[发明专利]转子、电机、动力总成和动力装置

说明书

本申请提供了一种转子、电机、动力总成和动力装置。该转子包括转子铁芯和沿所述转子铁芯的周向均匀设置的多个磁体。每个所述磁体包括多个磁段，且每个所述磁体中至少两个所述磁段沿所述转子铁芯的周向错位设置。任一所述磁体的各所述磁段之间的最大斜极角θ满足：该转子可同时削弱电机的齿槽转矩、转矩脉动以及低阶径向电磁力。

技术领域

本申请涉及电机领域，具体涉及一种转子、电机、动力总成和动力装置。

背景技术

在电动汽车领域，车用电机为电动汽车的关键零部件之一。目前车用电机逐步朝着高速化、高效化、低噪声的方向发展。在电机的转动过程中，由于定子的齿和槽之间所受电磁力不同，转子转动时转矩会发生波动，这个波动被称为齿槽转矩。齿槽转矩会导致电机运行时产生振动和噪声。转子分段形成的磁体转子是减少齿槽转矩和转矩脉动，降低电磁振动的有效措施之一。但是现有的磁体转子由于斜极角的计算中仅按照削弱齿槽转矩以及转矩脉动而选定斜极角，而现有计算方法获得的斜极角并不能削弱转子的径向电磁力，例如低阶径向电磁力，从而造成无法进一步降低电机的噪声。

发明内容

本申请提供了一种转子、电机、动力总成和动力装置，可同时削弱电机的齿槽转矩、转矩脉动以及低阶径向电磁力。

第一方面，本申请提供一种转子，该转子包括转子铁芯和沿转子铁芯的周向均匀设置的多个磁极，任一磁极包括至少一个沿转子铁芯的轴向设置的磁体；其中，沿转子铁芯的轴向，每个磁体包括多个磁段；每个磁体中至少存在两个磁段沿转子铁芯的周向错位设置，任意两个磁段之间沿转子铁芯的周向错位设置形成的错位角为两个磁段的斜极角，任一磁体的各磁段之间的最大斜极角θ满足：

其中，Z为电机定子槽数，2p为转子的磁极总数，n为磁段的种类数；

Z、p和n均取自正整数，且n大于等于2且小于等于磁段的段数；

LCM(Z,2p)为电机定子槽数和转子磁极总数的最小公倍数。

对于现有常规磁体转子，其斜极角按削弱齿槽转矩最优，选择的各段最大斜极角为但对于带载情况下的转矩脉动及径向电磁力，其并不能有效削弱。对于分数槽集中绕组电机而言，引起电机振动噪声的激励源通常为空间低阶时间特定倍频的径向电磁力。本申请的转子，通过将任一磁体的多个磁段之间的最大斜极角限定在上述范围内，可有效削弱电机的齿槽转矩和转矩脉动的同时，降低分数槽集中绕组空间低阶的10倍电频率径向电磁力。

在一种可选的实现方式中，每个磁体中，任意相邻两个错位设置的磁段之间的斜极角α满足：

通过限定任意相邻两个错位设置的磁段之间的斜极角，可进一步削弱电机的齿槽转矩和转矩脉动的同时，降低分数槽集中绕组空间低阶的10倍电频率径向电磁力，进而进一步降低电机的噪声。

在一种可选的实现方式中，沿转子铁芯的轴向，任一磁体的多个磁段的排列结构包括一字型结构、V字型结构、Z字型结构或W字型结构。当磁体沿转字铁芯的轴向设置为一字型磁体、V字型磁体、Z字型磁体或W字型磁体均可获得低齿槽转矩、低转矩脉动以及低阶转子的径向电磁力。

在一种可选的实现方式中，各磁体在转子铁芯的设置方式包括表贴式结构或内置式结构。在一种可选的实现方式中，在转子铁芯的径向面内，磁极呈一字型结构、V型结构或双V型结构。

第二方面，本申请提供一种电机，该电机包括定子、转轴和如本申请第一方面的转子，所述转子与所述定子配合设置，所述转子与所述转轴固定连接。

其中，所述定子套设于所述转子的外部，或，所述转子套设于所述定子的外部；所述定子和所述转子共轴线设置。

本申请提供的一种电机，包括定子、转子和转轴，所述定子与所述转子配合设置，所述转子与所述转轴固定连接；