永磁电机转子及永磁电机的制作方法

文档序号:12192853研发日期:2016年阅读:1115来源:国知局
技术简介:
本专利针对现有永磁电机转子结构复杂、制造工艺繁琐的问题,提出一种简化固定方式的转子设计。通过宽槽嵌入瓦形磁钢并配合磁钢套固定,简化了永磁元件安装流程;采用错排磁钢设计减小齿槽效应,配合动平衡胶泥降低振动,提升电机运行稳定性与效率。
关键词:永磁电机转子,齿槽效应,动平衡

本实用新型涉及电机技术领域,尤其涉及一种永磁电机转子及永磁电机。



背景技术:

电机是依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置,它的主要作用是产生驱动转矩,经常被作为电器或各种机械的动力源。永磁电机是电机中的常见种类,其使用永磁体作为电机中的磁性装置。永磁电机的转子包括转子铁芯和永磁元件,现有技术中,永磁元件固定于转子铁芯的方式有多种多样,结构都非常复杂,导致电机转子的制造工艺繁琐。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的为提供一种永磁元件与转子铁芯之间的固定方式简单、制造简便的永磁电机转子及永磁电机。

为了实现上述技术目的,本实用新型提出了如下技术方案:

一种永磁电机转子,包括转子铁芯、瓦形磁钢以及磁钢套;所述转子铁芯套设于电机轴;所述转子铁芯的表面沿环绕轴线的方向开设有宽槽;所述瓦形磁钢沿环绕轴线的方向设置于所述宽槽中;所述磁钢套为圆筒状,套设于所述转子铁芯上,并覆盖所述瓦形磁钢。

进一步地,所述的永磁电机转子,其中,多排所述瓦形磁钢沿电机轴的轴向排列于所述宽槽中。

进一步地,所述的永磁电机转子,其中,每一排所述瓦形磁钢中,多个所述瓦形磁钢沿环绕轴线的方向依次排列。

进一步地,所述的永磁电机转子,其中,每一排所述瓦形磁钢中,相邻瓦形磁钢之间形成的缝隙,与另一排所述瓦型磁钢中相邻瓦形磁钢之间形成的缝隙在轴向上不对齐。

进一步地,所述的永磁电机转子,其中,所述宽槽的边沿上设置有动平衡胶泥。

进一步地,所述的永磁电机转子,其中,所述磁钢套的两端整形有倒角或圆角,所述倒角或圆角包覆所述动平衡胶泥。

进一步地,所述的永磁电机转子,其中,所述转子铁芯与电机轴一体化铸成。

进一步地,所述的永磁电机转子,所述磁钢套为不锈钢磁钢套。

一种永磁电机,包括电机轴、定子以及永磁电机转子;所述永磁电机转子包括转子铁芯、瓦形磁钢以及磁钢套;所述转子铁芯套设于电机轴,所述转子铁芯的表面沿环绕轴线的方向开设有宽槽;所述瓦形磁钢沿环绕轴线的方向设置于所述宽槽中;所述磁钢套为圆筒状,套设于所述转子铁芯上,并覆盖所述瓦形磁钢。

本实用新型的有益效果主要在于,瓦形磁钢固定于转子铁芯的方式相对简单,制造工艺简便;通过动平衡胶泥减小了转子的矢量;各排瓦形磁钢错开一定的角度,使转子磁极倾斜,减小了电机的齿槽效应。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中永磁电机转子的结构示意图;

图2是本实用新型一实施例中永磁电机转子的切面图;

图3是本实用新型一实施例中永磁电机转子的整体示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

参照图1和图3,本实用新型的一种永磁电机转子,包括转子铁芯1、瓦形磁钢2、磁钢套3。转子铁芯1的表面沿环绕轴线的方向开设有宽槽,瓦形磁钢2沿环绕轴线的方向设置于所述宽槽中。磁钢套3为圆筒状,套设于所述转子铁芯1上,并覆盖所述瓦形磁钢2。

现有技术中的永磁电机,永磁元件固定于转子铁芯的方式有多种多样,结构大都非常复杂,导致电机转子的制造工艺繁琐。本实用新型采用制造工艺已经非常成熟的瓦形磁钢2,并将瓦形磁钢2设置于转子的外表面,相应的,转子只需沿环绕轴线的方向开设宽槽用于排列瓦形磁钢2,这就避免了现有技术中为了设置永磁元件而对转子铁芯1进行复杂设计的情况,尤其是避免了将永磁元件设置于转子铁芯1内部的情形。瓦形磁钢2排列于转子铁芯1表面的宽槽中,对于瓦形磁钢2与转子铁芯1之间的贴合方式,本实用新型不做具体限定,使用中可根据需要采用各种成熟的粘贴工艺。

在瓦形磁钢2与转子铁芯1相互的贴合的基础上,本实用新型还在转子铁芯1的表面套设有圆筒状的磁钢套3,进一步对瓦形磁钢2进行固定,在保证转子在高速转动的过程中瓦形磁钢2的稳定性。本实用新型对磁钢套3的材料不做具体限定,使用中可根据需要来选择,本实施例中,磁钢套3为不锈钢磁钢套。

为了满足永磁电机功率的需要,本实用新型的永磁电机转子,包括多排的瓦形磁钢2,多排瓦形磁钢2沿电机轴6的轴向排列于所述宽槽中,即上述转子铁芯1环绕轴线的方向开设的宽槽的宽度,数倍于瓦形磁钢2的宽度,因此可容纳多排瓦形磁钢2。具体瓦形磁钢2的排数,根据功率需要来确定。本实施例中,瓦形磁钢2为三排。

上述设计为在沿电机轴6的轴向上调节设置瓦形磁钢2的数量,类似的,根据永磁电机功率的需要,还可以在沿电机轴6的环绕轴线的方向上调节设置瓦形磁钢2的数量,即在上述每一排瓦形磁钢2中,多个瓦形磁钢2沿电机轴6的环绕轴线的方向依次排列,多个瓦形磁钢2绕满转子铁芯1的一周,相邻瓦形磁钢2之间有一定的缝隙。

永磁电机的齿槽效应,会影响电机的效率。电机定子采用齿槽结构时,齿用来引导磁力线,降低磁阻,槽用来镶嵌绕组并与齿中的磁力线交链,齿与槽的不同导磁性,使转子在不同位置有着数量不等的磁力线,在磁极对准定子齿的位置,铁磁相吸以至阻碍了电机转子的转动,就产生了齿槽效应。由此可见,永磁电机的齿槽效应是由其基本设计而产生的,因此不可能完全消除。但是因为齿槽效应会造成电机的起动阻力,使得电机运行不稳定,效率降低,所以应尽量优化永磁电机各部分的设计,以减小齿槽效应的影响。

本实施例中,包括三排瓦形磁钢2,每一排瓦形磁钢2又有多块瓦形磁钢2,每一排瓦形磁钢2中相邻瓦形磁钢2之间形成的缝隙,与另一排瓦形磁钢2中相邻瓦形磁钢2之间形成的缝隙在轴向上不对齐。这一设计使得转子上的磁极相对于电机轴6产生一定的倾斜,转子斜极是一种减小齿槽效应的方法。转子斜极引起的绕组反电动势的正弦化将会增大电磁转矩纹波,选择合适的磁极倾斜角度是有效抑制齿槽效应的关键。因此,本实用新型在使用中,也应根据具体需要确定各排瓦形磁钢2错开角度的大小。采用这种设计,就可以有效减小电机的齿槽效应,从而使电机平滑转动,减少电机的震动。

永磁电机的转子在运行过程中,由于相对于电机轴6轴线的质量分布不均匀,会产生一定的离心力,即会产生一定的惯性力矩,使转子具有一定的矢量。这种不平衡的力会引起转子的震动,产生噪声,并加速转子轴承等结构的磨损,严重影响电机的性能和寿命,因此转子的这种运行过程中的不平衡需经过校正才能正常工作。

参照图2,本实用新型采用动平衡胶泥4来减小转子的矢量。动平衡胶泥4设置在上述转子表面宽槽的两个边沿。这一设计可有效减小因转子动不平衡而造成的震动。

参照图2和图3,与上述动平衡胶泥4的设置相对应,本实用新型同时采取措施对动平衡胶泥4进行固定,即在磁钢套3的两端整形有倒角或圆角5,使该倒角或圆角5包覆位于宽槽边沿的动平衡胶泥4。因此,磁钢套3的直径和长度需要与转子外径和宽槽宽度相适配,同时满足固定瓦形磁钢2和包覆位于宽槽两边沿的动平衡胶泥4的需要。

本实用新型还涉及一种永磁电机,包括电机轴、定子以及永磁电机转子;该永磁电机转子为本实用新型的永磁电机转子,包括转子铁芯、瓦形磁钢以及磁钢套;转子铁芯套设于电机轴,转子铁芯的表面沿环绕轴线的方向开设有宽槽;瓦形磁钢沿环绕轴线的方向设置于所述宽槽中;磁钢套为圆筒状,套设于所述转子铁芯上,并覆盖所述瓦形磁钢。根据需要,转子和电机轴6可一体化铸成。

综上所述,本实用新型提出的永磁电机转子,瓦形磁钢固定于转子铁芯的方式相对简单,制造工艺简便;通过动平衡胶泥减小了转子的矢量;各排瓦形磁钢错开一定的角度,使转子磁极倾斜,减小了电机的齿槽效应;磁钢套对瓦形磁钢和动平衡胶泥同时起到固定作用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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