專利名稱：直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)，尤其涉及其轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
通常，感應(yīng)電機(jī)以與已有感應(yīng)電機(jī)相同的定子及轉(zhuǎn)子用啟動(dòng)用2次導(dǎo)體構(gòu)成。當(dāng)直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，在轉(zhuǎn)子上，在由電壓激勵(lì)而生成的2次電流與由定子線圈產(chǎn)生的磁通量的相互作用下會(huì)產(chǎn)生扭矩(torque)，從而使電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；另一方面，當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后以額定值進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，安裝在轉(zhuǎn)子上的永久磁鐵的磁通量與定子上所產(chǎn)生的磁通量會(huì)相互變成同極的，因而電動(dòng)機(jī)會(huì)以定子的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)所產(chǎn)生的扭矩的大部分是由永久磁鐵所產(chǎn)生的扭矩成分。
如圖1所示，直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由以下部件構(gòu)成層疊體(1)，它由若干張剪切成一定形狀的定子鐵芯(core)疊加而成；末端環(huán)(2)，它在層疊體(1)的兩側(cè)通過(guò)壓模鑄造(die-casting)的方法而形成；永久磁鐵(3)，它插在層疊體(1)上所具備的磁鐵插入槽(1c)內(nèi)，能夠與定子一起形成感應(yīng)磁力；防止磁鐵脫落用的板(4)，它固定在層疊體(1)的一側(cè)，用來(lái)支撐插在上述層疊體(1)內(nèi)的永久磁鐵。
層疊體(1)的外周沿圓周方向形成了狹長(zhǎng)孔(1a)，通過(guò)上述狹長(zhǎng)孔(1a)能夠壓模鑄造末端環(huán)(2)從而予以固定，而層疊體(1)的中央則形成了用來(lái)壓入旋轉(zhuǎn)軸的軸孔(1b)。狹長(zhǎng)孔(1a)與軸孔(1b)之間形成了直角四邊形的磁鐵插入槽(1c)，并且這些磁鐵插入槽(1c)呈菱形排列。軸孔(1b)與磁鐵插入槽(1c)之間形成了鉚釘孔(1d)，上述鉚釘孔(1d)在形成末端環(huán)(2)時(shí)一起形成，它用來(lái)同定防止磁鐵脫落用的板(4)。
在這里，位于與防止磁鐵脫落用的板(4)相反方向的定子鐵芯如圖2所示，為了能夠支撐永久磁鐵(3)的末端，它封閉了磁鐵插入槽(1c)部位。
末端環(huán)(2)是用鋁以壓模鑄造的方式形成的。具體來(lái)說(shuō)，它是這樣制成的，即先把層疊體(1)放入一定形狀的模具內(nèi)，然后把鋁從需要安裝防止磁鐵脫落用的板(4)的一側(cè)注入，然后使鋁通過(guò)上述層疊體(1)的狹長(zhǎng)孔(1a)向另一側(cè)移動(dòng)，由此就可以將層疊體(1)的兩側(cè)連接起來(lái)。在這個(gè)過(guò)程中，一部分的鋁會(huì)流入鉚釘孔(1d)，然后被引向防止磁鐵脫落用的板(4)的鉚釘孔(4b)。
永久磁鐵(3)呈長(zhǎng)方形，它被插入在上述磁鐵插入槽(1c)內(nèi)，它的一端受到層疊體(1)最外側(cè)的定子鐵芯的制約，而另一端則受到防止磁鐵脫落用的板(4)的限制，因此它是不會(huì)脫落的。另外，以防止磁鐵脫落用的板(4)將永久磁鐵固定后還要對(duì)其進(jìn)行磁化處理。
防止磁鐵脫落用的板(4)如圖3所示，它大致呈菱形形狀，具備能夠?qū)⒂谰么盆F整體包括進(jìn)去的寬度，它設(shè)置在層疊體(1)的一側(cè)(圖1中的上側(cè))。它的中央形成了與層疊體(1)的軸孔(1b)保持一致的軸貫通孔(4a)，軸貫通孔(4a)的外側(cè)形成了上述鉚釘孔(4b)，因此可以將上述防止磁鐵脫落用的板用鉚釘固定在與末端環(huán)(2)一體壓鑄而成的轉(zhuǎn)子桿(bar)(2a)上。
如上所述的制造轉(zhuǎn)子的一系列過(guò)程如圖4所示。
轉(zhuǎn)子的制造過(guò)程可以分為以下幾個(gè)階段把若干張定子鐵芯疊加從而形成層疊體(1)的階段(S1)、把層疊體(1)放入模具內(nèi)，然后用鋁進(jìn)行壓模鑄造的階段(S2)、把永久磁鐵(3)放入層疊體(1)內(nèi)，然后組裝防止磁鐵脫落用的板(4)的階段(S3)、對(duì)永久磁鐵(3)進(jìn)行磁化的階段(S4)。
但是，在如上所述的現(xiàn)有轉(zhuǎn)子中，由于為了防止永久磁鐵(3)脫落而需要安裝另外的防止磁鐵脫落用的板(4)，因此會(huì)使部件個(gè)數(shù)增加，從而使制造成本增加。不僅如此，為了連接防止磁鐵脫落用的板(4)還需要另外的安裝工序，因此會(huì)使工序數(shù)增加，從而使生產(chǎn)效率降低。
此外，由于防止磁鐵脫落用的板(4)的原因，會(huì)使末端環(huán)(2)的形狀受到制約。不僅如此，由于末端環(huán)(2)形成了非圓形的形狀，因此會(huì)使2次側(cè)的阻抗增加，從而使直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的同期化性能降低。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子及其制造方法，通過(guò)去掉了防止磁鐵脫落用的板，以降低制造成本，提高生產(chǎn)效率。
本發(fā)明直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是
一種直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其特征在于，它由層疊體、永久磁鐵、末端環(huán)構(gòu)成；所述層疊體，它呈圓筒形狀，由若干張中央?yún)^(qū)域形成了磁鐵插入槽的定子鐵芯疊加而成；所述若干個(gè)永久磁鐵，它們埋入在層疊體的磁鐵插入槽內(nèi)；所述末端環(huán)，它覆蓋在磁鐵插入槽上，通過(guò)壓模鑄法連接在層疊體的兩側(cè)。
所述的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其特征在于為了使磁鐵插入槽的一側(cè)封閉，把最外側(cè)的定子鐵芯上的本應(yīng)形成上述磁鐵插入槽的部位制成了封閉的結(jié)構(gòu)。
所述的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其特征在于所述末端環(huán)在層疊體的兩側(cè)具有相同的形狀。
所述的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其特征在于所述兩側(cè)末端環(huán)從側(cè)面投影來(lái)看呈圓形。
本發(fā)明直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的制造方法是一種直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的制造方法，其特征在于，它通過(guò)以下階段實(shí)現(xiàn)先通過(guò)剪切的方法形成若干張具有一定形狀的定子鐵芯，然后把這些定子鐵芯疊加成圓筒形狀的階段；把永久磁鐵埋入層疊體的磁鐵插入槽內(nèi)的階段；把埋入了永久磁鐵的層疊體放入一定形狀的模具內(nèi)，然后用鋁實(shí)施壓模鑄造，從而形成末端環(huán)的階段；對(duì)永久磁鐵進(jìn)行磁化的階段。
所述的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的制造方法，其中在注入鋁時(shí)，是從磁體插入槽的開(kāi)口一側(cè)向相反方向注入。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為現(xiàn)有的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的縱向截面2為圖1的底面3為圖1的平面4為現(xiàn)有的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的制作過(guò)程的框5為本發(fā)明的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的縱向截面6為圖5的底面7為圖5平面8為本發(fā)明的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的制作過(guò)程的框9為本發(fā)明的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)與現(xiàn)有的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的性能比較曲線中標(biāo)號(hào)說(shuō)明11層疊體 11a狹長(zhǎng)孔11b軸孔 11c磁鐵插入槽11d磁鐵支撐槽12永久磁鐵13末端環(huán)(end ring)具體實(shí)施方式
下面參照附圖所示的示例對(duì)本發(fā)明的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子及其制造方法予以詳細(xì)說(shuō)明。
如圖5、6、7所示，本發(fā)明的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由以下部件構(gòu)成層疊體(11)，它由若干張剪切成一定形狀的定子鐵芯疊加而成；若干個(gè)永久磁鐵(12)，它們埋入在層疊體(11)的磁鐵插入槽(11c)內(nèi)，能夠與定子(圖中未示)一起產(chǎn)生感應(yīng)磁力；末端環(huán)(13)，它能夠防止永久磁鐵(12)脫落，它是在層疊體(11)的兩側(cè)通過(guò)壓模鑄法形成的。
層疊體(1)的外周沿圓周方向形成了狹長(zhǎng)孔(11a)，通過(guò)上述狹長(zhǎng)孔(11a)能夠壓模鑄造末端環(huán)(13)從而予以固定。層疊體(11)的中央形成了用來(lái)壓入旋轉(zhuǎn)軸(圖中未示)的軸孔(11b)，在狹長(zhǎng)孔(11a)與軸孔(11b)之間形成了直角四邊形的磁鐵插入槽(11c)，并且這些磁鐵插入槽(11c)呈菱形排列。
在這里，在形成了層疊體(11)的定子鐵芯中，位于鋁注入側(cè)的對(duì)面的最外側(cè)(圖中的下側(cè))的定子鐵芯的本應(yīng)形成磁鐵插入槽(11)的位置可以是封閉的，以便能夠在插入永久磁鐵(12)時(shí)能夠支撐其末端?；蛘呤窍駡D5所示的那樣，這個(gè)位置上可以形成尺寸比相鄰的定子鐵芯的磁鐵插入孔(11c)的尺寸小。
永久磁鐵(12)呈長(zhǎng)方形，它們插在上述磁鐵插入槽(11c)內(nèi)，因而呈菱形排列。上述各個(gè)永久磁鐵(12)的一端被上述層疊體(11)的最外側(cè)定子鐵芯擋住，因而不會(huì)脫落，而它們的另一端則在末端環(huán)(13)的作用下而不會(huì)脫落。
末端環(huán)(13)是用鋁通過(guò)壓模鑄造的方法制成的，具體來(lái)說(shuō)它是這樣制成的先把埋入了永久磁鐵(12)的層疊體(11)放入一定形狀的模具內(nèi)，然后把鋁從磁鐵插入槽(11c)的開(kāi)口一側(cè)向?qū)γ孀⑷?，這樣一來(lái)就可以形成把上述層疊體(11)兩側(cè)連接起來(lái)的末端環(huán)(13)。
另外，從平面投影來(lái)看，末端環(huán)(13)最好呈兩側(cè)具有相同形狀的圓形，并且具有能夠?qū)⒂谰么盆F(12)包括進(jìn)去的寬度。
下面看一下具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的制作過(guò)程。
如圖8所示，通過(guò)剪切的方法形成單張的具備一定形狀的定子鐵芯，然后把這些定子鐵芯疊加成圓筒形狀(S1)，從而形成層疊體(11)。上述層疊體(11)的一側(cè)形成了開(kāi)口的磁鐵插入槽(11c)。
接下來(lái)，把各個(gè)永久磁鐵(12)插入層疊體(11)的磁鐵插入槽(11c)內(nèi)(S2)。在這里，由于圖中的最下面的定子鐵芯是封閉的，因此可以把永久磁鐵(12)深深地一直推倒最下面的定子鐵芯處。
接下來(lái)，把插入了永久磁鐵(12)的層疊體(11)放入一定形狀的模具內(nèi)，然后把鋁從磁鐵插入槽(11c)的開(kāi)口一側(cè)向?qū)γ孀⑷?S3)，這樣就可以形成末端環(huán)(13)。在這里，由于圖中的上端末端環(huán)(13)覆蓋了磁鐵插入槽(11c)的開(kāi)口一側(cè)，因此可以防止永久磁鐵(12)脫落。
接下來(lái)，對(duì)永久磁鐵(12)進(jìn)行磁化處理(S4)，由此完成轉(zhuǎn)子的制作。
像這樣通過(guò)采用利用末段環(huán)來(lái)固定永久磁鐵的結(jié)構(gòu)，不但可以簡(jiǎn)單并且很容易地固定永久磁鐵，并且可以減少直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的部件個(gè)數(shù)。與此同時(shí)，由此還可以縮減組裝工序數(shù)，從而降低制造成本，提高生產(chǎn)效率。
另外，由于充分確保了用來(lái)形成末端環(huán)的位置，因此可以使末端環(huán)形成圓形形狀，并且由此可以減小轉(zhuǎn)子的阻抗，從而提高同期化能力。即如圖9所示，它對(duì)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子與現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子進(jìn)行了比較，如果從扭矩上來(lái)看，那么本發(fā)明的轉(zhuǎn)子比現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子在相同速度附近的扭矩大，因此可以提高整體同期化性能。
發(fā)明的效果本發(fā)明的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由于具有以末端環(huán)來(lái)防止永久磁鐵脫落的結(jié)構(gòu)，因此能夠在簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)的同時(shí)使其更容易制作，并且還可以減小轉(zhuǎn)子的阻抗。與此同時(shí)，還可以由此縮減組裝工序數(shù)，從而降低制造成本，提高生產(chǎn)效率。
另外，本發(fā)明由于充分確保了用來(lái)形成末端環(huán)的位置，因此可以使末端環(huán)形成圓形形狀，并且由此可以減小轉(zhuǎn)子的阻抗，從而提高直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的同期化能力。
權(quán)利要求
1.一種直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其特征在于，它由層疊體、永久磁鐵、末端環(huán)構(gòu)成；所述層疊體，它呈圓筒形狀，由若干張中央?yún)^(qū)域形成了磁鐵插入槽的定子鐵芯疊加而成；所述若干個(gè)永久磁鐵，它們埋入在層疊體的磁鐵插入槽內(nèi)；所述末端環(huán)，它覆蓋在磁鐵插入槽上，通過(guò)壓模鑄法連接在層疊體的兩側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其特征在于為了使磁鐵插入槽的一側(cè)封閉，把最外側(cè)的定子鐵芯上的本應(yīng)形成上述磁鐵插入槽的部位制成了封閉的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其特征在于所述末端環(huán)在層疊體的兩側(cè)具有相同的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其特征在于所述兩側(cè)末端環(huán)從側(cè)面投影來(lái)看呈圓形。
5.一種直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的制造方法，其特征在于，它通過(guò)以下階段實(shí)現(xiàn)先通過(guò)剪切的方法形成若干張具有一定形狀的定子鐵芯，然后把這些定子鐵芯疊加成圓筒形狀的階段；把永久磁鐵埋入層疊體的磁鐵插入槽內(nèi)的階段；把埋入了永久磁鐵的層疊體放入一定形狀的模具內(nèi)，然后用鋁實(shí)施壓模鑄造，從而形成末端環(huán)的階段；對(duì)永久磁鐵進(jìn)行磁化的階段。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的制造方法，其特征在于在注入鋁時(shí)，是從磁體插入槽的開(kāi)口一側(cè)向相反方向注入。
全文摘要
一種直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子及其制造方法，電動(dòng)機(jī)由以下部件構(gòu)成層疊體，它呈圓筒形狀，由若干張中央?yún)^(qū)域形成了磁鐵插入槽的定子鐵芯疊加而成；若干個(gè)永久磁鐵，它們埋入在層疊體的磁鐵插入槽內(nèi)；末端環(huán)，它覆蓋在磁鐵插入槽上，通過(guò)壓模鑄法連接在層疊體的兩側(cè)。因此本發(fā)明能夠在簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)的同時(shí)使其更容易制作，并且還可以減小轉(zhuǎn)子的阻抗；而且還可以由此縮減組裝工序數(shù)，從而降低制造成本，提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明由于充分確保了用來(lái)形成末端環(huán)的位置，因此可以使末端環(huán)形成圓形形狀，并且由此可以減小轉(zhuǎn)子的阻抗，從而提高直接驅(qū)動(dòng)永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的同期化能力。
文檔編號(hào)H02K1/27GK1612441SQ20031010686
公開(kāi)日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2003年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月30日
發(fā)明者樸鎭洙, 金永寬, 金德鎭, 白正石 申請(qǐng)人:樂(lè)金電子(天津)電器有限公司