表贴式永磁转子结构和永磁电机的制作方法

本实用新型属于电机技术领域，具体涉及一种表贴式永磁转子结构和永磁电机。

背景技术：

传统的永磁电机转子按照永磁体在转子上位置的不同可分为表面式、内置式和爪极式三种，由于表贴式永磁转子的极间漏磁比较小，它的极弧系数和截面形状可以根据气隙磁通密度在空间分布的要求任意调整，而且其制造工艺比较简单，所以，许多永磁电机的转子常采用表贴式(瓦形)磁钢结构。

表贴式永磁磁钢是靠胶粘在转子表面的，为了提高可靠性，往往需要采取一些增强措施。对于高速小功率电机，常采用热套非磁性不锈钢套结构，但是，它在电机运转当中由于涡流而增加了附加损耗；对于功率稍大的电机常常采用无纬玻璃丝带、热塑带、甚至碳纤维和高温环氧树脂对永磁转子来增强。但用这些非金属材料对永磁转子增强的同时也增加了转子的气隙与向气隙散热的热阻。表贴式永磁电机磁钢粘接位置分布一般由工装来保证，不仅安装时不方便，而且容易导致磁钢分布均匀度较差。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种表贴式永磁转子结构和永磁电机，工艺简单，生产效率高，能够有效的控制表贴式永磁磁钢分布均匀度，同时能提高磁钢的可靠性。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种表贴式永磁转子结构，包括转子铁芯、第一保持架和第二保持架，第一保持架设置在转子铁芯的第一端，第二保持架设置在转子铁芯的第二端，第一保持架和第二保持架均套设在转子铁芯外，第一保持架和第二保持架相配合，沿转子铁芯的周向形成供磁钢插入的插入槽。

优选地，第一保持架为一体成型结构；和/或，第二保持架为一体成型结构。

优选地，第一保持架和第二保持架为非导磁材料。

优选地，第一保持架包括第一连接圈和沿第一连接圈的周向均匀间隔设置的第一隔条，第一隔条套设在转子铁芯外，第一连接圈止挡在转子铁芯的端面上；第二保持架包括第二连接圈和沿第二连接圈的周向均匀间隔设置的第二隔条，第二隔条套设在转子铁芯外，第二连接圈止挡在转子铁芯的端面上，第一隔条和第二隔条一一对接。

优选地，第一连接圈和转子铁芯之间凹凸配合；和/或，第二连接圈和转子铁芯之间凹凸配合。

优选地，第一连接圈朝向转子铁芯的端面上设置有第一凸起，转子铁芯的相应端面上设置有第一凹槽，第一凸起卡入第一凹槽内；和/或，第二连接圈朝向转子铁芯的端面上设置有第一凸起，转子铁芯的相应端面上设置有第一凹槽，第一凸起卡入第一凹槽内。

优选地，多个第一凸起沿第一连接圈的周向间隔设置，第一凹槽与第一凸起一一对应；和/或，多个第一凸起沿第二连接圈的周向间隔设置，第一凹槽与第一凸起一一对应。

优选地，第一凸起和第一凹槽过盈配合。

优选地，第一隔条和第二隔条在对接面处凹凸配合。

优选地，第一隔条的对接面上设置有第二凹槽，第二隔条的对接面上设置有第二凸起，第二凸起卡入第二凹槽内。

优选地，第二凹槽和第一隔条一一对应设置，第二凸起和第二凹槽一一对应设置。

优选地，第二凸起和第二凹槽过盈配合。

优选地，第一隔条和第二隔条沿周向的两侧分别设置有挡边，挡边与转子铁芯之间形成限位槽。

优选地，表贴式永磁转子结构还包括磁钢，磁钢插入插入槽内。

优选地，磁钢胶粘固定在插入槽内。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种永磁电机，包括表贴式永磁转子结构，该表贴式永磁转子结构为上述的表贴式永磁转子结构。

本实用新型提供的表贴式永磁转子结构，包括转子铁芯、第一保持架和第二保持架，第一保持架设置在转子铁芯的第一端，第二保持架设置在转子铁芯的第二端，第一保持架和第二保持架均套设在转子铁芯外，第一保持架和第二保持架相配合，沿转子铁芯的周向形成供磁钢插入的插入槽。该表贴式永磁转子结构在转子铁芯的两端分别设置保持架，通过保持架在转子铁芯的外周形成用于插入磁钢的插入槽，能够通过保持架本身的结构来保证磁钢分布的均匀度，同时利用保持架结构的整体性来保证磁钢的可靠性，工艺简单，生产效率高，加工成本低，易于推广和实现。

附图说明

图1为本实用新型实施例的表贴式永磁转子结构的立体结构图；

图2为本实用新型实施例的表贴式永磁转子结构的转子铁芯的立体结构图；

图3为本实用新型实施例的表贴式永磁转子结构的第一保持架的立体结构图；

图4为本实用新型实施例的表贴式永磁转子结构的第一保持架与转子铁芯的配合结构图；

图5为本实用新型实施例的表贴式永磁转子结构的第二保持架的立体结构图；

图6为本实用新型实施例的表贴式永磁转子结构的保持架与转子铁芯的配合结构图；

图7为本实用新型实施例的表贴式永磁转子结构的端面视图；

图8为本实用新型实施例的表贴式永磁转子结构的磁钢插入结构图。

附图标记表示为：

1、转子铁芯；2、第一保持架；3、第二保持架；4、插入槽；5、第一连接圈；6、第一隔条；7、第二连接圈；8、第二隔条；9、第一凸起；10、第一凹槽；11、第二凸起；12、第二凹槽；13、磁钢；14、挡边。

具体实施方式

结合参见图1至图8所示，根据本实用新型的实施例，表贴式永磁转子结构包括转子铁芯1、第一保持架2和第二保持架3，第一保持架2设置在转子铁芯1的第一端，第二保持架3设置在转子铁芯1的第二端，第一保持架2和第二保持架3均套设在转子铁芯1外，第一保持架2和第二保持架3相配合，沿转子铁芯1的周向形成供磁钢13插入的插入槽4。

该表贴式永磁转子结构在转子铁芯1的两端分别设置保持架，通过保持架在转子铁芯1的外周形成用于插入磁钢的插入槽4，能够通过保持架本身的结构来保证磁钢分布的均匀度，通过插入槽4对磁钢13进行安装固定，同时利用保持架结构的整体性来保证磁钢13的可靠性，工艺简单，生产效率高，加工成本低，易于推广和实现。

优选地，第一保持架2为一体成型结构；和/或，第二保持架3为一体成型结构。第一保持架2和第二保持架3均可以采用一体成型结构，能够更加有效地保证第一保持架2和第二保持架3本身结构的整体一致性，保证插入槽4沿周向分配的均匀性，更好地保证磁钢装配的可靠性。

在进行磁钢13的安装时，由于第一保持架2和第二保持架3本身的结构已经形成了对磁钢13的安装位置的限定，因此无需借助于工装，可以直接进行磁钢13的安装，安装更加简单方便，安装效率更高。

由于第一保持架2和第二保持架3能够直接实现对磁钢13的安装固定，无需在两者的径向外侧额外设定固定结构，因此能够减少电机气隙，提高电机性能，减少电机热阻。

第一保持架2和第二保持架3为非导磁材料，能够减少对电机磁性能的影响，保证电机的工作性能。

在本实施例中，第一保持架2包括第一连接圈5和沿第一连接圈5的周向均匀间隔设置的第一隔条6，第一隔条6套设在转子铁芯1外，第一连接圈5止挡在转子铁芯1的端面上；第二保持架3包括第二连接圈7和沿第二连接圈7的周向均匀间隔设置的第二隔条8，第二隔条8套设在转子铁芯1外，第二连接圈7止挡在转子铁芯1的端面上，第一隔条6和第二隔条8一一对接。

优选地，第一隔条6和第二隔条8的截面形状一致，可以使得两者对接时对接位置能够齐平，形成良好的配合结构，同时能够形成结构一致的插入槽4，使得插入槽4沿着轴向方向的结构尺寸一致，便于实现磁钢13在插入槽4内的固定安装，磁钢13的固定更加稳定可靠。

第一连接圈5和转子铁芯1之间凹凸配合；和/或，第二连接圈7和转子铁芯1之间凹凸配合。通过使得第一连接圈5和转子铁芯1之间凹凸配合，能够使得第一保持架2与转子铁芯1之间形成周向固定，防止两者之间发生周向相对运动，保证第一保持架2与转子铁芯1之间相对位置的稳定性，保证磁钢13安装结构的稳定性。通过使得第二连接圈7和转子铁芯1之间凹凸配合，能够使得第二保持架3与转子铁芯1之间形成周向固定，防止两者之间发生周向相对运动，保证第二保持架3与转子铁芯1之间相对位置的稳定性，保证磁钢13安装结构的稳定性。

第一连接圈5朝向转子铁芯1的端面上设置有第一凸起9，转子铁芯1的相应端面上设置有第一凹槽10，第一凸起9卡入第一凹槽10内；和/或，第二连接圈7朝向转子铁芯1的端面上设置有第一凸起9，转子铁芯1的相应端面上设置有第一凹槽10，第一凸起9卡入第一凹槽10内。

优选地，第一凸起9和第一凹槽10过盈配合。通过使第一凸起9和第一凹槽10之间过盈配合，不仅能够保证第一保持架2和转子铁芯1之间以及第二保持架3和转子铁芯1之间形成周向定位，而且能够使得第一保持架2和转子铁芯1之间以及第二保持架3和转子铁芯1之间形成轴向定位，进一步确保保持架与转子铁芯1之间的连接结构的稳定性和可靠性，有效防止保持架与转子铁芯1之间发生松动。

在本实施例中，多个第一凸起9沿第一连接圈5的周向间隔设置，第一凹槽10与第一凸起9一一对应；和/或，多个第一凸起9沿第二连接圈7的周向间隔设置，第一凹槽10与第一凸起9一一对应。

在本实施例中，第一凸起9为圆柱，第一凹槽10为圆形凹槽，圆柱与圆形凹槽之间为过盈配合。第一凸起9也可以为矩形柱或者其他形状的棱柱，第一凹槽10的形状与第一凸起9的形状相匹配。

优选地，第一隔条6和第二隔条8在对接面处凹凸配合。通过使第一隔条6和第二隔条8在对接面处凹凸配合，能够在对接面处形成固定连接和限位，进一步保证第一保持架2和第二保持架3周向方向相对位置的准确性，保证插入槽4结构形成的准确性。

在本实施例中，第一隔条6的对接面上设置有第二凹槽12，第二隔条8的对接面上设置有第二凸起11，第二凸起11卡入第二凹槽12内。也可以在第一隔条6的对接面上设置第二凸起，在第二隔条8的对接面上设置第二凹槽，或者是在第二隔条8的对接面上设置至少两个第二凸起11，并在第一隔条6的对接面上设置相应数量的第二凹槽12，从而形成更加稳固的连接。

优选地，第二凹槽12和第一隔条6一一对应设置，第二凸起11和第二凹槽12一一对应设置，保证每个第一隔条6上具有第二凹槽12与每个第二隔条8上的第二凸起11进行配合，提高第一保持架2和第二保持架3的配合结构的稳定性和可靠性。在实际的设计过程中，当结构强度足够时，也可以有选择地在部分第一保持架2上设置第二凹槽12，并在相应的第二保持架3上设置第二凸起11，从而减少加工数量，降低加工成本。

第二凸起11和第二凹槽12过盈配合，能够增强第一保持架2和第二保持架3在对接面位置处的连接强度，提高两者连接结构的稳定性和可靠性。

第一隔条6和第二隔条8沿周向的两侧分别设置有挡边14，挡边14与转子铁芯1之间形成限位槽。挡边14所形成的限位槽能够对磁钢13形成限位和保护，防止电机转动时磁钢13从插入槽4处甩出，提高磁钢13安装结构的稳定性和可靠性。

表贴式永磁转子结构还包括磁钢13，磁钢13插入插入槽4内。

优选地，磁钢13胶粘固定在插入槽4内。磁钢13插入插入槽4时，需涂布胶水在插入槽4的配合面上，以便磁钢13与转子铁芯1、保持架固化后形成一个稳固的整体，更加有效地防止磁钢13在电机转动过程中发生甩出的现象。

根据本实用新型的实施例，永磁电机包括表贴式永磁转子结构，该表贴式永磁转子结构为上述的表贴式永磁转子结构。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。