[发明专利]一种爪形定子及其电机

说明书

本发明公开了一种爪形定子及其电机；对定子齿靴进行优化，形成爪形的定子齿靴形状，且关于齿中性线对称；在不影响气隙磁密的基波幅值和保证输出转矩的前提下，提高齿槽转矩脉动的频率，降低其幅值，进一步降低转矩波动。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种爪形定子及其电机。

背景技术

随着新能源汽车的大力推广，新能源电动汽车越来越普及，市场对电动汽车的动力系统性能需求不断提高，主驱电机是动力系统的动力输出部件，是电动汽车最核心的部件之一，主驱电机的性能指标要求也越来越高，例如高功率密度和扭矩密度，小体积和轻重量。但随着功率密度的提升其散热问题也越来越突出，目前常用的散热方案有水冷和油冷，油冷方案可以直接冷却热源提升冷却效率，所以油冷电驱成为新能源动力系统的发展趋势。而油冷方案中的油泵电机就成为循环散热的关键一步，其直接影响主驱电机发挥性能优势。

目前油泵电机主要存在以下问题：电机转矩波动大引起摆线齿轮敲击导致宽频背景噪声大；电机齿槽转矩大引起转矩波动大；电机电磁径向力大引起油泵NVH差。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种新型外转子电机的安装结构”，其公告号CN207339443U，包括电机定子和电机转子，所述电机定子从圆周面到端面的位置上开设有L型结构的安装槽，所述安装槽的数量为多个，且绕所述电机定子的中心均匀分布，在所述安装槽内并绕设置有L型结构的线圈绕组，所述线圈绕组两端分别向所述电机定子外侧延伸，所述电机转子与所述电机定子相配合连接，所述电机转子的端部与内壁上均设置有永磁体。该实用能够采用外转子结构，使定子槽口朝外，有利于成型的弯折线圈整体嵌入槽中，可以大大节省嵌线的时间，提高电机的转矩密度，在保证机械强度的前提下提高电机转子铁芯的利用率。然而仍然存在电机转矩波动大引起摆线齿轮敲击导致宽频背景噪声大；电机电磁径向力大引起油泵NVH差等问题。

发明内容

针对上述问题，提出了一种爪形定子及其电机；对定子齿靴进行优化，形成爪形的定子齿靴形状，且关于齿中性线对称；在不影响气隙磁密的基波幅值和保证输出转矩的前提下，提高齿槽转矩脉动的频率，降低其幅值，进一步降低转矩波动。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种爪形定子及其电机，包括定子和转子，定子的齿靴包括四条切边，第一切边与定子的槽口肩斜切，第一切边与第二切边斜切，第二切边的延长线与定子齿中性线斜切；第一切边和第四切边沿齿中性线对称，第二切边和第三切边沿齿中性线对称；第一切边的第一端点设置在定子的槽口肩上，且不在定子内径圆上；所述四条切边共同形成爪形的定子齿靴。在不影响气隙磁密的基波幅值和保证输出转矩的前提下，提高齿槽转矩脉动的频率，降低其幅值，进一步降低转矩波动。

作为优选，转子为磁钢是注塑磁环的表贴式结构；注塑磁钢的内径为R1、外径为R2，所述内径R1和外径R2满足的条件为：1.5 R2-R16，单位为毫米。若R2-R11.5mm，则电机输出转矩较小，性能较差；若R2-R16mm，则会影响电机裂比的大小使电机的铜损和铁损分配比例失衡。

作为优选，第一切边在齿靴上的切入深度为e，第二切边在齿靴上的切入长度为m，槽口肩高为f，切入长度m和切入深度e满足的条件为：0ef/2，槽口肩高f和切入长度m满足的条件为：0mf。若e0，则不能达到优化齿槽转矩和降低电机电磁力的效果；若e f/2，则会影响电机输出转矩的大小，降低电机性能；第二切边在齿靴上的切入长度为m，m和f之间的关系符合：0mf，否则也不能达到很好的优化效果。

作为优选，所述第一切边与定子槽口肩的夹角设为a，第一切边与第二切边的夹角设为b，所述夹角a和夹角b满足条件为：150度a+b220度；若夹角过小，不能优化齿槽转矩；当夹角太大时，会影响电机输出转矩的大小，降低电机性能。

作为优选，第二切边的延长线与齿中性线的夹角设为c，所述夹角c满足的条件为；10度c50度；若夹角过小，不能优化齿槽转矩；当夹角太大时，会影响电机输出转矩的大小，降低电机性能。