本發(fā)明涉及電機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電機(jī)、電機(jī)轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子沖片。

背景技術(shù)：

電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理將電能轉(zhuǎn)化成為機(jī)械能的一種動(dòng)力裝置，通常包括殼體、定子和轉(zhuǎn)子，定子是電機(jī)中用于產(chǎn)生勵(lì)磁磁場(chǎng)，對(duì)處在其中的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生力的作用的部件，轉(zhuǎn)子內(nèi)置在定子中，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵芯以及轉(zhuǎn)子繞組，為了能夠保證磁路暢通，轉(zhuǎn)子鐵芯通常是由多個(gè)硅鋼片疊合形成的。

目前構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵芯的任意一個(gè)硅鋼片其外部輪廓均為圓形，因此由多個(gè)形狀相同的硅鋼片疊合所形成的轉(zhuǎn)子鐵芯呈圓柱體狀。但是經(jīng)過長(zhǎng)期使用后發(fā)現(xiàn)，該種形式的轉(zhuǎn)子激振力比較大，這導(dǎo)致電機(jī)的振動(dòng)較為明顯，無法滿足精密儀器對(duì)于電機(jī)穩(wěn)定性的要求。

因此，如何能夠有效降低電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的振動(dòng)是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一是提供一種轉(zhuǎn)子沖片，以期能夠有效降低電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的激振力，從而降低電機(jī)的振動(dòng)，使其滿足更高的使用要求。

本發(fā)明的另一目的還在于提供一種采用上述轉(zhuǎn)子沖片制成的電機(jī)轉(zhuǎn)子。

本發(fā)明的再一目的還在于提供一種采用上述電機(jī)轉(zhuǎn)子的電機(jī)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)子沖片，用于構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵芯，所述轉(zhuǎn)子沖片的表面分布有多對(duì)關(guān)于所述轉(zhuǎn)子沖片的回轉(zhuǎn)中心對(duì)稱的磁鋼槽，且每一個(gè)所述磁鋼槽所對(duì)應(yīng)的所述轉(zhuǎn)子沖片的外緣均為相同的線段組，任意一個(gè)所述線段組均包括中間圓弧和對(duì)稱分布在所述中間圓弧兩端的端部圓弧組，其中，

所述中間圓弧的圓心為所述回轉(zhuǎn)中心，半徑為R，所對(duì)應(yīng)的圓心角為α；

任意一個(gè)所述端部圓弧組至少包括：

第二圓弧，所述第二圓弧的圓心位于所述中間圓弧的中點(diǎn)與所述回轉(zhuǎn)中心的連線上，且與所述回轉(zhuǎn)中心的偏心距離為e，所述第二圓弧的半徑為R₂，R₂＝R-e，所述第二圓弧的起點(diǎn)與所述中間圓弧的端點(diǎn)在徑向上對(duì)應(yīng)并通過直線段相連，所述第二圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為β；

與所述第二圓弧終點(diǎn)相接的第一圓弧，所述第一圓弧的圓心為所述回轉(zhuǎn)中心，且所述第一圓弧的半徑為R₁，且R₁為所述第二圓弧的終點(diǎn)與所述旋轉(zhuǎn)中心之間的距離。

優(yōu)選的，與所述轉(zhuǎn)子沖片配合的定子的槽口所對(duì)應(yīng)的圓心角為γ，且α＝γ。

優(yōu)選的，所述第二圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角β滿足如下條件：13.5°≤β≤14.5°。

優(yōu)選的，所述偏心距離e滿足如下條件：5.5mm≤e≤6.5mm。

優(yōu)選的，所述磁鋼槽的對(duì)數(shù)為3對(duì)。

優(yōu)選的，任意一個(gè)所述磁鋼槽的兩端均開設(shè)有關(guān)于所述磁鋼槽的中垂線對(duì)稱的隔磁槽。

優(yōu)選的，所述磁鋼槽的主體呈矩形，且所述磁鋼槽的兩端為尖角端，所述隔磁槽呈直角梯形，且位于同一磁鋼槽兩端的兩個(gè)所述隔磁槽的下底相對(duì)，所述隔磁槽的直角腰與所述磁鋼槽的主體邊緣平行。

優(yōu)選的，所述隔磁槽的上底與下底之間的距離為c，嵌設(shè)在所述磁鋼槽內(nèi)的磁鋼端部與所述隔磁槽端部的最近距離為d，并且c＝d。

優(yōu)選的，所述隔磁槽的直角腰與所述磁鋼槽的主體部分的距離為b，所述隔磁槽的斜腰與所述轉(zhuǎn)子沖片邊緣的最近距離為a，其中，a+b＝c。

優(yōu)選的，所述隔磁槽的上底與下底之間的距離c滿足如下條件：c≥1mm。

優(yōu)選的，所述磁鋼槽到與其對(duì)應(yīng)的所述線段組的最遠(yuǎn)距離為h，所述磁鋼槽的寬度為f，其中，h≥2×f。

本發(fā)明所公開的電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括鐵芯，并且所述鐵芯由轉(zhuǎn)子沖片疊合形成，該轉(zhuǎn)子沖片為上述任意一項(xiàng)中所公開的轉(zhuǎn)子沖片。

本發(fā)明所公開的電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，其中所述轉(zhuǎn)子為上述電機(jī)轉(zhuǎn)子。

由以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明中所公開的轉(zhuǎn)子沖片，其表面分布有多對(duì)中心對(duì)稱的磁鋼槽，并且每一個(gè)磁鋼槽所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子沖片的外緣均為相同的線段組，每一個(gè)線段組均包括中間圓弧和分布在中間圓弧兩端的端部圓弧組，端部圓弧組又由一個(gè)與中間圓弧同心的第一圓弧，以及一個(gè)與中間圓弧偏心設(shè)置的第二圓弧構(gòu)成，整個(gè)轉(zhuǎn)子沖片的周向均由多個(gè)上述線段組連接而成。

多段圓弧以及偏心圓弧的設(shè)計(jì)，可以有效的改善氣隙磁場(chǎng)，減小諧波含量，這可以有效減小電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的激振力，從而有效降低電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的振動(dòng)；另外中間圓弧與第一圓弧的同心設(shè)計(jì)(不偏心)可以增加有效磁通面積，從而保證電機(jī)具有優(yōu)異的扭矩輸出性能。

本發(fā)明中所公開的電機(jī)轉(zhuǎn)子由于采用上述轉(zhuǎn)子沖片疊合形成，因而該電機(jī)轉(zhuǎn)子兼具上述轉(zhuǎn)子沖片相應(yīng)的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，本文中對(duì)此不再進(jìn)行贅述。

本發(fā)明中所公開的電機(jī)由于采用了上述電機(jī)轉(zhuǎn)子，因而該電機(jī)也兼具上述電機(jī)轉(zhuǎn)子相應(yīng)的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，本文中對(duì)此同樣不再進(jìn)行贅述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中所公開的展示電機(jī)轉(zhuǎn)子外緣結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中所公開的展示電機(jī)轉(zhuǎn)子沖片上磁鋼槽和隔磁槽位置關(guān)系的示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中所公開的優(yōu)化后的電機(jī)與傳統(tǒng)電機(jī)激振力仿真對(duì)比圖。

其中，1為磁鋼槽，2為定子，3為隔磁槽。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心之一是提供一種轉(zhuǎn)子沖片，以期能夠有效降低電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的激振力，從而降低電機(jī)的振動(dòng)，使其滿足更高的使用要求。

本發(fā)明的另一核心還在于提供一種采用上述轉(zhuǎn)子沖片制成的電機(jī)轉(zhuǎn)子。

本發(fā)明的再一核心還在于提供一種采用上述電機(jī)轉(zhuǎn)子的電機(jī)。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

請(qǐng)參考圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例中所公開的展示電機(jī)轉(zhuǎn)子外緣結(jié)構(gòu)的示意圖。

本實(shí)施例中公開的轉(zhuǎn)子沖片，用于構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子沖片的表面分布有多對(duì)關(guān)于轉(zhuǎn)子沖片的回轉(zhuǎn)中心對(duì)稱的磁鋼槽，且每一個(gè)磁鋼槽所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子沖片的外緣均為相同的線段組，任意一個(gè)線段組均包括中間圓弧和對(duì)稱分布在中間圓弧兩端的端部圓弧組，以便保證回轉(zhuǎn)平衡，中間圓弧的圓心為回轉(zhuǎn)中心，半徑為R，所對(duì)應(yīng)的圓心角為α；任意一個(gè)端部圓弧組包括第一圓弧和第二圓弧，其中，

第二圓弧的圓心位于中間圓弧的中點(diǎn)與回轉(zhuǎn)中心的連線上，且與回轉(zhuǎn)中心的偏心距離為e，如圖1中所示，第二圓弧的半徑為R₂，R₂＝R-e，第二圓弧的起點(diǎn)與中間圓弧的端點(diǎn)在徑向上對(duì)應(yīng)，并且第二圓弧的起點(diǎn)與中間圓弧的端點(diǎn)通過直線段相連，由于中間圓弧的半徑較大，因此中間圓弧的末端與第二圓弧的起點(diǎn)之間會(huì)形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)，第二圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為β；

第一圓弧與第二圓弧的終點(diǎn)相接，第一圓弧的圓心為回轉(zhuǎn)中心，意即第一圓弧與中間圓弧為同心圓弧，且第一圓弧的半徑為R₁，R₁為第二圓弧的終點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)中心之間的距離，因此第一圓弧與第二圓弧的連接位置為兩個(gè)圓弧的交叉點(diǎn)。

上述實(shí)施例中所公開的轉(zhuǎn)子沖片中，其外緣由多段圓弧接合形成，并且多段圓弧以及偏心圓弧的設(shè)計(jì)，可以有效的改善氣隙磁場(chǎng)，減小諧波含量，這可以有效減小電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的激振力，從而有效降低電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的振動(dòng)；另外中間圓弧與第一圓弧的同心設(shè)計(jì)(不偏心)可以增加有效磁通面積，從而保證電機(jī)具有優(yōu)異的扭矩輸出性能。

為了進(jìn)一步優(yōu)化上述實(shí)施例中所公開的技術(shù)方案，在本實(shí)施例中，與轉(zhuǎn)子沖片配合的定子的槽口(定子槽)所對(duì)應(yīng)的圓心角為γ，并且中間圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角α與定子的槽口所對(duì)應(yīng)的圓心角γ相等。

需要進(jìn)行說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中所提到的圓心角所針對(duì)的圓均是指以轉(zhuǎn)子沖片的回轉(zhuǎn)中心為原點(diǎn)，以R為半徑的圓。

更進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，偏心距e在5.5mm和6.5mm之間，第二圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角β在13.5°至15.5°之間，上述兩組數(shù)據(jù)均包括端點(diǎn)值。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)電機(jī)大小和功率的不同，合理設(shè)計(jì)偏心距e以及第二圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角β的數(shù)值。

通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將中間圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角與定子的槽體所對(duì)應(yīng)的圓心角相等、并且將偏心距和第二圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角設(shè)置在上述推薦值范圍內(nèi)時(shí)，電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的激振力更小，整機(jī)的運(yùn)行更加平穩(wěn)。

如圖3中所示，圖3中示出了優(yōu)化后的方案在不同階次下的激振力與傳統(tǒng)電機(jī)的對(duì)比，可以明顯的發(fā)現(xiàn)，在列舉出的6階、12階以及18階時(shí)，優(yōu)化后的電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)激振力顯著降低。

如圖1和圖2中所示，本發(fā)明實(shí)施例中所公開的轉(zhuǎn)子沖片上的磁鋼槽的對(duì)數(shù)具體為3對(duì)，相應(yīng)的，磁鋼槽的總數(shù)就為6個(gè)，當(dāng)然，根據(jù)電機(jī)的大小和功率的不同，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將磁鋼槽的個(gè)數(shù)設(shè)置為8個(gè)、10個(gè)甚至更多個(gè)。

為了進(jìn)一步降低電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，本實(shí)施例中所公開的轉(zhuǎn)子沖片中，任意一個(gè)磁鋼槽的兩端均開設(shè)有關(guān)于磁鋼槽的中垂線對(duì)稱的隔磁槽，如圖1和圖2中所示，隔磁槽結(jié)構(gòu)能夠有效改善定子和轉(zhuǎn)子之間的磁路走向，降低部分階次氣隙磁場(chǎng)。

為了能夠使得隔磁效果達(dá)到最優(yōu)，本發(fā)明實(shí)施例中所公開的轉(zhuǎn)子沖片還對(duì)隔磁槽的形狀以及磁鋼槽的形狀進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，如圖1和圖2中所示，磁鋼槽的主體呈矩形，磁鋼槽的兩端為尖角端，隔磁槽呈直角梯形，位于同一磁鋼槽兩端的兩個(gè)隔磁槽的下底相對(duì)設(shè)置，隔磁槽的直角腰與磁鋼槽的主體邊緣平行。

對(duì)隔磁槽進(jìn)行尺寸上的優(yōu)化，還可以進(jìn)一步提高隔磁效果，從而進(jìn)一步改善磁力線走向，在本實(shí)施例中，隔磁槽的上底與下底之間的距離為c，嵌設(shè)在磁鋼槽內(nèi)的磁鋼端部與隔磁槽端部的最近距離為d，并且c與d相等；更為優(yōu)化的方式：隔磁槽的直角腰與磁鋼槽的主體部分的距離為b，隔磁槽的斜腰與轉(zhuǎn)子沖片邊緣的最近距離為a，其中，a+b＝c，本實(shí)施例中的c值優(yōu)選的大于1mm，當(dāng)然，根據(jù)電機(jī)大小和功率的不同，c值還可以進(jìn)行適應(yīng)性改變。

通過這種設(shè)計(jì)，可以在確定了隔磁槽的結(jié)構(gòu)同時(shí)，也同步設(shè)計(jì)出磁鋼的長(zhǎng)度，從而快速確定磁鋼的用量。

磁鋼槽與轉(zhuǎn)子沖片外圓的距離越小，輸出轉(zhuǎn)矩也就越大，但磁鋼寬度會(huì)因此受到限制，因此，磁鋼槽到與其對(duì)應(yīng)的線段組的最遠(yuǎn)距離h，以及磁鋼槽的寬度f之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要，本實(shí)施例中推薦h大于等于2f，當(dāng)兩者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如此設(shè)置時(shí)，可以有效中和兩者之間的矛盾，既能保證輸出較大的轉(zhuǎn)矩，有能避免磁鋼寬度收到過大的限制。

本發(fā)明實(shí)施例中還公開了一種電機(jī)轉(zhuǎn)子，該電機(jī)轉(zhuǎn)子包括鐵芯，并且鐵芯由轉(zhuǎn)子沖片疊合形成，該轉(zhuǎn)子沖片為上述任意一實(shí)施例中所公開的轉(zhuǎn)子沖片。

由于該電機(jī)轉(zhuǎn)子由上述轉(zhuǎn)子沖片制造而成，因此該電機(jī)轉(zhuǎn)子兼具上述轉(zhuǎn)子沖片相應(yīng)的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，本申請(qǐng)文件中對(duì)此不再進(jìn)行贅述。

本發(fā)明實(shí)施例中還公開了一種電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，并且該轉(zhuǎn)子為上述實(shí)施例中所公開的轉(zhuǎn)子。

由于采用了上述實(shí)施例中所公開的轉(zhuǎn)子，因此該電機(jī)兼具上述轉(zhuǎn)子相應(yīng)的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，本申請(qǐng)文件對(duì)此同樣不再進(jìn)行贅述。

以上對(duì)本發(fā)明中的電機(jī)、電機(jī)轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子沖片進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。