專利名稱：永磁同步電機的轉(zhuǎn)子以及永磁同步電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電機領(lǐng)域，尤其涉及一種永磁同步電機的轉(zhuǎn)子以及永磁同步電機。
背景技術(shù)：
永磁同步電機及其伺服系統(tǒng)因其體積小、效率高、動態(tài)響應(yīng)特性好等優(yōu)點，而廣泛應(yīng)用于工業(yè)驅(qū)動和伺服控制等領(lǐng)域。從電機結(jié)構(gòu)形式來看，永磁同步電機可分為內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)兩類。對于內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的永磁同步電機的轉(zhuǎn)子一般為表面磁體，即在永磁同步電機轉(zhuǎn)子的圓柱體鐵芯的表面貼裝兩片或多片磁鐵，相鄰磁鐵之間有一定的間隔。一般通過結(jié)構(gòu)膠將磁鐵固定在鐵芯的表面，但是，由于結(jié)構(gòu)膠的粘附力有限，在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)和振動的情形下，磁鐵可能會飛出，從而損壞永磁同步電機。在現(xiàn)有技術(shù)中，鐵芯的表面貼裝了磁鐵后，再增加一個玻璃纖維繃帶或者不銹鋼·套進行加固。如圖I所示的轉(zhuǎn)子，包括鐵芯100，貼裝在該鐵芯100外周表面的多片磁鐵200，以及不銹鋼套500。其中，不銹鋼套500的內(nèi)表面與每片磁鐵200的外表面相切。這樣，由于不銹鋼套500的防護，磁鐵不易飛出。但是玻璃纖維繃帶或者不銹鋼套的厚度一般為O. 3 O. 6mm,占用了永磁同步電機轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙空間，這樣損耗了一部分磁壓降，降低了永磁同步電機的性能。

實用新型內(nèi)容本實用新型的一個方面是提供一種永磁同步電機的轉(zhuǎn)子以及永磁同步電機，以提高永磁同步電機的性能。本實用新型提供一種永磁同步電機的轉(zhuǎn)子，包括一個圓柱體鐵芯，所述鐵芯的外周表面上設(shè)置有多個楔形槽；多個磁鐵，每片磁鐵都貼裝在所述鐵芯的外周表面上；多個槽楔，所述槽楔又包括將所述磁鐵壓接在所述鐵芯的外周表面上的第一部件，以及插入所述楔形槽中并固定在所述楔形槽中的第二部件。根據(jù)本實用新型的一個實例，永磁同步電機的轉(zhuǎn)子中，槽楔與楔形槽固定配合，可將與槽楔接觸的兩片磁鐵壓貼在轉(zhuǎn)子鐵芯的外周表面上，這樣，磁鐵與鐵芯之間不僅僅依靠膠水進行固定了，可以有效減少在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)和振動的情形下，磁鐵飛出的概率。并且，由于磁鐵貼裝在鐵芯的外周表面上，磁鐵的形狀與鐵芯的外周相匹配，因此，磁鐵的兩端比中間處薄，這樣，增加了槽楔后，與現(xiàn)有技術(shù)中增加玻璃纖維繃帶或者不銹鋼套相比，占用的氣隙空間少，損耗的磁壓降也少，從而提高了永磁同步電機的性能。在本實用新型提供的永磁同步電機的轉(zhuǎn)子中，槽楔的第一部件包括第一部件，其中所述第一部件的兩側(cè)分別與一片磁鐵面接觸，線接觸，或點接觸；或，帶沿的U形曲第一部件，其中，每個邊沿分別與一片磁鐵面接觸，線接觸，或點接觸。通過上述結(jié)構(gòu)的第一部件能夠更牢固地將磁鐵壓靠在鐵芯的外周表面上。優(yōu)選地，所述槽楔的數(shù)量與所述楔形槽的數(shù)量相同。當(dāng)槽楔的數(shù)量與楔形槽的數(shù)量相同，能夠?qū)⒚恳黄盆F都穩(wěn)固地壓靠在鐵芯的外周表面上。另外優(yōu)選地，所述槽楔可進一步膠貼在所述楔形槽中，從而使槽楔與楔形槽的結(jié)合更為牢固。此外，優(yōu)選的是，所述槽楔的第二部件通過過盈配合固定在所述楔形槽中，使槽楔與楔形槽之間的配合過程更為簡單方便。此外，當(dāng)槽楔的第二部件為空心彈性體時，可將一個銷釘插入對應(yīng)槽楔的第二部件的狹縫中，從而，增加了槽楔的壓力，使得磁鐵與鐵芯貼合更加緊密，更加不易在旋轉(zhuǎn)的過程中飛出。更優(yōu)選地，所述楔形槽在所述鐵芯縱向方向的一部分上開設(shè)，而非貫穿整個鐵芯，從而節(jié)約了材料。槽楔由非導(dǎo)磁材料制成，較佳地，該槽楔的材質(zhì)包括玻璃纖維或不銹鋼。 根據(jù)本實用新型實施方式，為使的磁鐵與鐵芯貼合更加緊密，可將槽楔過結(jié)構(gòu)膠貼在與其接觸的兩片磁鐵的外表面上。本實用新型提供一種包括上述轉(zhuǎn)子的永磁同步電機。這樣，該永磁同步電機，轉(zhuǎn)子上的磁鐵由于槽楔的壓貼，不易在旋轉(zhuǎn)的過程中飛出。并且，槽楔所占空間要小于玻璃纖維繃帶或者不銹鋼套所占空間，從而，占用的氣隙空間少，損耗的磁壓降也少，提高了永磁同步電機的性能。

下文將以明確易懂的方式通過對優(yōu)選實施方式的說明并結(jié)合附圖來對本實用新型上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點及其實施方式予以進一步說明，其中圖I為現(xiàn)有技術(shù)中永磁同步電機的結(jié)構(gòu)圖；圖2為根據(jù)本實用新型，永磁同步電機的一實施例的示意圖；和圖3為根據(jù)本實用新型，永磁同步電機的另一實施例的示意圖。參考符號表
100鐵芯 110楔形槽 120磁鐵安裝部分 200磁鐵 300槽楔
310第一部件 WO第二部件 330狹縫400銷釘500不銹鋼套
具體實施方式
為對本實用新型的技術(shù)特征，目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
，在各圖中相同的標(biāo)號表示相同的部分。為清楚表示各部件的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系，附圖中各部件的比例關(guān)系僅為示意性的，并不表示實際結(jié)構(gòu)的比例關(guān)系。另外，在說明書有關(guān)名稱前所述“第一”、“第二”或“第三”等僅用于區(qū)分各部件，標(biāo)識各部件的相對位置關(guān)系，并不表示部件的絕對位置、安裝步驟及相對重要性。首先參見圖2，圖2為根據(jù)本實用新型的永磁同步電機的一實施例的示意圖，其中，該永磁同步電機的轉(zhuǎn)子包括一個圓柱體鐵芯100，該鐵芯100的外周表面上設(shè)置有多個沿所述鐵芯100的外周表面等距分布的楔形槽110，所述楔形槽110將鐵芯100的外周表面劃分為多個磁鐵安裝部120。在圖2所示的實施例中，所設(shè)置的楔形槽100的數(shù)量為8個，將該圓柱體鐵芯100的圓周劃分為8個相同的磁鐵安裝部120。本實用新型的永磁同步電機的轉(zhuǎn)子還包括多片磁鐵200，該磁鐵200的內(nèi)表面形狀與鐵芯100外周表面的磁鐵安裝部120的外表面形狀相對應(yīng)，從而每片磁鐵200都能夠貼裝在鐵芯100的外周表面的磁鐵安裝部120上。如圖2中具體所示，該轉(zhuǎn)子安裝有8片磁鐵200，且相鄰兩片磁鐵之間留有對應(yīng)于楔形槽100的間隔區(qū)域。所述轉(zhuǎn)子還包括與楔形槽100數(shù)量相同(在另外的實施例中其數(shù)量也可以不同) 的槽楔300，用于將與該槽楔300接觸的兩片磁鐵200壓貼在鐵芯100的外周表面上，更具體地，槽楔300包括將磁鐵200壓接在鐵芯100外周表面上的第一部件310，以及沿鐵芯100的縱向方向(當(dāng)然，在一定情況下也可以沿鐵芯的徑向方向)插入楔形槽110中并能夠固定在其中的第二部件320。在本實施例中，每個槽楔300與鐵芯100上對應(yīng)的一個楔形槽110過盈配合,從而固定在楔形槽300中。本實用新型實施例中，可在鐵芯100上一個與相鄰兩片磁鐵200之間的間隔區(qū)域位置對應(yīng)的第一區(qū)域上設(shè)置一個楔形槽110，或者，在鐵芯100上兩個與相鄰兩片磁鐵200之間的間隔區(qū)域位置對應(yīng)的第一區(qū)域上分別設(shè)置一個楔形槽110，或者，在鐵芯100上多個與相鄰兩片磁鐵200之間的間隔區(qū)域位置對應(yīng)的第一區(qū)域上分別設(shè)置一個楔形槽110。這里，如圖2所示，在鐵芯100上所有與相鄰兩片磁鐵200之間的間隔對應(yīng)的位置上都分別設(shè)置一個楔形槽110。本實用新型實施例中，可在每個楔形槽110中插入對應(yīng)的一個槽楔300，也可只在一個、兩個、或多個楔形槽110中插入對應(yīng)的一個槽楔300。楔形槽110可以為沿鐵芯100的縱向貫穿整個鐵芯外周表面的直通楔形槽，或者是半通楔形槽，或者，位于第一區(qū)域中間位的楔形槽。較佳地，如圖2所示，楔形槽110為直通楔形槽，這樣，可使得槽楔200與楔形槽110之間過盈配合產(chǎn)生的壓力更大，使得磁鐵200與鐵芯100的外周表面貼合更加緊密。然后，在上述每個楔形槽110中插入對應(yīng)的一個槽楔300，該第二部件可以為具有一定彈性的材料，且第二部件320的寬度大于楔形槽110開口的寬度，這樣，該槽楔300可與楔形槽110進行形狀配合，在優(yōu)選實施例中也可以是過盈配合，從而將與該槽楔接觸的兩片磁鐵壓貼在鐵芯的外周表面上，防止磁鐵在旋轉(zhuǎn)過程中飛出。第一部件310用于壓接磁鐵200，該第一部件310可以為面板，其中該面板的兩側(cè)分別與一片磁鐵200面接觸，線接觸，或點接觸；或，第一部件310為帶沿的U形彎曲件，其中，每個邊沿分別與一片磁鐵200面接觸，線接觸，或點接觸。較佳地，該第一部件310為面板，該面板的兩側(cè)分別與一片磁鐵200面接觸，如圖2所示，這樣，第一部件310作用于磁鐵200上面積比較大，可使得磁鐵200與鐵芯100的外周表面貼合更加緊密。磁鐵200貼裝在鐵芯100的外周表面上，因此，每個磁鐵200的形狀與鐵芯100的外周相匹配。一般，磁鐵200的中間厚，兩端薄，與槽楔300接觸的區(qū)域正好是磁鐵的兩端，因此，本實用新型實施方式中，增加了槽楔300后，該槽楔所占空間要小于玻璃纖維繃帶或者不銹鋼套所占空間，從而，占用的氣隙空間少，損耗的磁壓降也少，提高了永磁同步電機的性能。第二部件320可以是實心彈性體，如圖2所示，其中，第二部件320是一個大體為圓柱體的實心彈性體。也可以為空心彈性體，如圖3所示。在如圖3所示的槽楔300中，第二部件320的中心有一個狹縫322，該第二部件320是一個大體為圓柱體的空心彈性體，或是一個大體為長方體的空心彈性體。當(dāng)然，在別的實施方式中，第二部件320是一個大體為長方體的實心彈性體。在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)和振動的情形下產(chǎn)生的離心力比較大，為進一步減少磁鐵飛出的概率，可在槽楔300的第二部件320的狹縫322中插入一個銷釘，通過該銷釘進一步增加槽楔300壓貼磁鐵的力量，減少磁鐵飛出的概率。因此，在如圖3所示的永磁同步電機轉(zhuǎn)子的立體分解示意圖中，該轉(zhuǎn)子包括鐵芯100，磁鐵200，槽楔300，以及銷釘400。其中，槽楔300的第二部件320為空心彈性體。這樣，銷釘400可插入對應(yīng)槽楔300的第二部件320的狹縫322中。當(dāng)然，也可以在第二部件320變形后拔出銷釘400。 一般，第二部件320在最大形變時的體積大于或等于楔形槽110的體積，因此，較佳地，第二部件320的狹縫322中插入銷釘400后，能占滿楔形槽110中的全部空間。這樣，槽楔300發(fā)生彈性和塑性變形拉伸對接觸后的兩片磁鐵200產(chǎn)生拉緊力，將磁鐵200牢牢固定在鐵芯100外周表面上。當(dāng)楔形槽110為圓形楔形槽時，開口的寬度小于圓形的直徑，此時，銷釘400 —般大體為圓柱銷，具體可如圖3所示。當(dāng)楔形槽110為方形楔形槽時，開口的寬度小于方形的邊長，此時，銷釘400 —般大體為方形銷。當(dāng)轉(zhuǎn)子鐵芯100上有多個楔形槽110時，可只有一個楔形槽110中有銷釘400，或者，兩個楔形槽110中分別有銷釘400，或多個楔形槽110中分別有銷釘400。在優(yōu)選實施例中，銷釘400用于使第二部件320產(chǎn)生形變，在其形變后可將銷釘400從第二部件320中取出，從而不會對鐵芯100的轉(zhuǎn)動慣性造成很大影響。在本實用新型的較佳實施例中，在鐵芯100上與每個相鄰兩片磁鐵200之間的間隔對應(yīng)的位置上都分別有一個楔形槽110，每個楔形槽110中都分別插入了一個槽楔300，每個槽楔300都是空心彈性體，并且，每個槽楔300的第二部件320的狹縫322中插入了銷釘400。這樣，每個磁鐵都有兩個槽楔300將其固定在鐵芯100外周表面上。槽楔300能發(fā)生彈性和塑性變形，并且不具有導(dǎo)磁性能，因此,槽楔300的材質(zhì)包括玻璃纖維或不銹鋼。上述實施方式中的轉(zhuǎn)子應(yīng)用于永磁同步電機。即永磁同步電機包括上述的轉(zhuǎn)子。在上述兩個實施例中，槽楔300與對應(yīng)的楔形槽110過盈配合，將與該槽楔300接觸的兩片磁鐵200壓貼在鐵芯100的外周表面上，防止磁鐵在旋轉(zhuǎn)過程中飛出。本實用新型實施方式中，還可將槽楔300通過結(jié)構(gòu)膠貼在與其接觸的兩片磁鐵200上。由于結(jié)構(gòu)膠具有一定的粘附力，因此，依靠槽楔300與楔形槽110之間的過盈配合，以及槽楔300與磁鐵200之間的粘附力，可進一步增加磁鐵200粘附在鐵芯100的外周表面上的附著力，進一步減少磁鐵在旋轉(zhuǎn)過程中飛出的概率。在本實用新型的一個實施例中，槽楔300與對應(yīng)的楔形槽110之間過盈配合，將與該槽楔300接觸的兩片磁鐵200壓貼在鐵芯100的外周表面上，這樣，增強了磁鐵200與鐵芯100之間的附著力，可以有效減少在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)和振動的情形下，磁鐵100飛出的概率。同時，由于槽楔300所占空間要小于玻璃纖維繃帶或者不銹鋼套所占空間，從而，占用的氣隙空間少，損耗的磁壓降也少，提高了永磁同步電機的性能。另外，可在槽楔300的第二部件320的狹縫322中插入銷釘，使得槽楔300發(fā)生彈性和塑性變形拉伸對接觸后的兩片磁鐵200產(chǎn)生拉緊力，將磁鐵200牢牢固定在鐵芯100外周表面上，進一步減少磁鐵飛出的概率。更優(yōu)選地，之后將銷釘從槽楔300的第二部件320中取出。進一步地，第二部件(320)可以為空心彈性體，包括位于所述第二部件(320)中心的狹縫(322)，利用至少一個銷釘(400)插入對應(yīng)槽楔(300)的第二部件(320)的狹縫(322)中使所述第二部件(320)產(chǎn)生形變，從而使槽楔(300)固定在楔形槽(110)中。本實用新型實施方式中，所述槽楔(300)的第一部件(310)通過結(jié)構(gòu)膠貼在與其·接觸的兩片磁鐵(200)的外表面上，即還可在槽楔300與磁鐵200之間采用結(jié)構(gòu)膠，利用結(jié)構(gòu)膠的粘附力，進一步增加磁鐵200黏附在鐵芯100的外周表面上的附著力，進一步減少磁鐵在旋轉(zhuǎn)過程中飛出的概率。上文通過附圖和優(yōu)選實施方式對本實用新型進行了詳細(xì)展示和說明，然而本實用新型不限于這些已揭示的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員從中推導(dǎo)出來的其它方案也在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種永磁同步電機的轉(zhuǎn)子,其特征在于,包括 一個圓柱體鐵芯(100)，所述鐵芯(100)的外周表面上設(shè)置有多個楔形槽(110)； 多個磁鐵(200)，每片磁鐵(200)都貼裝在所述鐵芯(100)的外周表面上； 多個槽楔(300)，所述槽楔(300)又包括將所述磁鐵(200)壓接在所述鐵芯(100)的外周表面上的第一部件(310)，以及插入所述楔形槽(110)中并固定在所述楔形槽(110)中的第二部件(320)。
2.如權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述第一部件(310)包括面板，其中所述面板的兩側(cè)分別與一片磁鐵(200)面接觸，線接觸，或點接觸。
3.如權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述第一部件(310)形狀為帶邊沿的U形彎曲件，其中，每個邊沿分別與一片磁鐵(200)面接觸，線接觸，或點接觸。
4.如權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述槽楔(300)的數(shù)量與所述楔形槽(110)的數(shù)量相同。
5.如權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述槽楔(300)可進一步膠貼在所述楔形槽(110)中。
6.如權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述槽楔(300)的第二部件(320)通過過盈配合固定在所述楔形槽(110)中。
7.如權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述第二部件(320)為空心彈性體，包括位于所述第二部件(320)中心的狹縫(322)，利用至少一個銷釘(400)插入對應(yīng)槽楔(300)的第二部件(320)的狹縫(322)中使所述第二部件(320)產(chǎn)生形變，從而使槽楔(300)固定在楔形槽(110)中。
8.如權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述楔形槽(110)在所述鐵芯(100)縱向方向的一部分上開設(shè)。
9.如權(quán)利要求1-8所述的任一轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述槽楔(300)的第一部件(310)通過結(jié)構(gòu)膠貼在與其接觸的兩片磁鐵(200)的外表面上。
10.一種永磁同步電機,包括權(quán)利要求1-8任一權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子。
專利摘要本實用新型公開一種永磁同步電機的轉(zhuǎn)子以及永磁同步電機，以提高永磁同步電機的性能。該永磁同步電機的轉(zhuǎn)子，包括一個圓柱體鐵芯100)，所述鐵芯100)的外周表面上設(shè)置有多個楔形槽(110)；多個磁鐵(200)，每片磁鐵(200)都貼裝在所述鐵芯(100)的外周表面上；多個槽楔(300)，所述槽楔(300)又包括將所述磁鐵(200)壓接在所述鐵芯(100)的外周表面上的第一部件(310)，以及插入所述楔形槽(110)中并固定在所述楔形槽(110)中的第二部件(320)。
文檔編號H02K21/02GK202713000SQ201120374779
公開日2013年1月30日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者馮亮, 葉攀 申請人:西門子公司