一种转子分段式斜极结构的制作方法

本实用新型属于含有永久磁体的转子铁芯领域，具体涉及一种转子分段式斜极结构。

背景技术：

近年来，随着电力电子技术和电动机控制技术的发展，电动机在农业、工业、手工业等领域应用十分广泛，电动机在经济社会发展中起到了举足轻重的作用，提高电动机的运行质量，对我国经济发展具有积极作用。在中小型电动机中，转子铁芯往往制作成斜槽，扭斜一个或半个齿距，这种结构形式叫斜极，能有效的降低电动机谐波，从而达到降低噪音及震动的作用，进一步提高了电动机的运行质量。

传统普通电动机采用的铸铝转子，铁芯可通过冲片的错位叠压实现斜极。如专利号为CN201220476513.6的中国专利文献公开了一种三相永磁同步电动机的转子结构，其主要结构为转子由外圆周冲有铸铝槽和内部冲有弧形磁钢槽的硅钢片沿轴向扭斜叠压铸铝而成，在转子上形成转子斜槽和弧形斜槽；磁钢分别设置于所述转子的每个弧形斜槽内，所述磁钢为粘接稀土永磁材料，呈斜瓦形，所述斜瓦形的瓦体具有弧度，瓦体的两组对边分别平行，且两组对边相互倾斜。

这种结构的永磁同步电动机特点是在转子铁芯上粘贴或镶嵌永久磁钢，由磁钢本身产生磁场，提高电动机运行效率。但是由于电动机转子铁芯通常比较细长，所以磁钢需要分成相等的几段来安装，如果转子铁芯采用整段一起叠压的话，叠压需要的压力较大，对转轴及端板的强度要求也较高。另外，同个角度上粘贴或镶嵌的磁钢磁极相同，在后期粘贴磁钢时，因为同极间存在排斥力，所以极不利于装配磁钢。

为解决磁钢难以装配的问题，现有技术采用分段式铁芯结构，其原理是将转子整段铁芯分成若干等份，每段先压紧后用铆钉铆接，粘贴或镶嵌好磁钢后，再一并将整段铁芯安装在转轴上，从而保证相同角度的磁极相同。通常相邻两段铁芯通过旋转90°或通过翻转以避开铆钉头，但是这样装配之后的整段转子铁芯无法实现斜极的效果，即不能有效的降低电动机谐波，从而无法降低噪音及震动。

技术实现要素：

本实用新型意在提供一种转子分段式斜极结构，以优化原有永磁电动机转子装配工艺，有效的降低电动机谐波，降低电动机的噪音及震动，提高电动机的运行质量。

本方案中的一种转子分段式斜极结构，包括转轴和转子铁芯，转子铁芯上开有轴孔，所述转轴通过轴孔连接有若干段转子铁芯，相邻的两段转子铁芯相互错开，第一段转子铁芯上连接有左端板，最后一段转子铁芯上连接有右端板，所有的转子铁芯上均周向粘贴或镶嵌有磁钢；同一段转子铁芯上位于轴孔径向线上的磁钢磁极相同。

本方案的技术原理是，将转子铁芯分成若干段，减少叠压转子铁芯时的压力，以免压力过大而损坏转轴、左端板和右端板，同时现将磁钢粘贴或镶嵌在转子铁芯上，避免在后期粘贴或镶嵌磁钢时，因为同极间的排斥力而难以装配。将相邻两段转子铁芯相互错开，第一段转子铁芯与第三段转子铁芯的状态相同，第二段转子铁芯和第四段转子铁芯的状态相同，即奇数段转子铁芯相对于偶数段转子铁芯为错开状态，从而使转子达到斜极的效果；左端板和右端板主要起稳定转子铁芯的作用。

本文所述的径向线是指沿轴孔直径方向的直线。

本方案能产生的技术效果是：将相邻的两段转子铁芯相互错开，使得转子铁芯形成斜极效果，并减少了叠压转子铁芯时所需的压力，避免压力过大损坏转轴、左端板和右端板，同时先将磁钢粘贴或镶嵌在转子铁芯上，再将转子铁芯依次连接在转轴上，解决了因磁钢排斥力而难以装配的问题。本方案优化原有永磁电动机转子装配工艺，有效的降低电动机谐波，降低电动机的噪音及震动，发明人已成功将本技术运用于新能源汽车上，根据实际验证，本技术可以将电动机的转换功率提高至96%，极大的提高了电动机的运行质量。

进一步，还包括转子冲片，所述每一段转子铁芯均是由若干转子冲片叠压而成。利用转子冲片叠压形成转子铁芯，并将每一段转子铁芯依次装在转轴上，减少了直接装配整个转子铁芯所需的压力，从而保护了左端板和右端板。

进一步，还包括铆钉，相邻的转子冲片通过铆钉固定连接。铆钉与其他连接件相比体积更小，利于转子高速运转时处于动平衡状态，从而降低转子运转时的噪音。

进一步，所述转子冲片上沿轴孔周向分布有多个避空孔组，并且所有的避空孔组相对于轴孔的径向线对称，铆钉通过避空孔组固定连接相邻的转子冲片。相对于轴孔的径向线对称设置的避空孔组，利于后一段转子铁芯避空前一段转子铁芯的铆钉头；利于实现转子的动平衡。

进一步，所述避空孔组由四个避空孔组成，四个避空孔分别位于矩形的四个交点上，并且所述矩形的其中一条对称线是轴孔的径向线。为避免在叠压过程中前一段转子铁芯的铆钉头与后一段转子铁芯接触，将后一段转子铁芯翻转180°以避空铆钉头，并且使后一段转子铁芯依然能通过铆钉与避空孔配合。

进一步，所述转子冲片上位于相邻的避空孔组之间均开有去重孔，所述去重孔围绕轴孔周向分布。在保证转子铁芯刚性强度的前提下，去重孔可以减轻转子铁芯的质量，便于装配。同时便于利用动平衡仪通过去重孔检测转子的动平衡状态，以提高电动机的运行质量。

进一步，所述轴孔的内壁上开有大小相同的第一键槽和第二键槽，且第一键槽和第二键槽位于轴孔的同一径向线上；所述转子铁芯通过第一键槽或第二键槽连接在转轴上。奇数段转子铁芯通过第一键槽与转轴连接，偶数段转子铁芯通过第二键槽与转轴连接；或者偶数段转子铁芯通过第一键槽与转轴连接，奇数段转子铁芯通过第二键槽与转轴连接；从而使得相邻转子铁芯相互错开，从而达到斜极的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种转子分段式斜极结构的结构示意图。

图2为本实用新型转子铁芯的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括： 转轴1、转子铁芯2、转子冲片201、磁钢202、铆钉203、避空孔204、第一键槽205、第二键槽206、左端板3、右端板4、平键5。

如图1、图2所示，一种转子分段式斜极结构，以转子铁芯2为基础，转子铁芯2有轴孔，所述轴孔内壁上开有第一键槽205和第二键槽206，第一键槽205和第二键槽206相对于轴孔的径向线对称。在转子铁芯2上开设六组避空孔组，在相邻避空孔组之间还开有去重孔；所述去重孔有六个；避空孔组和去重孔均沿轴孔周向分布，且避空孔组合去重孔均相对于轴孔的径向线对称。转子铁芯2周向上粘贴或镶嵌有磁钢202，同一转子铁芯2上位于轴孔径向线上的磁钢202磁极相同。

所述避空孔组由四个避空孔组成，且四个避空孔4分别位于矩形的四个交点上，所述转子铁芯2是由转子冲片201叠压而成。

本实施例将转子冲片201相互叠压，通过铆钉203压接在避空孔4内，以连接相邻的转子冲片201，从而形成转子铁芯2，而转子是由多段转子铁芯2通过铆钉203连接在一起；转子铁芯2的安装方法如下：

先将磁钢202粘贴或镶嵌在转子铁芯2上，解决磁钢202同极排斥力不便于安装的问题；再将相邻转子铁芯2相互错开，即第一段转子铁芯2通过第一键槽205连接在转轴1上，第二段转子铁芯2翻转180°后，通过第二键槽206连接在转轴1上；第三段转子铁芯2与第一段转子铁芯2的状态相同；即奇数段转轴1铁芯通过第一键槽205安装在转轴1上，偶数段转子铁芯2通过第二键槽206安装在转轴1上；或者奇数段转子铁芯2通过第二键槽206安装在转轴1上，偶数段转子铁芯2通过第一键槽205安装在转轴1上。

第一键槽205和第二键槽206的设置是为了使相邻的转子铁芯2能够错开，从而使整段的转子铁芯2达到斜极的效果，而避空孔4的设置是为了使转子铁芯2在翻转180°后，能避空铆钉头，从而便于相邻转子铁芯2的压接，减少相邻铁芯之间的缝隙，以提高整个转子结构的动平衡；从而有效降低电动机的震动及使用噪音，进一步提高电动机的运行质量。另外去重孔的设置是在保证转子铁芯2刚性强度的基础上，减少转子铁芯2的质量，以便于装配；同时还可以将动平衡检测仪放入去重孔中，以检测转子的动平衡状态。

本实施例将转子铁芯2进行分段安装在转轴1上，与将转子铁芯2整段安装相比，所需的压力更小，不会损坏左端板3和右端板4，平键5起导向作用，便于将转子铁芯2安装在转轴上。相邻的转子铁芯2通过第一键槽205和第二键槽206而错开，使得转子达到斜极的效果；再由避空孔组避空铆钉头，增强转子铁芯2的动平衡，经发明人实践发现，本结构不仅有效降低电动机的震动及使用噪音，而且可以将电动机的转换效率提高至96%，极大的提高电动机的运行质量。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。