专利名称：永磁电机的全铸铝永磁转子的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种全铸铝的永磁转子，主要用于永磁同步电动机，永磁无刷直流机及永磁同步发电机等。
背景技术：
目前在各种永磁电机中，永磁转子的结构有很多种，其中分体式磁极结构是较常用的一种结构形式。这种转子由转轴，分体式磁极，磁块，隔磁环及导条和端环组成。隔磁环用不导磁的材料(黄铜或不锈钢)经机械加工成型。磁极与隔磁环用焊接工艺或通过燕尾榫槽相互连接，导条和端环用紫铜材料通过焊接工艺形成。从结构和工艺方面来看，这种转子的主要缺点在于材料成本高，加工及装配工艺复杂，工作量大，总体刚性差。
发明内容
本实用新型提供一种永磁电机的全铸铝永磁转子，以解决现有技术存在的材料成本高，加工及装配工艺复杂，工作量大，总体刚性差的问题。
本实用新型的技术方案是本实用新型由转轴，分体式的磁极，磁体及整体铸铝形成的套笼组成，分体式磁极在转子圆周均匀分布，相邻磁极相对两面相互平行。中间间隔放置磁体，磁极内径与转轴间有一定的间隔，被铸铝充满起隔磁作用。
所述的整体铸铝工艺方法，其特征在于将转轴和分体式磁极按设计尺寸安放在铸铝模具的型腔中，在每两个磁极的间隔中放置与磁体相同截面的型芯，铸铝型腔的直径与设计转子直径相同，铸铝型腔的轴向长度比磁极长一定的距离，使磁极两端至型腔两端面有一定空间。铸铝后使用的铝合金会充满整个铸铝型腔，将转轴，磁极紧固成一个整体，相应的空间形成了隔磁环，加强筋，导条和端环。相互连接所有铸铝的各个部分统称为套笼。
所述的分体式磁极其特征在于，磁极由薄钢板经冲裁成型的磁极片叠装而成。磁极片上外圆附近有一定数量的梨型孔，供铸铝时形成导条。在内圆中心线处有长型孔，供铸铝时形成加强筋用，并可减少Q轴电抗。
这种全铸铝结构的永磁转子和整体铸铝的结构使得分体式磁极得到有效地利用，各磁极间没有任何导磁材料形成的漏磁路，提高了永磁材料的利用率，提高了每级磁通量，使电机有更大的出力和更好的力能指标。铸铝得到的套笼包括了隔磁套，加强筋，导条，端环等各有效部分，并将整个转子牢固连接到一起，提高了整个转子的刚度及结构的耐用性。铸铝结构省掉了隔磁套的加工和导条端环的焊接，节省材料费用和加工费用，有效降低产品成本，提高生产效率。
图1是本实用新型永磁转子的外形立体示意图；图2是图1的截面图；图3是本实用新型的铸铝形成的套笼立体形状示意图；图4是图3中套笼断面的视图；图5是本实用新型分体式磁极冲片形状示意图；图6是本实用新型的磁体结构示意图。
具体实施方式
参看图1至图6，本实用新型永磁转子主要结构由转轴7、磁体1、磁极2及套笼9所组成。具体的结构组成方法是设计一个有圆柱形腔的铸铝模具，型腔的直径与转子外径相同，型腔的高度比磁极长度长一些。将转轴7固定到型腔的中心，分体式磁极2均匀安放到型腔的圆周内。在对应转子中放置磁体1的位置，放入载面与磁体1截面相同的型芯。型芯高度不小于型腔高度。磁极2两端与型腔两端距离相同。用适当的铸铝方法向型腔内注入要求的铝合金。因此铝合金会充满铸铝型腔所有的空间，并将转轴7、分体式磁极2牢固地连接成一个整体。拆除铸铝模具后，将对应磁体1所在位置的型芯抽出，嵌入充好磁后的磁体，永磁转子就基本完成了，转子外形如图1所示。
图2是本实用新型永磁转子的断面图。分体式磁极2均匀分布在转轴7的周围。分体式磁极2与转轴7间的空间被铝合金充满，形成隔磁套5，磁极2中心处的长孔充满铝合金形成连接筋6，将磁极牢牢固定，磁极外圆内梨型孔充满铝合金形成导条3，两磁极之间是磁体1，磁体1与转子外圆之间的空间也被铝合金充满形成压条4，磁极两端的铝合金成为端环8。
所有的铸铝部分的全部称为套笼9，其结构如图3和图4所示。
分体式磁极2的冲片形状如图5所示。其外圆内侧有供形成导条用的梨型孔，内圆中线上有供形成加强筋用的长型孔，孔中铸铝形成的加强筋可保证分体式磁极2可靠地与转轴7固定。
磁体1如图6所示，磁体的冲磁方向为转子的切线方向，相邻两块磁体同极性相对。
权利要求1.一种永磁电机的全铸铝永磁转子，包括转轴、分体式磁极、磁体和导体，其特征在于，所述的导体为套笼，所述的分体式磁极在转轴的周围沿圆周均匀分布，在分体式磁极间安放有切向充磁的磁体，转轴与分体式磁极之间为铸铝，该铸铝构成的套笼将转轴与分体式磁极牢固地连接在一起。
2.根据权利要求1所述的永磁电机的全铸铝永磁转子，其特征在于，所述的套笼包括隔磁套、连接筋、导条和端环，在所述的分体式磁极的中心处的长孔充满铝合金形成连接筋，将分体式磁极牢牢固定，分体式磁极外圆内梨型孔充满铝合金形成导条，相邻的两分体式磁极之间置入磁体，该磁体与转子外圆之间的空间也被铝合金充满形成压条，磁极两端的铝合金成为端环。
3.根据权利要求1或2所述的永磁电机的全铸铝永磁转，其特征在于，所述的分体式磁极由薄钢板冲裁的磁极冲片叠装而成，磁极冲片外圆内有供导条用的梨型孔，中心线处有供连接筋用的长型孔。
专利摘要一种永磁电机的全铸铝永磁转子，包括转轴、分体式磁极、磁体和套笼，所述的分体式磁极在转轴的周围沿圆周均匀分布，在分体式磁极间安放有切向充磁的磁体，转轴与分体式磁极之间为铸铝，该铸铝构成的套笼将转轴与分体式磁极牢固地连接在一起。本实用新型的永磁转子和整体铸铝的结构使得分体式磁极得到有效地利用，各磁极间没有任何漏磁路，提高了永磁材料的利用率和每级磁通量，使电机有更大的出力和更好的力能指标。铸铝得到的套笼包括了隔磁套，加强筋，导条，端环等各有效部分，并将整个转子牢固连接到一起，提高了整个转子的刚度及耐用性。铸铝结构省掉了隔磁套的加工和导条端环的焊接，节省材料费用和加工费用，提高生产效率。
文档编号H02K1/27GK2904438SQ20062011341
公开日2007年5月23日 申请日期2006年4月29日 优先权日2006年4月29日
发明者刘洪预 申请人:刘洪预