一種永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯結(jié)構(gòu)，其包括多片轉(zhuǎn)子沖片、多片磁鋼及磁鋼扣套，部分轉(zhuǎn)子沖片的外圓表面上均勻一體沖壓有與磁鋼等數(shù)量的定位間隔塊，所有轉(zhuǎn)子沖片疊合成一體時(shí)使軸向上的定位間隔塊對齊，每片磁鋼插設(shè)于周向相鄰的兩個(gè)定位間隔塊之間，磁鋼扣套套設(shè)于所有磁鋼外；優(yōu)點(diǎn)是通過在部分轉(zhuǎn)子沖片上沖壓定位間隔塊，不僅方便地實(shí)現(xiàn)了對磁鋼的定位，而且簡化了轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)，同時(shí)因只在部分轉(zhuǎn)子沖片上沖壓定位間隔塊，因此定位間隔塊對電機(jī)電感的影響很??；此外，由于定位間隔塊是一體設(shè)置于轉(zhuǎn)子沖片上的，因此磁鋼只需插設(shè)于周向相鄰的兩個(gè)定位間隔塊之間即可很好地實(shí)現(xiàn)定位，簡便了加工過程。
【專利說明】-種永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電機(jī)，尤其是涉及一種永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，永磁電機(jī)常用的轉(zhuǎn)子鐵芯主要有以下兩種結(jié)構(gòu)。
[0003] 第一種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子鐵芯如圖1所示，其包括圓柱形的鐵芯11、磁鋼12、磁鋼隔條13 及磁鋼扣套14,每片磁鋼12沿鐵芯11的軸向粘貼于鐵芯11的外圓表面上，磁鋼隔條13位 于相鄰的兩條磁鋼12之間并粘貼于鐵芯11的外圓表面上，磁鋼扣套14套設(shè)于所有磁鋼12 和磁鋼隔條13外由磁鋼扣套14保護(hù)和緊固。這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子鐵芯存在以下問題：1)磁鋼 和磁鋼隔條定位困難；2)磁鋼和磁鋼隔條通常使用膠水粘貼于鐵芯的外表面上，加工困難。
[0004] 第二種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子鐵芯如圖2所示，其為沖片式轉(zhuǎn)子鐵芯，包括多片轉(zhuǎn)子沖片21、 一片帶定位凸條26的定位磁鋼22、多片非定位磁鋼23、磁鋼扣套24,每片轉(zhuǎn)子沖片21的外 表面上沖壓有一個(gè)定位凹槽25,多片轉(zhuǎn)子沖片21疊合為一體形成圓柱形結(jié)構(gòu)，在圓柱形結(jié) 構(gòu)的外圓表面上先放置定位磁鋼22,使定位凸條26嵌入定位凹槽25內(nèi)，再放置其他非定位 磁鋼23,最后在外套設(shè)磁鋼扣套24,由磁鋼扣套24固定定位磁鋼22和非定位磁鋼23。這 種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子鐵芯存在以下問題：1)磁鋼之間存在嚴(yán)重的漏磁，相鄰的磁鋼部分無效；2) 由于目前通常使用釹鐵硼磁鋼，這種磁鋼價(jià)格昂貴，因此相鄰的磁鋼部分無效會(huì)造成嚴(yán)重 的資源浪費(fèi)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，且磁鋼定位簡單、磁鋼間漏磁 少的永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯結(jié)構(gòu)，使用該轉(zhuǎn)子鐵芯的永磁電機(jī)的電感波動(dòng)小。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯結(jié)構(gòu)， 包括多片轉(zhuǎn)子沖片、多片磁鋼及用于固定所有所述的磁鋼的磁鋼扣套，其特征在于部分所 述的轉(zhuǎn)子沖片的外圓表面上均勻一體沖壓有與所述的磁鋼等數(shù)量的定位間隔塊，所有所述 的轉(zhuǎn)子沖片疊合成一體時(shí)使軸向上的所述的定位間隔塊對齊，每片所述的磁鋼插設(shè)于周向 相鄰的兩個(gè)所述的定位間隔塊之間，所述的磁鋼扣套套設(shè)于所有所述的磁鋼外。
[0007] 所述的定位間隔塊的高度為0. 8?2mm，所述的定位間隔塊的極弧系數(shù)為0. 05? 〇. 4,所述的定位間隔塊沿所述的轉(zhuǎn)子沖片的軸向的軸向長度為1?2mm ;在此，限制定位間 隔塊的高度、軸向長度及極弧系數(shù)是為了在保證定位間隔塊能夠有效定位磁鋼的前提下， 盡量減少定位間隔塊的外表面積，以減少對電機(jī)電感的影響；一般情況下定位間隔塊的高 度為0. 8?2mm就能在徑向很好地起到定位磁鋼的作用，對于定位間隔塊的弧長即相鄰兩 片磁鋼之間的間距可通過定位間隔塊的極弧系數(shù)來描述，由于轉(zhuǎn)子鐵芯一般要求磁鋼的極 弧系數(shù)為0. 6?0. 95,因此可將定位間隔塊的極弧系數(shù)限制為0. 05?0. 4,對于定位間隔 塊的軸向長度，一般磁鋼沿轉(zhuǎn)子沖片的軸向長度為20?50mm，為保證定位間隔塊在軸向有 效定位磁鋼，可使定位間隔塊的軸向長度為磁鋼的軸向長度的5%左右，因此可將定位間隔 塊的軸向長度限制為1?2mm。
[0008] 所述的定位間隔塊沿所述的轉(zhuǎn)子沖片的軸向設(shè)置有圓弧形凹槽或矩形凹槽；在 此，在定位間隔塊上沿轉(zhuǎn)子沖片的軸向設(shè)置圓弧形凹槽或矩形凹槽是為了減少定位間隔塊 的外表面積，以減少定位間隔塊對電機(jī)電感的影響，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)可設(shè)置其它形狀的凹槽。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：通過在部分轉(zhuǎn)子沖片上沖壓定位間隔塊，不 僅簡單方便地實(shí)現(xiàn)了對磁鋼的定位，減少了磁鋼間漏磁，而且簡化了轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)，同時(shí) 因只在部分轉(zhuǎn)子沖片上沖壓定位間隔塊，因此定位間隔塊對電機(jī)電感的影響很小，即使用 該轉(zhuǎn)子鐵芯的永磁電機(jī)的電感波動(dòng)?。淮送?，由于定位間隔塊是一體設(shè)置于轉(zhuǎn)子沖片上的， 因此磁鋼只需插設(shè)于周向相鄰的兩個(gè)定位間隔塊之間即可很好地實(shí)現(xiàn)定位，而無需使用膠 水粘貼磁鋼，簡便了加工過程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 圖1為現(xiàn)有的一種轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為現(xiàn)有的另一種轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明的轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明的轉(zhuǎn)子鐵芯中的沖壓有定位間隔塊的轉(zhuǎn)子沖片的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為沖壓有定位間隔塊的轉(zhuǎn)子沖片與未沖壓有定位間隔塊的轉(zhuǎn)子沖片疊合為一體 后的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0012] 本發(fā)明提出的一種永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯結(jié)構(gòu)，如圖3至圖5所示，其包括多片轉(zhuǎn)子 沖片31、多片磁鋼32及用于固定所有磁鋼的磁鋼扣套34,部分轉(zhuǎn)子沖片31的外圓表面上 均勻一體沖壓有與磁鋼等數(shù)量的定位間隔塊33,所有轉(zhuǎn)子沖片31疊合成一體時(shí)使軸向上 的定位間隔塊33對齊，每片磁鋼32插設(shè)于周向相鄰的兩個(gè)定位間隔塊33之間，磁鋼扣套 34套設(shè)于所有磁鋼32外。即該轉(zhuǎn)子鐵芯的轉(zhuǎn)子沖片31分為兩種不同結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子沖片，一 種為帶有定位間隔塊的轉(zhuǎn)子沖片(如圖4所示)，另一種為沒有定位間隔塊的轉(zhuǎn)子沖片，這兩 種轉(zhuǎn)子沖片可以任意疊合在一起，但要保證所有帶有定位間隔塊的轉(zhuǎn)子沖片的定位間隔塊 在軸向上對齊，這樣轉(zhuǎn)子沖片疊合為一體后就形成一段或多段定位間隔條，即定位間隔塊 在軸向上可以斷續(xù)也可以連續(xù)，用于固定磁鋼。
[0013] 目前的轉(zhuǎn)子沖片多采用硅鋼片制成，也就是說定位間隔塊也是采用了硅鋼片，而 硅鋼片的導(dǎo)磁性較好，導(dǎo)致定位間隔塊會(huì)對電機(jī)的控制性能產(chǎn)生很大的影響，試驗(yàn)驗(yàn)證如 果每片轉(zhuǎn)子沖片上都沖壓定位間隔塊，形成整條定位間隔條，會(huì)使電機(jī)的電感值波動(dòng)幅度 達(dá)到15?30%，這樣電機(jī)的控制性能波動(dòng)也隨之增大，轉(zhuǎn)矩特性、振動(dòng)和噪音等也會(huì)隨之增 大?？紤]此，為減少定位間隔塊對電機(jī)電感的影響，只在部分轉(zhuǎn)子沖片的外圓表面上沖壓定 位間隔塊，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)際上只需在一片或兩片轉(zhuǎn)子沖片的外圓表面上沖壓定位間隔塊 (如圖5所示，所有轉(zhuǎn)子沖片疊合為一體時(shí)可將兩片沖有定位間隔塊的轉(zhuǎn)子沖片分別置于首 端和尾端）即可滿足磁鋼定位要求，并最大限度地減少了定位間隔塊對電機(jī)電感的影響，對 只有兩片轉(zhuǎn)子沖片的外圓表面上沖壓有定位間隔塊的轉(zhuǎn)子鐵芯進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果表明這種 轉(zhuǎn)子鐵芯對電機(jī)電感波動(dòng)小，波動(dòng)幅度可控制在1%以內(nèi)，使電感波動(dòng)對電機(jī)性能的影響降 低到了微乎其微的程度，所以采用這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子鐵芯的電機(jī)的控制性能穩(wěn)定，振動(dòng)和噪 音也低。
[0014] 在此具體實(shí)施例中，為了在保證定位間隔塊33能夠有效定位磁鋼的前提下，盡量 減少定位間隔塊33的外表面積，以減少對電機(jī)電感的影響，因此對定位間隔塊33的高度、 軸向長度和極弧系數(shù)進(jìn)行了限制，如將定位間隔塊33的高度限制為0. 8?2mm，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí) 可將定位間隔塊33的高度設(shè)計(jì)1. 2mm ;將定位間隔塊33的極弧系數(shù)限制為0. 05?0. 4,實(shí) 際設(shè)計(jì)時(shí)可將定位間隔塊33的極弧系數(shù)設(shè)計(jì)為0. 2 ;將定位間隔塊33沿轉(zhuǎn)子沖片的軸向 的軸向長度限制為1?2_，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)可將定位間隔塊33的軸向長度設(shè)計(jì)為1. 5mm ;還可 在定位間隔塊33沿轉(zhuǎn)子沖片31的軸向的中間位置上設(shè)置一個(gè)圓弧形凹槽35,以進(jìn)一步減 少定位間隔塊33對電機(jī)電感的影響。
[0015] 在具體設(shè)計(jì)時(shí)，定位間隔塊的結(jié)構(gòu)形狀不僅限于本實(shí)施例中給出的結(jié)構(gòu)，可自行 設(shè)計(jì)。
【權(quán)利要求】
1. 一種永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯結(jié)構(gòu)，包括多片轉(zhuǎn)子沖片、多片磁鋼及用于固定所有所述 的磁鋼的磁鋼扣套，其特征在于部分所述的轉(zhuǎn)子沖片的外圓表面上均勻一體沖壓有與所述 的磁鋼等數(shù)量的定位間隔塊，所有所述的轉(zhuǎn)子沖片疊合成一體時(shí)使軸向上的所述的定位間 隔塊對齊，每片所述的磁鋼插設(shè)于周向相鄰的兩個(gè)所述的定位間隔塊之間，所述的磁鋼扣 套套設(shè)于所有所述的磁鋼外。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的定位間隔 塊的高度為〇. 8?2mm，所述的定位間隔塊的極弧系數(shù)為0. 05?0. 4,所述的定位間隔塊沿 所述的轉(zhuǎn)子沖片的軸向的軸向長度為1?2mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的定位間隔 塊沿所述的轉(zhuǎn)子沖片的軸向設(shè)置有圓弧形凹槽或矩形凹槽。
【文檔編號】H02K1/27GK104218705SQ201410411611
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】褚先章, 王必生, 陳平華, 林井福, 宋立斌, 張波, 李爽, 魯剛剛 申請人:寧波安信數(shù)控技術(shù)有限公司