一种转子及应用该转子的电动水泵制造技术

本发明专利技术提供一种转子及应用该转子的电动水泵，包括转子铁心和永磁体，转子铁心的周向轮廓由偶数个外圆弧首尾连接而成，其沿轴向延伸设有与外圆弧对应的永磁体槽，永磁体安装于永磁体槽内，在轴向投影视图，转子铁心的周向轮廓的外切圆的外径为φ，外圆弧的半径为R1，外圆弧的圆心k1与该周向轮廓的外切圆的圆心k之间的距离为a，永磁体正对外圆弧的边的宽度为w，则满足φ＝(a+R1)*2；a＝(0.14～0.17)*φ和/或w＝(0.46～0.48)*φ。上述的转子经对外轮廓和永磁体的尺寸进行优化，提升转子的磁性能，降低转子运行时的转矩脉动，减少应用该转子设备运行时的震动。子设备运行时的震动。子设备运行时的震动。

【技术实现步骤摘要】
一种转子及应用该转子的电动水泵


[0001]本专利技术涉及一种转子，尤其涉及应用该转子的电动水泵，其IPC分类号为F04D13/06。

技术介绍

[0002]现有的转子通常由转子铁心和永磁体组成，转子铁心的轴向端面设永磁体槽，永磁体装配于永磁体槽内。转子铁心的外轮廓和永磁体槽的设计对转子运行时的震动及磁性能和机械强度的影响较大，而且永磁体槽与转轴铁心的外周面所形成的隔磁桥的宽度过大会引起磁漏，宽度过小容易断裂影响转子的强度，目前还没较好的解决上述问题的方案。

技术实现思路

[0003]为改善上述问题，本专利技术提供了以下的技术方案：
[0004]一种转子，包括转子铁心和永磁体，转子铁心的周向轮廓由偶数个外圆弧首尾连接而成，其沿轴向延伸设有与外圆弧对应的永磁体槽，永磁体安装于永磁体槽内，在轴向投影视图，转子铁心周向轮廓的外切圆的直径为φ，外圆弧的半径为R1，外圆弧的圆心k1与该周向轮廓外切圆的圆心k之间的距离为a，永磁体正对外圆弧的边的宽度为w，则满足φ＝(a+R1)*2；a＝(0.14～0.17)*φ和/或w＝(0.46～0.48)*φ。
[0005]本专利技术通过对转子的外轮廓和永磁体的尺寸进行优化，降低转子运行时的转矩脉动，减少应用该转子运行时产生的震动。
[0006]进一步地，在转子的轴向投影视图中，永磁体槽关于外圆弧的圆心k1与转子铁心周向轮廓的外切圆的圆心k的连线对称；永磁体槽包括垂直于该连线的上槽面与下槽面和将该上槽面与下槽面连接的侧面，侧面具有与外圆弧同圆心的弧形段。该设计的转子，在永磁体槽的侧面设有与外圆弧同心的弧形段，减少永磁体槽的侧面与外圆弧面之间的宽度，且两者均匀过渡，提升永磁体槽侧面与外圆弧面之间区域的磁通饱和，减少磁漏，同时，可以避免永磁体槽侧面与外圆弧面之间因宽度不足及受力不均等导致开裂，提升转子的机械性能。
[0007]更进一步地，侧面还包括将弧形段和下槽面连接的第一侧面；外切圆的圆心和相邻两个外圆弧的交点连接构成直线q，相邻两个永磁体槽的第一侧面关于直线q对称。该设计保证磁路的对称。
[0008]进一步地，转子铁心设用于供转轴穿越的轴孔，该轴孔的周壁轴向延伸有与外圆弧数量相同，且轴向投影为部分圆形的分流槽，在转子的轴向投影图中，外圆弧、分流槽和轴孔的圆心位于同一直线。该分流槽的开设改变磁力线的方向，缩短了磁力线的路径长度，提高磁性能。
[0009]更进一步地，弧形段和外圆弧之间的区域形成隔磁桥，隔磁桥的宽度L取值范围为0.5mm～1mm，相邻分流槽相对的两个第一侧面形成槽体间隔L1，L1取值范围为0.6mm～1.2mm。通过对隔磁桥的宽度和槽体间隔宽度尺寸进行优化，达到提升永磁体槽侧面与外圆
弧面之间区域的磁通量，同时避免永磁体槽侧面与外圆弧面之间因宽度不足及受力不均等导致开裂的机械强度问题。
[0010]进一步地，偶数个外圆弧的直径相等。可以保持各极磁通平衡。
[0011]进一步地，永磁体轴向投影的截面为矩形。可以节省永磁体材料。
[0012]本专利技术还提供一种电动水泵，其包括泵部及电机，电机包括定子及上述任一项的转子。
[0013]进一步地，外圆弧的个数为2p，其中p为电机的极对数。
[0014]本专利技术的电动水泵，通过优化转子的结构，起降低齿槽转矩和转矩脉动，达到降低电动水泵工作时震动的效果。
附图说明
[0015]图1是本专利技术转子的径向剖面图；
[0016]图2是图1中A的局部放大示意图；
[0017]图3是定子铁心的轴向投影示意图；
[0018]图4是图3中B的局部放大示意图；
[0019]图5是应用本专利技术转子的电动水泵的轴向剖面图；
[0020]图6是转子铁心的周向轮廓的外切圆的外径与外圆弧的圆心和转子铁心的周向轮廓的外切圆的圆心之间的距离的比值对转矩脉动的变化图；
[0021]图7是转子铁心的周向轮廓的外切圆的外径与永磁体正对外圆弧的边的宽度的比值对转矩脉动的变化图；
[0022]其中：1
‑
泵部、2
‑
电机、10
‑
转子、20
‑
转轴、30
‑
叶轮、40
‑
定子、50
‑
机壳、51
‑
定子腔、52
‑
转子腔、60
‑
泵盖、100
‑
转子铁心、110
‑
外圆弧、120
‑
永磁体槽、121
‑
上槽面、122
‑
下槽面、123
‑
侧面、124
‑
弧形段、125
‑
第一侧面、130
‑
轴孔、131
‑
分流槽、200
‑
永磁体、210
‑
磁力线
具体实施方式
[0023]见图1，本专利技术提供一种减少运行震动，提升磁性能及保持机械强度的转子10。该转子10包括转子铁心100和永磁体200，转子铁心100为柱状，其周向轮廓由偶数个外圆弧110首尾连接而成。该转子铁心100沿轴向延伸设有与外圆弧110对应的永磁体槽120，永磁体200安装于永磁体槽120内。见图1和图3，在转子的轴向投影视图中，转子铁心100的周向轮廓外切圆的直径为φ，外圆弧110的半径为R1，外圆弧的圆心k1与该周向轮廓外切圆的圆心k之间的距离为a，永磁体200正对外圆弧110的边的宽度为w。见图6和图7，经将转子的轮廓尺寸进行优化设计及用仿真软件进行运算得出，当φ＝(a+R1)*2时，满足a＝(0.14～0.17)*φ，或满足w＝(0.46～0.48)*φ，或同时满足a＝(0.14～0.17)*φ，w＝(0.46～0.48)*φ的条件时，应用该转子的电机转矩脉动位于低位且较为均衡分布，减少了电机在运行时产生的震动。
[0024]见图3和图4，在转子的轴向投影视图中，永磁体槽120关于外圆弧110的圆心k1与转子铁心100周向轮廓的外切圆的圆心k的连线d对称。进一步地，永磁体槽120包括垂直于该连线d的上槽面121与下槽面122和将上槽面121和下槽面122连接的侧面123，该侧面123具有与外圆弧110同圆心的弧形段124。为了提升转子转动时的平稳性，优选地，转子的外圆
弧110的直径均相等。
[0025]本专利技术的转子，在转子铁心的永磁体槽的侧面设有与外圆弧同心的弧形段，减少永磁体槽的侧面与外圆弧面之间的宽度，且两者均匀过渡，提升永磁体槽侧面与外圆弧面之间区域的磁通饱和，减少磁漏，同时，可以避免永磁体槽侧面与外圆弧面之间因宽度不足及受力不均等导致开裂，提升转子的机械性能。
[0026]针对以上外轮廓偏离圆心结构，根据永磁电机的齿槽转矩可以推导出齿槽转矩的表达式如下：
[0027][0028]式中，z为电枢槽数，μ0为真空磁导率，L
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转子，包括转子铁心(100)和永磁体(200)，其特征在于：所述转子铁心(100)的周向轮廓由偶数个外圆弧(110)首尾连接而成，其沿轴向延伸设有与外圆弧(110)对应的永磁体槽(120)，所述永磁体(200)安装于永磁体槽(120)内，在轴向投影视图，所述转子铁心(100)周向轮廓的外切圆的直径为φ，所述外圆弧(110)的半径为R1，所述外圆弧的圆心k1与该周向轮廓外切圆的圆心k之间的距离为a，所述永磁体(200)正对外圆弧(110)的边的宽度为w，则满足φ＝(a+R1)*2；a＝(0.14～0.17)*φ和/或w＝(0.46～0.48)*φ。2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于：在转子的轴向投影视图中，所述永磁体槽(120)关于外圆弧(110)的圆心k1与转子铁心(100)周向轮廓的外切圆的圆心k的连线对称；所述永磁体槽(120)包括垂直于该连线的上槽面(121)与下槽面(122)和将该上槽面与下槽面连接的侧面(123)，所述侧面(123)具有与外圆弧(110)同圆心的弧形段(124)。3.根据权利要求2所述的转子，其特征在于：所述侧面(123)还包括将弧形段(124)和下槽面(122)连接的第一侧面(125)；所述外切圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯奕冠，张博方，覃显乔，
申请(专利权)人：广东汉宇汽车配件有限公司，
类型：发明
国别省市：