一种发电机的转子结构的制作方法

本实用新型涉及一种发电机的转子结构。

背景技术：

图1所示为现有一种发电机公开的永磁转子开槽形式，其中显示了转子1的三类开槽的形状：A槽2A的截面为梯形，顶部宽度为ws，底部宽度为wt；B槽2B的截面为矩形，宽度为ws；C槽2的截面为凸字型，顶部开口的宽度为ws，底部宽度为wpb。图2示出一种永磁体的封装形式，以图1中的C槽为例进行说明：永磁体块31密闭封装在一个模组盒里，模组的上部宽度为wm与C槽2顶部开口的宽度ws相匹配；C槽2整体的高度为ds，该槽下半部分向两侧横向延伸，该下半部分的高度为dr，与模组下部的形状及尺寸相匹配，使整个模组得以插入C槽2中。形状及尺寸匹配的模组可以相应地嵌入到图1中转子的A槽及B槽，不一一赘述。

然而，在上述转子结构中，采用A槽及B槽形式实际并不能将模组直接受力固定在内部；而采用C槽形式时，其主要依靠模组盒底部两端伸出部分与转子凹槽内嵌做相应的固定，在电机运行过程中，长期摩擦导致一端容易松动使磁钢模组从转子上脱离，其安全度与槽下半部分的高度dr的数值及模组与槽的公差配合度有关。

图3所示是在转子1'开设一字斜槽时的示意图，仍以图1中C槽2的形式为例，该槽的沿长度方向的边缘线与转子1’轴线的平行线L之间存在夹角α。转子的这种一字斜槽形式，对转矩脉动有一定的抑制作用，但会使得电机产生一个轴向力，影响到电机性能。

技术实现要素：

本实用新型提供一种发电机的新型转子结构，能够减小充磁磁钢装配时的吸引力，提高装配可靠性及运行安全性并抑制轴向力，从而提升电机性能。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种发电机的转子结构，其包含：

转子主体部；

多列凹槽，每一列所述凹槽形成在所述转子主体部的第一端面和第二端面之间且从所述转子主体部与气隙相邻的表面朝所述转子主体部中延伸；所述第一端面和第二端面对应于所述转子主体部轴向的两端；

多个磁钢模组，每一所述磁钢模组包括磁极主体部和从所述磁极主体部突出的突起部，所述突起部具有与所述凹槽匹配的形状以嵌入到所述凹槽中；以及

连接件，使所述磁钢模组的突起部在所述凹槽中与所述转子主体部固定连接。

可选地，所述多列凹槽是分布在转子壁上的若干列V形斜槽；每一列V形斜槽包含第一凹槽，和与所述第一凹槽关于转子沿圆周方向的中心线对称的第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽分别插设有对应的磁钢模组；各磁钢模组的突起部，嵌入到相匹配的第一凹槽或第二凹槽内。

可选地，每一列V形斜槽中，沿第一凹槽长度方向的第一凹槽中心线，与转子轴线的平行线成第一夹角；沿第二凹槽长度方向的第二凹槽中心线，与转子轴线的平行线成第二夹角；所述第一夹角与第二夹角的数值相同，方向相反。

可选地，对应于所述第一凹槽及第二凹槽的转子壁分别开设有若干螺栓孔；所述连接件，包含穿过螺栓孔的螺栓，将转子及磁钢模组的突起部固定连接。

可选地，所述第一凹槽、第二凹槽分别设有一列螺栓孔，沿其所在凹槽的长度方向排列，并各自设置有螺栓，对嵌入所在凹槽的磁钢模组的一条突起部进行固定连接；

或者，所述第一凹槽、第二凹槽分别设有在转子周向隔开的多列螺栓孔，每列螺栓孔沿其所在凹槽的长度方向排列，并各自设置有螺栓，对嵌入所在凹槽的磁钢模组的一条突起部进行固定连接。

可选地，每个所述磁钢模组设有一条突起部，相应地嵌插到一个第一凹槽或一个第二凹槽内，通过设置于所在凹槽的螺栓固定连接；

或者，每个所述磁钢模组的设有多条突起部，分别相应地嵌插到在转子周向相邻的多个第一凹槽或在转子周向相邻的多个第二凹槽内，通过设置于所在凹槽的螺栓固定连接。

可选地，所述第一凹槽和第二凹槽各自嵌插有多个磁钢模组的分块；

所述第一凹槽的螺栓孔，开设在该第一凹槽靠近所述第一端面的位置，通过设置螺栓，与处在该第一凹槽第一端的一个磁钢模组分块进行连接；

所述第二凹槽的螺栓孔，开设在该第二凹槽靠近所述第二端面的位置，通过设置螺栓，与处在该第二凹槽第二端的一个磁钢模组分块进行连接。

可选地，所述螺栓为沉头螺栓；

螺栓头部及螺栓与转子间的缝隙处，设有密封用的注胶。

可选地，所述第一凹槽、第二凹槽为燕尾槽；

所述磁钢模块的突起部为燕尾状。

可选地，每一列V形斜槽中，第一凹槽的第二端与第二凹槽的第一端相邻；第一凹槽的第一端延伸到所述第一端面，第二凹槽的第二端延伸到所述第二端面。

与现有技术相比，本实用新型所述发电机的转子结构，具有以下优点：

1.本实用新型中磁钢模组底部的突起部，为螺栓固定提供足够的装配空间，双方向紧固配合提高牢固性。

2.本实用新型在装配磁钢模组时，每进入一块模组即可进行螺栓固定，避免磁钢模组装配时的轴向吸力不可控性，提高工艺生产效率，有效减小充磁磁钢装配时的吸引力，提高可靠性。

3.本实用新型通过V形斜槽的方式，抵消轴向力，提升电机性能；将磁钢模组装配时的最大推力减小一半，减少工艺成本。

附图说明

图1是现有的转子结构及其中三种开槽形式的示意图；

图2是现有的磁钢封装及嵌入图1中所示C槽时的示意图；

图3是现有的一种斜极转子结构的示意图；

图4是本实用新型所述转子局部结构的示意图；

图5是本实用新型所述转子局部结构的剖视图；

图6是本实用新型所述转子局部结构的开槽形式示意图；

图7是本实用新型所述转子局部结构的开槽形式俯视图；

图8是本实用新型一实施例中转子局部结构的示意图；

图9是图8所示实施例中转子局部结构的剖视图；

图10是本实用新型中转子局部结构的一种开槽形式示意图；

图11是本实用新型另一实施例中转子局部结构的示意图；

图12是图11所示实施例中转子局部结构的剖视图；

图13是本实用新型又一实施例中转子局部结构的开槽形式俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型所述发电机转子结构的实施例进行说明。

如图4、图5所示，本实用新型的发电机转子结构，包含转子主体部30，形成在转子主体部30第一端面31和第二端面32之间且从所述转子主体部30与气隙相邻的表面朝所述转子主体部30中延伸的若干列凹槽40。第一端面30和第二端面31对应于转子主体部30轴向的两端。

示例的凹槽40为燕尾槽；永磁体块密闭封装在模组盒中形成磁钢模组50，每个磁钢模组50包含磁极主体部，和从所述磁极主体部突出的突起部51，本例的突起部为燕尾状，可以嵌插在转子主体部30处相匹配的凹槽40中。各磁钢模组50的磁极主体部留在凹槽40外部，由凹槽40两侧的转子壁表面承载。通过使用连接件，例如是螺栓60，对相应设置有螺栓孔的转子主体部30及磁钢模组50底部的突起部51固定连接。

如图6、图7所示，本实用新型的转子主体部30采用两头倾斜开槽的方式，使得轴向力通过轴向结构对称而抵消。即，所述的凹槽40是在转子壁上形成的若干列V形斜槽，每一列V形斜槽包含第一凹槽41和第二凹槽42，两者关于转子沿圆周方向的中心线33对称。

其中，设第一凹槽41沿长度方向的中心线与转子主体部30轴线的平行线的夹角为β，则第二凹槽42沿长度方向的中心线与转子主体部30轴线的平行线的夹角为-β。每一列V形斜槽中，第一凹槽41的第二端与第二凹槽42的第一端相邻；第一凹槽41的第一端延伸到转子主体部30轴向的第一端面31，第二凹槽42的第二端延伸到转子主体部30轴向的第二端面32。

根据需装配的磁钢模组50的分块数，在对应于第一凹槽41及第二凹槽42的转子壁上预留有相应数量的螺栓孔70。本实用新型对磁钢模组50底部的突起部51及转子主体部30的凹槽40形状不限，螺栓60的数量与形式也可以有不同的搭配组合。

图8、图9所示的实施例中，磁钢模组50’底部的突起部51’与转子主体部30’处的凹槽40’嵌插，并使用沉头螺栓60’将两部分固定，并在螺栓头部及螺栓与转子间的缝隙处进行注胶密封。本实施例对一个磁钢模组50’，使用一条燕尾状突起部与一列燕尾槽对应的嵌插形式。

如图10所示的实施例中，转子壁上分布若干列的V形斜槽，每一列V形斜槽中的第一凹槽41’和第二凹槽42’分别设有间隔布置的两个螺栓孔70’，沿所在凹槽的长度方向排列；每一列V形斜槽中的第一凹槽41’与一个磁钢模组对应，通过两个螺栓对其底部的突起部进行固定连接；第二凹槽42’与另一个磁钢模组对应，通过另外的两个螺栓对其底部的突起部进行固定连接。

由于磁钢模组的长度宽度不固定，若使用宽磁钢模组形式，则每个磁钢模组对应一个转子凹槽或对应一列螺栓不一定能保证强度，则可以通过使一个磁钢模组对应多个转子凹槽和/或对应多列螺栓的方式将其固定。

图11、图12所示的另一个实施例中，每个磁钢模组50”底部基板间隔地设有两个突起部51”，与转子壁上两列在周向相邻的凹槽40”相匹配，当磁钢模组50”底部的两个突起部51”嵌插到转子主体部30”处相应的两列凹槽40”后，使用螺栓60”固定连接。本实施例对一个磁钢模组50”，使用两条燕尾状突起部与两列燕尾槽对应的嵌插形式。按实际需要可以不采用沉孔螺栓的形式，螺栓头可以突出。本实施例的每个磁钢模组50”，可以配合安装至图10所示分布在转子壁上的每两列相邻的第一凹槽41’，或每两列相邻的第二凹槽42’处；在第一凹槽41’及第二凹槽42’各自的一列螺栓孔70’设置螺栓，对嵌插在相应凹槽内的磁钢模组底部的突起部进行固定连接。

图13所示的又一个实施例中，转子壁上分布若干列的V形斜槽，每一列V形斜槽中的第一凹槽411和第二凹槽422各自对应多个磁钢模组的分块；该V形斜槽仅在两端、与封口处的磁钢模组分块相对应的位置开设有螺栓孔701(本例是在每端开设一个)，即第一凹槽411只在靠近转子第一端面31处开设有螺栓孔701，第二凹槽422只在靠近转子第二端面32处开设有螺栓孔701，各凹槽中对应其他位置的磁钢模组分块可以没有螺栓孔。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。