汽车用永磁电机的一种新型电枢铁芯设计方法

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1、汽车用永磁电机的一种新型电枢铁芯设计方法陆向军许军(上海实业交通电器有限公司，上海200030)【摘要】通过设计一种新型的电机铁芯，以降低由于径向电磁力的波动而造成的电机振动和噪声。从开发此新型铁芯的技术背景、新型电枢铁芯的结构、理论分析、理论计算、实验数据对比等几个方面，进行了详细的论述，对实际项目及T程的开发设计具有指导意义。【Abstract】Thenoiseofthemotorisaworldwideproblem．Thedisquisitionthroughthedesignofanewty

2、peofmotorrotortoreducethefluctuationsoftheradialelectromagneticforce，thatwillre—ducethemotornoise．Thedisquisitionmajorf0cusonthetechnologybackgroundofnewmotorrotorde—sign，anewmotorrotorstructure，theoreticalanalysis，theoreticalcalculations，experimentalda

3、tacom—parisonetc．Thatwillbeusefulfordevelopinganactualproject．【关键词】永磁电机汽车气隙磁密doi：10．3969／j．issn．1007-4554．2013．03．12随着绿色环保、节能减排理念的不断深入，各电机振动和噪声产生影响的重要因素之一。行各业都在不断地采取各种措施降低能源的消1．1气隙的设计对汽车用永磁电机振动和噪声耗。永磁电机作为节能减排的有效产品，应用领的影响及原因域在不断扩大，特别是在汽车、航天领域的应用更气隙是电机能量转

4、换的场所，它的大小、形状是突出。现在，在一辆高级轿车中，使用电机的数对电机的性能有很大的影响，对电机的振动和噪量多达近百个，其中绝大多数为永磁电机，比如摇声也有决定性的影响。窗电机、天窗电机、雨刮电机、座椅电机等。永磁相同零件、相同气隙结构下，气隙较小，噪声电机在汽车中的应用数量不断增加的同时，降低增大，但能量转换能力强；气隙较大，噪声减小，但汽车用永磁电机的噪声也成为绿色环保的一个重能量转换能力弱。合理地设计汽车用永磁电机的要内容。振动和噪声是衡量汽车用永磁电机质量气隙，对降低电机振动、噪声和提高电

5、机的能量转的一项重要指标，也是汽车用永磁电机开发过程换能力非常重要。中难度较高一个课题，是汽车用永磁电机工程技气隙中的电磁径向力波是电机产生振动和噪术中最为关注的问题之一。永磁电机产生振动和声的主要根源之一，而电磁径向力波的幅值与气噪声的原因有多种，本文主要阐述开发设计一种隙磁密的平方成正比，气隙磁密值设计过大或气新型电枢铁芯，使用该新型电枢铁芯的汽车用永隙不均衡都是产生电磁噪声的重要原冈。磁电机能有效降低电机的振动和噪声。有刷永磁电机的铁芯为电枢，铁芯需要绕制漆包线，必然存在着齿槽，在电机运转时，同

6、一磁1新型电枢铁芯的开发技术背景极下同一位置的气隙磁密时而疏时而密，这样就造成了电磁径向力波的波动，从而造成电机的振研究和开发新型的电枢铁芯是因为气隙是对动与噪声。为了减小电磁径向力波的波动，本文收稿日期：2013一叭一l3·48·上海汽车2013．03研究并设计了新型的电枢铁芯。图2是用于叠压成新型电枢铁芯的铁芯片。1．2其它方面因素对永磁电机振动和噪声产生的影响及原因抖j于绕线的槽电机的振动和噪声源于电机的运转，而电机的运转，特别是电机的加载运转，将会使轴、轴承、用于减小振动和噪声的槽轴承支架、机

7、壳等零件发生波动性变形，由此造成气隙形状的波动性变形和各极下的气隙形状不对称，进而使电机产生振动和噪声。所以，电机零件的强度，必须满足电机的振动和噪声要求，否则，必将使加载状态下的电机振动和噪声明显增大。图2铁芯片零件的精度也是影响电机振动和噪声的因素如图1、图2所示，新型铁芯由若干铁芯片层之一。气隙尺寸的大小、相对磁极下气隙的对称叠形成，每个铁芯片齿中部有一凹口，使得铁芯齿度都是由零件装配后累积形成的，精度越高，对气的中部沿铁芯轴线方向形成一个连续的凹槽。采隙的变形与变异的影响越小，也就越有利于降低

8、用此新型电枢的电机运行会更加平稳，振动更小，电机的振动和噪声。噪声更低。所以，在设计电机零件时，要将零件的强度、2．2传统的电枢铁芯与新型的电枢铁芯对比说明精度与成本、生产工艺、装配工艺结合起来考虑，图3是传统的电枢铁芯片与新型的电枢铁芯选取适当的设计值。片对比图，传统的电枢铁芯片齿面呈现平滑状态，电机的装配过程中会造成一些零件的变形，齿面无凹槽。这些变形必须被约束在设计范围之内，否则将造成电机气隙在运转过程中发生不良形变，使电机振动和噪声因电机气隙的不