[发明专利]转子盘及其制备方法、转子结构、盘式电机及电动汽车

说明书

本申请提供一种转子盘及其制备方法、转子结构、盘式电机及电动汽车。转子盘包括转子铁芯，转子铁芯沿其周向间隔设有多组收容腔，每组收容腔包括第一收容腔和第二收容腔，第一、第二收容腔沿转子铁芯的径向设置并相互连通，第一收容腔和第二收容腔分别用以收容第一磁体的第一单元部和第二单元部。沿转子铁芯的周向，第一收容腔包括两个相对的第一内表面，第二收容腔包括两个相对的第二内表面。沿转子铁芯的轴向，两个第一内表面在转子铁芯上投影的连线能够形成第一矩形面，两个第二内表面投影的连线能够形成第二矩形面，两个第二内表面之间的距离小于两个第一内表面之间的距离。该转子盘能够保证所形成收容腔的精度，还能够实现量产。

技术领域

本申请涉及电机技术领域，特别是指一种转子盘及其制备方法、转子结构、盘式电机及电动汽车。

背景技术

为了满足一些电动汽车的需求，越来越多的内置式转子结构被提出。为了确保磁钢的极弧系数从内径到外径处一致，提高磁钢与气隙面的面积，通常将永磁体设置为扇形以充分利用转子铁芯的空间。通过硅钢片卷绕形成的转子铁芯中，若需要在转子铁芯上形成扇形槽，如果直接对卷绕好的转子铁芯进行冲压，铁芯径向方向很厚，难以冲压开槽，并且也需要进行修磨，很难保证扇形槽的精度。

另一种方式是在制作转子铁芯的过程中，利用冲头对每一层硅钢片先进行冲压。但是该种方式需要不断的更换冲卷设备上的冲头。例如，最外层的硅钢片所开设的槽的面积是最大的，依次类推，每一层硅钢片上所开设的槽需要不断的减小面积，最终形成扇形槽。该种方式只能通过机加在大量更换冲头的情况下进行，无法实现转子铁芯的量产。

而如果直接在转子铁芯上设置截面尺寸相同的容置槽，那么嵌入转子铁芯中磁体量减少，降低了转子盘的磁场强度。

发明内容

本申请提供了一种转子盘及其制备方法、转子结构、盘式电机及电动汽车，可保证转子铁芯中收容槽的精度，并能够实现量产，还可增加嵌入转子铁芯中的磁体量。

本申请实施例的第一方面提供一种转子盘，包括转子铁芯。转子铁芯截面呈圆形且由片状结构卷绕形成，并且转子铁芯沿转子铁芯的周向间隔设有多组收容腔，多组收容腔分别用于收容一个第一磁体，每组收容腔包括第一收容腔和第二收容腔，第一收容腔和第二收容腔沿转子铁芯的径向设置并相互连通。其中，第一收容腔用于收容第一磁体的第一单元部，第一收容腔包括沿转子铁芯的周向相对的两个第一内表面，两个第一内表面沿转子铁芯的轴向在转子铁芯上投影的连线能够形成第一矩形面。第二收容腔用于收容第一磁体的第二单元部，第二收容腔包括沿转子铁芯的周向相对的两个第二内表面，两个第二内表面沿转子铁芯的轴向在转子铁芯上投影的连线能够形成第二矩形面，第二内表面之间沿转子铁芯的轴向的距离小于两个第一内表面之间沿转子铁芯的轴向的距离。

这种转子盘的第一内表面在转子铁芯上的投影连线能够形成第一矩形面，第二内表面在转子铁芯上的投影连线能够形成第二矩形面，进而能够确定第一收容腔和第二收容腔沿转子铁芯的径向的第一内表面和第二内表面为相平行的两个面。转子铁芯采用片状结构卷绕形成，在形成第一收容腔和第二收容腔时，相较于扇形槽，相平行的第一内表面和第二内表面更加容易制备，也更容易保证其精度。并且，减少冲头采用的数量，既能降低成本，又能实现量产。

基于第一方面，一种可能的实现方式中，第一收容腔贯穿转子铁芯的外表面，第二收容腔贯穿转子铁芯的内表面，且第一收容腔设于第二收容腔远离圆心的一侧。

在这种可能的实现方式中，第一收容腔和第二收容腔沿朝向圆心的方向依次设置，并且两个第一内表面之间的距离大于两个第二内表面之间的距离，使得第一收容腔和第二收容腔之间呈“凸”字型。设置为该种形状，可减少所需冲头的数量，更加便于第一收容腔和第二收容腔的形成。

基于第一方面，一种可能的实现方式中，转子铁芯还设有第三收容腔。第三收容腔沿转子铁芯的周向设于第一收容腔的一侧并与第一收容腔连通，第三收容腔能够显露出第一单元部。