转子组件及电机的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种转子组件及电机。


背景技术：

2.为减少漏磁现象，申请人早前提出过专利申请，其公开号cn213402602u,公开日2021.06.08，专利公开了一种永磁同步电机和永磁同步电机转子结构，永磁同步电机转子结构包括：转子铁芯和沿转子铁芯周向间隔且独立设置的若干磁极结构，磁极结构包括一个导磁块和至少一块磁钢，导磁块设于磁钢的表面，磁钢位于转子铁芯与导磁块之间并将转子铁芯与导磁块隔开。由于各个导磁块间隔设置、相互独立分离，不存在隔磁桥，大部分的磁力线优先通过导磁块与电机定子形成匝链，大大降低漏磁现象，从而有效提高磁钢利用率，降低磁钢成本。且本装置结构简单，使用方便，可以进行推广使用。但是如果上述转子结构要使用在高速场合的环境，必须在磁极结构的外周设置不锈钢保护套或无纬带保护套由于不锈钢或无纬带保护套是位于在气隙处，占据气隙的空间，变相地增大了气隙，对于电机的性能造成影响。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种转子组件，其包括转子铁芯和沿转子铁芯的周向间隔设置的若干磁极结构，磁极结构包括一块导磁块和设于导磁块的表面的至少一块磁钢，磁钢设于转子铁芯的表面，磁钢隔开转子铁芯与导磁块，转子铁芯的轴向的两端均设置有端板，导磁块上设置有连接件，连接件沿轴向贯穿导磁块，连接件的两端分别向外延伸并与对应的端板锁紧连接。
4.在一些实施例中，连接件的导热性高于磁钢的导热性。
5.在一些实施例中，导磁块设置有2个连接件，2个连接件关于转子铁芯的径向线对称。
6.在一些实施例中，导磁块设置有3个连接件，3个连接件的中点不位于同一直线。
7.在一些实施例中，端板为端盖、或平衡环。
8.在一些实施例中，连接件设置有轴向的第一冷却道，每个端板都设置有与第一冷却道连通的第二冷却道。
9.在一些实施例中，导磁块与磁钢接触的接触面和转子铁芯与磁钢接触的接触面均设置有定位槽。
10.在一些实施例中，导磁块为硅钢件。
11.本发明还提供一种电机，其包括上述任一实施例的转子组件。
12.在一些实施例中，电机的主轴安装于转子铁芯的轴孔；主轴的中间设有主冷却道和与主冷却道连通的若干径向冷却道；每一第二冷却通道都对应有一个径向冷却道与其连通。
13.本实用新型一实施例提供的一种转子组件及电机，通过连接件将导磁块与端板锁
紧在一起，无需像现有技术一样增设外套结构，便可以保持整体结构(转子组件)的稳定，能够充分利用无隔磁桥的优势，且又能够不占据气隙空间，进而提升电机的性能。
14.本实用新型的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书等内容中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。
16.图1是本实用新型实施例1提供的转子组件的结构示意图；
17.图2是图1的转子铁芯和磁极结构的部分结构示意图；
18.图3是本实用新型实施例2提供的转子组件的结构示意图；
19.图4是本实用新型实施例3提供的转子组件的结构示意图；
20.图5是本实用新型提供的转子组件的结构示意图；
21.图6是图5的剖面结构示意图。
22.附图标记：
23.1、2、3-转子组件；12-转子铁芯；14-磁极结构；16-磁钢；18-导磁块；20-连接件；22-端板；24-第一冷却道；26-主轴；28-主冷却通道；30-第二冷却通道；32-径向冷却道。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本实用新型不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，皆为“至少包含”的意思。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸的连接，或一体
成型的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
28.需要说明的是，下方的轴向是指与转子铁芯12中心轴线平行的线的方向。
29.请参阅图1-6，为达所述优点至少其中之一或其他优点，本实用新型的实施例提供一种转子组件。如图中所示，转子组件1包括转子铁芯12、多个磁极结构14。其中，所述磁极结构14可以是一字型结构、v型结构、u型结构、w型结构或瓦型结构等。
30.多个磁极结构14是沿转子铁芯12的周向间隔设置的，且相邻二个磁极结构14之间是存在空隙。各磁极结构14包括至少一块磁钢16、和一块导磁块18。磁钢16的相对两端分别连接于转子铁芯12和导磁块18，磁钢16的内端连接转子铁芯12，其外端连接导磁块18。也就是说，磁钢16是设于转子铁芯12的表面，将转子铁芯12与导磁块18隔开。
31.导磁块18上设置有连接件20。转子铁芯12的轴向的两端都设置有端板22，即二个端板22分别位于转子铁芯12的相对两侧。连接件20沿轴向设置并且贯穿导磁块18，连接件20穿出导磁块18且其两端分别向外延伸，并与对应的端板22锁紧连接。锁紧连接的方式包括但不限于：可以是通过螺栓锁紧于端板22，或是通过铆接的方式锁紧于端板22。借此设置，可以保持转子组件1的结构稳定，能够充分利用无隔磁桥的优势，且又能够不占据气隙空间，来提升电机的性能。
32.在一些实施例中，如图1所示，各端板22上设置有安装孔(未标记)。连接件20穿过安装孔，并用螺栓或铆接锁紧于端板22，以使得连接件20紧密连接于端板22。优选地，连接件20呈圆柱体。不过本技术不限于此，连接件20可以根据实际需求而确定具体形状构造，如方形体等。
33.端板22可以为平衡环、或端盖，平衡环、端盖为电机转子原有结构，平衡环用以对高速旋转的电机转子起到平衡作用，端盖为电机转子的端盖用于盖罩转子铁芯12和磁极结构14，平衡环和端盖都会随电机的主轴转动而转动。
34.在一些实施例中，连接件20的导热性高于磁钢16的导热性，连接件20形成的导热通道有利于将转子铁芯12的热量快速传导出去，降低电机温升。优选地，连接件20的材料可以为40crmnmo、q235等材质。
35.优选地，导磁块18可以采用硅钢件。
36.在一些实施例中，导磁块18与磁钢16接触的接触面设置有定位槽(未标记)，转子铁芯12与磁钢16接触的接触面也设置有定位槽(未标记)，定位槽的结构为现有技术，在此不作进一步赘述。在一些实施例中，磁钢16与转子铁芯12之间，磁钢16与导磁块18之间可以通过粘胶固定连接，还可以通过螺钉、铆钉、卡扣等其他方式固定连接。
37.在一实施例中，连接件20的中间开设有轴向的第一冷却通道24，端板22开设有与第一冷却通道24连通的第二冷却通道30。
38.本发明还提供一种包括上述实施例转子组件的电机。
39.在一些实施例中，如图5-6所示，电机的主轴26安装于转子铁芯12的轴孔，主轴26的中间设有轴向的主冷却道28和与该主冷却道28连通的若干径向冷却道32。连接件20的中间开设有轴向的第一冷却通道24，端板22开设有与第一冷却通道24连通的第二冷却通道30。每一个第二冷却通道30都对应有一个径向冷却道32并与之连通。冷却液由主冷却道28依次经过一端的径向冷却道32、第二冷却通道30流向第一冷却通道24的一端，再由第一冷却通道24的另一端依次流经另一端的第二冷却通道30、径向冷却道32返回主冷却道28，实现冷却液的循环流道，冷却效果极佳。
40.实施例1
41.请参阅图1和图2，图1是本实用新型实施例1提供的转子组件1的结构示意图，图2是实施例1转子铁芯和磁极结构的部分结构示意图。
42.转子组件1包括转子铁芯12、多个v型磁极结构14。磁极结构包括两块磁钢16和一块导磁块18，磁钢16通过粘胶外贴于转子铁芯12的外表面，导磁块18则通过粘胶外贴于两块磁钢16，任一导磁块18都与转子铁芯12隔开且两两导磁块18之间存在间隙。导磁块18为硅钢件，导磁块18开有轴向通孔，一连接件20嵌套于通孔并且两端延伸出导磁块18之外。紧邻转子铁芯12的两个端面各设置有一个平衡环即端板22，平衡环开有安装孔，连接件20外伸的两个端部分别穿过安装孔并用螺母锁紧。连接件采用q235为圆柱状，采用q235制成。
43.本实施例还包括采用本实施例的转子组件1组装而成的电机。
44.电机的主轴26安装于转子铁芯12的轴孔，主轴26的中间设有主冷却道28和与主冷却道28连通的若干径向冷却道32。连接件20的中间开设有轴向的第一冷却通道24，端板22开设有与第一冷却通道24连通的第二冷却通道30。每一个第二冷却通道30都对应有一个径向冷却道32与之连通。
45.实施例2
46.图3是本实用新型实施例2提供的转子组件2的结构示意图。相较于实施例1的转子组件1而言，在本实施例提供的转子组件2，不同之处主要在于：一个导磁块18设置有2个连接件20。2个连接件20是关于转子铁芯12的径向线对称分布的。
47.本实施例还包括采用本实施例的转子组件2组装而成的电机。
48.与实施例1同样的，电机设置有主冷却道28、径向冷却道32、第一冷却通道24、和第二冷却通道30。只不过，相较于实施例1，本实施例连接件20的数量增加，因此相应的径向冷却道32、第一冷却通道24、和第二冷却通道30也对应增加。
49.实施例3
50.图4是本实用新型实施例3提供的转子组件3的结构示意图。相较于实施例1所示的转子组件1而言，在本实施例提供的转子组件3，不同之处主要在于：一个导磁块18设置有3个连接件20。3个连接件20的中心不在同一条直线上，以进一步提升转子组件3的性能。
51.本实施例还包括采用实施例的转子组件3组装而成的电机。
52.与实施例1同样的，电机设置有主冷却道28、径向冷却道32、第一冷却通道24、和第二冷却通道30。只不过，相较于实施例1，本实施例连接件20的数量增加，因此相应的径向冷却道32、第一冷却通道24、和第二冷却通道30也对应增加。
53.实施例4
54.相较于实施例3而言，在本实施例提供的转子组件3，不同之处主要在于：连接件20和端板22都未设置有冷却通道。
55.本实施例包括采用本实施例的转子组件组装而成的电机，电机仍然设置有主冷却道28，但是未设置有径向冷却道32、第一冷却通道24、和第二冷却通道30。
56.对比例1
57.相较于实施例1而言，本对比例不同之处主要在于：导磁块18未设置连接件且转子组件外无钢套或纤维套围箍。
58.由于未有连接件件，因此本对比例的电机仅有主轴26设置主冷却道28，没有径向冷却道32、第一冷却通道24、和第二冷却通道30。
59.对比例2
60.相较于实施例1而言，本对比例不同之处主要在于：导磁块18未设置连接件20，但是转子组件增加一个钢套，用于围箍转子组件。
61.由于未有连接件件20，本对比例的电机也仅有主轴26设置主冷却道28，没有径向冷却道32、第一冷却通道24、和第二冷却通道30。
62.将上述实施例和对比例的组装的电机进行性能测试，测试结果如下：
[0063][0064]
通过上表发现，本实用新型所提供的转子组件能够显著降低电机温升，且提升电机的额定扭矩。
[0065]
综上所述，通过连接件20将导磁18与端板22的锁紧，无需像现有技术一样增设外套结构，便可以保持整体结构的稳定，能够充分利用无隔磁桥的优势，且又能够不占据气隙空间，进而提升电机的性能。
[0066]
本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本实用新型的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。
[0067]
另外，尽管本文中较多的使用了诸如转子、温升等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
[0068]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。