二卡扣(37)、第四磁钢槽处第一卡扣(33)、第四磁钢槽处第二卡扣(14)、第五磁钢槽处第一卡扣(22)、第五磁钢槽处第二卡扣(18)、第六磁钢槽处第一卡扣(23)、第六磁钢槽处第二卡扣25；
所述第一稀土材料磁钢(9)、第二稀土材料磁钢(15)、第三稀土材料磁钢(24)、第一铁氧体材料磁钢(4)、第二铁氧体材料磁钢(19)、第三铁氧体材料磁钢(11)、转子硅钢(28)、第一磁钢槽处第一卡扣(1)、第一磁钢槽处第二卡扣(5)、第二磁钢槽处第一卡扣(7)、第二磁钢槽处第二卡扣(10)、第三磁钢槽处第一卡扣(36)、第三磁钢槽处第二卡扣(37)、第四磁钢槽处第一卡扣(33)、第四磁钢槽处第二卡扣(14)、第五磁钢槽处第一卡扣(22)、第五磁钢槽处第二卡扣(18)、第六磁钢槽处第一卡扣(23)、第六磁钢槽处第二卡扣25设置于转子硅钢(28)上。
2.根据权利要求1所述的利用混合永磁材料的电机转子总成单元，其特征在于，还包括：、第一铆钉孔(12)、第二铆钉孔(38)、第三铆钉孔(27)...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁克银，梅燕，赵慧杰，谢作双，
申请(专利权)人：上海力信电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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