转子组件、电机、电器设备和装配治具的制作方法

文档序号:32854781发布日期:2023-01-06 23:45阅读:35来源:国知局
转子组件、电机、电器设备和装配治具的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域,具体涉及一种转子组件、电机、电器设备和装配治具。


背景技术:

2.目前,在相关技术中,高速电机广泛应用于家电、车辆、工业等领域,电机作为动力来源,电机中的转子结构采用的是一体化的结构,但是一体化的转子极大地限制了电机效率的提升。


技术实现要素:

3.本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
4.为此,本实用新型的第一方面提出一种转子组件。
5.本实用新型的第二方面提出一种电机。
6.本实用新型的第三方面提出一种电器设备。
7.本实用新型的第四方面提出一种装配治具。
8.有鉴于此,本实用新型的第一方面提供了一种转子组件,包括转轴和多个第一磁性件,多个第一磁性件中每个磁性件的径向截面呈环状,沿轴向布置,套设于转轴;其中,多个第一磁性件中相邻的两个磁性件的充磁方向在转轴的周向上具有夹角。
9.在该技术方案中,转子组件包括转轴和多个第一磁性件。多个第一磁性件中每个磁性件的径向截面呈环状,以使磁性件的呈环形,多个第一磁性件沿轴向布置,套设于转轴,以实现对多个第一磁性件的安装和固定。多个第一磁性件中相邻的两个磁性件的充磁方向在转轴的周向上具有夹角,即当多个第一磁性件在安装后相邻的两个磁性件存在磁极偏差角,进而通过调整多个磁性件之间的相对位置,使得多个磁性件的充磁方向在周向上具备一定的夹角,从而可以提升电机的效率。
10.具体地,在转子组件设置多个第一磁性件,即采用分段式的永磁体,分段式的永磁体相较于一体的永磁体能够大大降低涡流损耗,有利于电磁效率的提升和转子温升的下降,一定程度上减小了永磁体高温退磁、过温碎裂等风险,提高电机可靠性。转子组件限制了多个第一磁性件安装偏差角度,一方面能够不损失输出性能,一方面能够在物理层面上增大超前角,从而提升电磁效率。
11.另外,本实用新型提供的上述技术方案中的转子组件还可以具有如下附加技术特征:
12.在本实用新型的一个技术方案中,转子组件还包括保护套,保护套套设于多个第一磁性件在径向上的外侧和在轴向上的两端。
13.在该技术方案中,转子组件中还设置有保护套。保护套套设于多个第一磁性件在径向上的外侧和在轴向上的两端,以实现对保护套的安装和固定,保护套可以包覆于多个第一磁性件的外侧,使得多个第一磁性件在轴向和径向上进行定位,以使保护套对多个第
一磁性件沿轴向上的窜动进行限制,以保证多个第一磁性件安装后的稳定性。
14.在本实用新型的一个技术方案中,保护套为导磁保护套或非导磁保护套。
15.在该技术方案中,保护套为导磁保护套或非导磁保护套,即本技术中将保护套设置为导磁保护套或非导磁保护套,保护套都可以对多个第一磁性件在轴向和径向上进行定位,以使保护套对多个第一磁性件沿轴向上的窜动进行限制,以保证多个第一磁性件安装后的稳定性。
16.在本实用新型的一个技术方案中,多个第一磁性件在轴向上的厚度相等。
17.在该技术方案中,多个第一磁性件在轴向上的厚度相等,即多个第一磁性件中每个磁性件为尺寸相同、大小相同的磁性件,因此多个第一磁性件在充磁安装后提升磁场的稳定性,并且便于同时对多个第一磁性件进行加工,降低加工的成本。
18.在本实用新型的一个技术方案中,多个第一磁性件包括第一永磁体、第二永磁体和第三永磁体。第一永磁体、第二永磁体和第三永磁体沿轴向排列;其中,在第二永磁体的一个径向截面上,以第二永磁体的轴线与径向截面的交点为坐标系的原点,第二永磁体的充磁方向为坐标系的x轴,经过原点且与x轴垂直的方向为坐标系的y轴,第一永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-10度,且小于等于3度,第三永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-18.5度,且小于等于3度。
19.在该技术方案中,多个第一磁性件包括第一永磁体、第二永磁体和第三永磁体。第一永磁体、第二永磁体和第三永磁体沿轴向排列,以实现对单个永磁体的安装。在第二永磁体的一个径向截面上,以第二永磁体的轴线与径向截面的交点为坐标系的原点,第二永磁体的充磁方向为坐标系的x轴,经过原点且与x轴垂直的方向为坐标系的y轴,第一永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角θ1大于等于-10度,且小于等于3度,第三永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角θ2大于等于-18.5度,且小于等于3度,通过调整第一永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角范围和第三永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角范围,进而实现对多个磁性件之间的相对位置的调整,通过将θ1设置为大于等于-10度且小于等于3度,θ2大于等于-18.5度,且小于等于3度,从而可以提升电机的效率。
20.在本实用新型的一个技术方案中,第一永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-10度,且小于0;第三永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-18.5度,且小于0。
21.在该技术方案中,第一永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-10度,且小于0;第三永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-18.5度,且小于0,即相邻的两个第一磁性件的充磁方向是具有磁极偏差角的,并且以转子组件旋转方向为正方向,即磁极偏差角滞后转子组件的旋转方向的角度,即负角度,因此可以进一步提升电机的效率。
22.在本实用新型的一个技术方案中,多个第一磁性件中每个磁性件的内壁设置有向远离多个第一磁性件的轴线方向凹陷的定位凹槽,多个第一磁性件的定位凹槽沿轴向相对设置。
23.在该技术方案中,多个第一磁性件中每个磁性件的内壁设置有向远离多个第一磁性件的轴线方向凹陷的定位凹槽,以实现在每个第一磁性件上设置相应地定位结构,进而
便于对多个第一磁性件进行安装,多个第一磁性件的定位凹槽沿轴向相对设置,即相对设置的定位凹槽可以进一步提升多个第一磁性件在安装后的稳定性。
24.在本实用新型的一个技术方案中,转子组件还包括间隔部件,间隔部件设置于多个第一磁性件中相邻的磁性件之间;其中,间隔部件为非导磁部件。
25.在该技术方案中,转子组件还包括间隔部件。间隔部件设置于多个第一磁性件中相邻的磁性件之间,通过设置间隔部件对多个第一磁性件中相邻的磁性件进行隔离,并且,间隔部件采用非导磁部件制作,切断多个第一磁性件中相邻磁性件的轴向磁通回路,从而最大程度地减小多个第一磁性件间的轴向涡流损耗。
26.本实用新型第二方面提供了一种电机,包括上述任一技术方案中的转子组件,因此,该电机具备转子组件的全部有益效果,在此不再赘述。
27.具体地,电机包括定子组件,定子组件与转子组件相配合,进而在电机运行时,转子组件可以相对于定子组件转动。
28.本实用新型第三方面提供了一种电器设备,包括上述方案中的电机,因此,该电器设备具备电机的全部有益效果,在此不再赘述。
29.本实用新型第四方面提供了一种装配治具,装配治具用于装配上述任一技术方案中的转子组件,装配治具包括支撑部、至少两个导磁部和至少两个第二磁性件;支撑部设置有第一安装槽,转轴能够插设于第一安装槽内;至少两个导磁部的第一端分别与支撑部的两端连接,第二端向转轴延伸;至少两个第二磁性件设置于支撑部或至少两个导磁部;其中,在多个第一磁性件安装于转轴的情况下,至少两个导磁部的第二端与多个第一磁性件相对,至少两个第二磁性件能够驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置。
30.在该技术方案中,装配治具用于装配上述任一技术方案中的转子组件,装配治具包括支撑部、至少两个导磁部和至少两个第二磁性件。支撑部设置有第一安装槽,转轴能够插设于第一安装槽内,进而可以将转轴的一端放置于第一安装槽内,以使第一安装槽可以对转轴进行限位。至少两个导磁部的第一端分别与支撑部的两端连接,第二端向转轴延伸,以实现对至少两个导磁部的安装和固定,以使至少两个导磁部的第二端可以朝向转轴。至少两个第二磁性件设置于支撑部或至少两个导磁部,以实现对至少两个第二磁性的安装和固定。由于多个第一磁性件套设于转轴上,因此在多个第一磁性件安装于转轴的情况下,至少两个导磁部的第二端与多个第一磁性件相对,至少两个第二磁性件能够驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置,便于后续调整多个第一磁性件的充磁方向,提升多个第一磁性件位置之间的准确性。
31.具体地,由于在将多个第一磁性件安装到转轴上时,第一磁性件与转轴之间是过渡配合的,因此,第一磁性件与转轴之间存在一定的摩擦力。因此,在对多个第一磁性件进行安装时,通过调整多个第一磁性件中每个第一磁性件与转轴之间的公差配合,当第二磁性件对第一磁性件进行驱动时,由于第二磁性件对每个第一磁性件驱动时提供的驱动力是相同的,而阻力是不同的,此时,对多个第一永磁体的转动的角度进行调整时,第二磁性件可以将每个第一磁性件驱动至不同的位置,因此,装配治具是为了实现对第一磁性件安装位置的预导向,在第二磁性件分别驱动多个第一磁性件到预设位置后,以形成磁极偏差角,从而完成多个第一磁性件的装配,之后可以将装配完成的多个第一磁性件利用其它的精确调整的机器对多个第一磁性件的转动位置进行精确的调整。
32.具体地,利用装配治具对多个第一磁性件进行安装时,先将一个第一磁性件安装到转轴上,以使第二磁性件可以对第一磁性件进行驱动,在将第一磁性件驱动至预设位置后,对第一磁性件进行固定,然后将第二个第一磁性件安装到转轴上,然后使第二磁性件可以对第二个第一磁性件进行驱动,在将第二个第一磁性件驱动至预设位置后,对其进行固定,然后将第三个第一磁性件安装到转轴上,然后使第二磁性件可以对第三个第一磁性件进行驱动,在将第三个第一磁性件驱动至预设位置后,对其进行固定,从而实现对多个第一磁性件的驱动,以将多个第一磁性件驱动至预设的位置。
33.在本实用新型的一个技术方案中,至少两个第二磁性件中相邻的第二磁性件的充磁方向相反。
34.在该技术方案中,至少两个第二磁性件中相邻的第二磁性件的充磁方向相反。以使至少两个第二磁性件中的一个磁性件朝向多个第一磁性件的一侧的磁性与至少两个第二磁性件中的另一个磁性件朝向多个第一磁性件的一侧的磁性是相反的,进而当转轴位于第一安装槽内时,至少两个第二磁性件将磁力传递到导磁部,以使导磁部可以实现对多个第一磁性件的驱动,保证了与第一磁性件相邻极性相反的适配性。从而可以改变第一磁性件的转动方向,从而使得相邻的两个磁性件的充磁方向在转轴的周向上具有夹角。
35.在本实用新型的一个技术方案中,导磁部的数量与多个第一磁性件中每个磁性件的极数相同。
36.在该技术方案中,导磁部的数量与多个第一磁性件中每个磁性件的极数相同,进而使得导磁部在对第一磁性件进行驱动时,保证导磁部可以持续地对第一磁性件进行驱动,避免第一磁性件在转动一定角度后导磁部不能对其进行驱动。从而使得导磁部的数量与多个第一磁性件中每个磁性件的极数相同的方式,提升对第一磁性件的驱动力,进而便于导磁部对第一磁性件进行驱动。
37.在本实用新型的一个技术方案中,至少两个导磁部与支撑部为一体式结构。
38.在该技术方案中,通过将至少两个导磁部与支撑部为一体式结构,可以提升结构的强度和稳定性,一体式的结构进而无需在对导磁部与支撑部进行安装,进而可以简化装配治具的结构。
39.在本实用新型的一个技术方案中,支撑部包括安装部和连接部。安装部沿径向设置,至少两个第二磁性件和第一安装槽设置于安装部,至少两个第二磁性件位于第一安装槽的两侧;连接部沿轴向设置,与安装部连接。
40.在该技术方案中,支撑部包括安装部和连接部。安装部沿径向设置,至少两个第二磁性件和第一安装槽设置于安装部,以实现对至少两个第二磁性件的安装和固定,使得转轴的一端可以放置于第一安装槽内。连接部沿轴向设置,与安装部连接,以使至少两个第二磁性件可以通过导磁部对多个第一磁性件进行驱动。
41.在本实用新型的一个技术方案中,至少两个导磁部中每个导磁部包括齿身和齿靴。齿身的第一端与连接部连接;齿靴设置于齿身的第二端,与多个第一磁性件相对。
42.在该技术方案中,至少两个导磁部中每个导磁部包括齿身和齿靴。齿身的第一端与连接部连接,进而可以将至少两个导磁部固定在连接部上。齿靴设置于齿身的第二端,与多个第一磁性件相对,进而使得在磁力的作用下,齿靴部分可以对多个第一磁性件进行驱动,通过设置齿身和齿靴,以使导磁部形成磁通路,以便于导磁部对磁性件进行驱动。
43.在本实用新型的一个技术方案中,连接部和齿身中一者设置有凹槽,另一者设置有凸起,凸起嵌于凹槽内。
44.在该技术方案中,连接部和齿身中一者设置有凹槽,另一者设置有凸起,凸起嵌于凹槽内,进而可以通过凹槽和凸起的方式对连接部和导磁部进行安装,以使导磁部和连接部为分体式的结构,而采用分体式的结构,可以使得装配治具可以适用于不同型号的转子组件,由于不同型号的电机中采用的转子组件的型号也是不同的,即当转子组件的尺寸较大时,避免磁性件不能放置于至少两个导磁部之间的间隙内,此时可以选择相应尺寸的导磁部与连接部进行适配来改变间隙的大小,使得转子组件可以放置于间隙内;当转子组件的尺寸较小时,避免磁性件放置于内后与导磁部之间的间隙过大而导致导磁部不能更好地对磁性件进行驱动,此时可以选择相应尺寸的导磁部与连接部进行适配来改变间隙的大小,使得转子组件可以放置于间隙内。从而使得分体结构使得装配治具能够适用不同型号的转子组件。
45.在本实用新型的一个技术方案中,装配治具还包括限位部,限位部与支撑部连接,且沿周向延伸;其中,在多个第一磁性件安装于转轴的情况下,多个第一磁性件在轴向上靠近支撑部的一端抵靠于限位部。
46.在该技术方案中,装配治具还包括限位部。限位部与支撑部连接,且沿周向延伸,以实现对限位部的安装,在多个第一磁性件安装于转轴的情况下,多个第一磁性件在轴向上靠近支撑部的一端抵靠于限位部,进而可以避免多个第一磁性件在轴向上滑动,如果多个第一磁性件在轴向上滑动则会导致导磁部在对第一磁性件进行驱动时,由于第一磁性件位置的改变而不能使得第一磁性件转动至预定的角度,通过设置限位部可以保证装配治具对第一磁性件驱动的稳定性,保证多个第一磁性件与转轴的轴向相对位置。
47.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
48.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
49.图1为根据本实用新型的一个实施例的转子组件的示意图之一;
50.图2为根据本实用新型的一个实施例的转子组件的示意图之二;
51.图3为根据本实用新型的一个实施例的非导磁材料保护套安装后的示意图之一;
52.图4为根据本实用新型的一个实施例的非导磁材料保护套安装后的示意图之二;
53.图5为根据本实用新型的一个实施例的多个第一磁性件安装后的相对位置示意图之一;
54.图6为根据本实用新型的一个实施例的多个第一磁性件安装后的相对位置示意图之二;
55.图7为根据本实用新型的一个实施例的多个第一磁性件安装后的相对位置示意图之三;
56.图8为根据本实用新型的一个实施例的第一永磁体、第二永磁体和第三永磁体的磁极偏角较好的包络区域图;
57.图9为根据本实用新型的一个实施例的多个第一磁性件的数量对降低涡流损耗的效果示意图;
58.图10为根据本实用新型的一个实施例的定位凹槽的示意图;
59.图11为根据本实用新型的一个实施例装配治具的示意图之一;
60.图12为根据本实用新型的一个实施例装配治具的示意图之二;
61.图13为根据本实用新型的一个实施例装配方法的流程图之一;
62.图14为根据本实用新型的一个实施例装配方法的流程图之二;
63.图15为根据本实用新型的一个实施例装配方法的流程图之三。
64.其中,图1至图15中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:
65.100转子组件,110转轴,120第一磁性件,122第一永磁体,124第二永磁体,126第三永磁体,130保护套,140间隔部件,150定位凹槽,200装配治具,210支撑部,220导磁部,222齿身,224齿靴,230第二磁性件,212安装部,214连接部。
具体实施方式
66.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
67.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是,本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
68.下面参照图1至图15描述根据本实施例一些实施例的转子组件100、电机、电器设备和装配治具200。
69.如图1和图2所示,在本实用新型的一个实施例中提供了一种转子组件100,包括转轴110和多个第一磁性件120,多个第一磁性件120中每个磁性件的径向截面呈环状,沿轴向布置,套设于转轴110;其中,多个第一磁性件120中相邻的两个磁性件的充磁方向在转轴110的周向上具有夹角。
70.在该实施例中,转子组件100包括转轴110和多个第一磁性件120。多个第一磁性件120中每个磁性件的径向截面呈环状,以使磁性件的呈环形,多个第一磁性件120沿轴向布置,套设于转轴110,以实现对多个第一磁性件120的安装和固定。多个第一磁性件120中相邻的两个磁性件的充磁方向在转轴110的周向上具有夹角,即当多个第一磁性件120在安装后相邻的两个磁性件存在磁极偏差角,进而通过调整多个磁性件之间的相对位置,使得多个磁性件的充磁方向在周向上具备一定的夹角,从而可以提升电机的效率。
71.具体地,在转子组件100设置多个第一磁性件120,即采用分段式的永磁体,分段式的永磁体相较于一体的永磁体能够大大降低涡流损耗,有利于电磁效率的提升和转子温升的下降,一定程度上减小了永磁体高温退磁、过温碎裂等风险,提高电机可靠性。转子组件100限制了多个第一磁性件120安装偏差角度,一方面能够不损失输出性能,一方面能够在物理层面上增大超前角,从而提升电磁效率。
72.具体地,转轴110为钢轴或陶瓷轴,在转轴110为钢轴时,由于钢轴的成本低且易加工,因此具有很高性价比;转轴110为陶瓷轴时,相较于采用钢轴的方式,陶瓷轴可以消除钢
轴存在的高频涡流损耗,有利于电机效率的提升。
73.具体地,多个第一磁性件120通过紧配或胶粘与转轴110连接,以保证多个第一磁性件120安装后的稳定性。
74.具体地,多个第一磁性件120中每个磁性件的极数为偶数,且极数至少为2,在极数为2时将第一磁性件120在周向上分为两个部分,n极和s极交替排列;在极数为4时将第一磁性件120在周向上分为四个部分,n极和s极交替排列。
75.具体地,在图1中h为每个第一磁性件120的厚度,h为多个第一磁性件120安装后的厚度。
76.具体地,转子组件还包括铁芯,铁芯套设于转轴110上,以实现对铁芯的安装。多个第一磁性件120套设于铁芯,进而便于将多个第一磁性件120安装在转轴110上,即转轴110、铁芯、多个第一磁性件120由内到外依次排列的方式安装,多个第一磁性件120可以依次插入铁芯后固定。
77.本实施例提供了一种转子组件100,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
78.如图1所示,转子组件100还包括保护套130,保护套130套设于多个第一磁性件120在径向上的外侧和在轴向上的两端。
79.在该实施例中,转子组件100中还设置有保护套130。保护套130套设于多个第一磁性件120在径向上的外侧和在轴向上的两端,以实现对保护套130的安装和固定,保护套130可以包覆于多个第一磁性件120的外侧,使得多个第一磁性件120在轴向和径向上进行定位,以使保护套130对多个第一磁性件120沿轴向上的窜动进行限制,以保证多个第一磁性件120安装后的稳定性。
80.具体地,保护套130设置于多个第一磁性件120径向外侧,通过紧配或胶粘或缠绕将多个第一磁性件120包裹,保护套130轴向两端部具有端部弯折,进而可以限制环形多个第一磁性件120轴向窜动。
81.本实施例提供了一种转子组件100,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
82.保护套130为导磁保护套或非导磁保护套。
83.在该实施例中,保护套130为导磁保护套或非导磁保护套,即本技术中将保护套130设置为导磁保护套或非导磁保护套,保护套130都可以对多个第一磁性件120在轴向和径向上进行定位,以使保护套130对多个第一磁性件120沿轴向上的窜动进行限制,以保证多个第一磁性件120安装后的稳定性。
84.具体地,导磁保护套为不锈钢等导磁材料,采用环状紧配或胶粘包裹在多个第一磁性件120的表面,且端部高出多个第一磁性件120,弯折包覆于多个第一磁性件120端面。径向上防止多个第一磁性件120由于高速离心力碎裂,轴向上限制多个第一磁性件120窜动。
85.具体地,如图3和图4所示,非导磁保护套采用玻璃纤维、凯夫拉线、碳纤维等不导磁材料制作,绕在多个第一磁性件120的表面,且端部呈层叠交错缠绕包覆多个第一磁性件120端面。实现径向上防止多个第一磁性由于高速离心力碎裂,轴向上限制环形多个第一磁性件120窜动以外,还能够消除保护套130上的涡流损耗,从而有利于提升电磁效率。
86.本实施例提供了一种转子组件100,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
87.如图1所示,多个第一磁性件120在轴向上的厚度相等。
88.在该实施例中,多个第一磁性件120在轴向上的厚度相等,即多个第一磁性件120中每个磁性件为尺寸相同、大小相同的磁性件,因此多个第一磁性件120在充磁安装后提升磁场的稳定性,并且便于同时对多个第一磁性件120进行加工,降低加工的成本。
89.具体地,多个第一磁性件120在轴向上的厚度相等,这样在对多个第一磁性件120进行加工时可以采用同一尺寸的模具进行加工,以便于保证加工模具的一致性,避免多个第一磁性件120在轴向上的厚度不相等而采用不同尺寸的模具来对第一磁性件120进行加工,本技术的方式可以简化制造工艺,提升制造效率。
90.具体地,在图1中h为每个第一磁性件120的厚度,h为多个第一磁性件120安装后的厚度。
91.本实施例提供了一种转子组件100,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
92.如图1所示,多个第一磁性件120包括第一永磁体122、第二永磁体124和第三永磁体126。第一永磁体122、第二永磁体124和第三永磁体126沿轴向排列;其中,在第二永磁体124的一个径向截面上,以第二永磁体124的轴线与径向截面的交点为坐标系的原点,第二永磁体124的充磁方向为坐标系的x轴,经过原点且与x轴垂直的方向为坐标系的y轴,第一永磁体122的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-10度,且小于等于3度,第三永磁体126的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-18.5度,且小于等于3度。
93.在该实施例中,多个第一磁性件120包括第一永磁体122、第二永磁体124和第三永磁体126。第一永磁体122、第二永磁体124和第三永磁体126沿轴向排列,以实现对单个永磁体的安装。在第二永磁体124的一个径向截面上,以第二永磁体124的轴线与径向截面的交点为坐标系的原点,第二永磁体124的充磁方向为坐标系的x轴,经过原点且与x轴垂直的方向为坐标系的y轴,第一永磁体122的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角θ1大于等于-10度,且小于等于3度,第三永磁体126的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角θ2大于等于-18.5度,且小于等于3度,通过调整第一永磁体122的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角范围和第三永磁体126的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角范围,进而实现对多个磁性件之间的相对位置的调整,通过将θ1设置为大于等于-10度且小于等于3度,θ2大于等于-18.5度,且小于等于3度,从而可以提升电机的效率。
94.具体地,在多个第一磁性件120中,如果第一磁性件120的数量太少,则涡流损耗降低的效果有限,但是如果第一磁性件120的数量太多会导致环多个第一磁性件120的轴向厚度过薄,这就导致在对第一磁性件120进行加工时,需要极高的加工精度,导致在加工时加工难度大、不易加工,并且在加工时第一磁性件120易发生碎裂,造成材料的损耗,提升了加工的成本,且装配过程更加复杂,基于此,本技术中将第一磁性件120的数量为三个,分别为第一永磁体122、第二永磁体124和第三永磁体126,因此,采用三个磁性件的方式不仅可以有效地涡流损耗,且容易加工,安装起来更加地方便。
95.具体地,如图5、图6和图7所示,第一永磁体122的充磁方向在坐标系内的投影所呈
的象限角θ1、第三永磁体126的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角θ2,限制的区域显示为侧置的钟型,以θ1为3
°
、θ2为-8
°
作为钟型顶端,向-θ1方向沿+θ2、-θ2分别扩展延伸至(-10
°
,3
°
)、(-10
°
,-18.5
°
)构成钟型底面。
96.具体地,θ1为-8
°
,θ2为-8
°

97.具体地,如图7所示,以第二永磁体124的充磁方向为基准,且转子组件100的旋转方向为正方向,即第一永磁体122与第二永磁体124的充磁方向形成的磁极偏差角为θ1滞后转子组件100的旋转方向的角度,即负角度;同样地,第三永磁体126与第二永磁体124的充磁方向形成的磁极偏差角为θ2滞后转子组件100的旋转方向的角度,即负角度。
98.具体地,在图5、图6和图7中,第二永磁体124沿x轴方向充磁,第一永磁体122沿a方向进行充磁,第三永磁体126沿b方向进行充磁。
99.如图8所示,第一永磁体122、第二永磁体124和第三永磁体126的磁极偏角较好的包络区域。
100.如图9所示,表示多个第一磁性件120的数量对降低涡流损耗的效果示意图。
101.本实施例提供了一种转子组件100,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
102.第一永磁体122的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-10度,且小于0;第三永磁体126的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-18.5度,且小于0。
103.在该实施例中,第一永磁体122的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-10度,且小于0;第三永磁体126的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-18.5度,且小于0。即相邻的两个第一磁性件120的充磁方向是具有磁极偏差角的,并且以转子组件100旋转方向为正方向,即磁极偏差角滞后转子组件100的旋转方向的角度,即负角度,因此可以进一步提升电机的效率。
104.本实施例提供了一种转子组件100,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
105.如图10所示,多个第一磁性件120中每个磁性件的内壁设置有向远离多个第一磁性件120的轴线方向凹陷的定位凹槽150,多个第一磁性件120的定位凹槽150沿轴向相对设置。
106.在该实施例中,多个第一磁性件120中每个磁性件的内壁设置有向远离多个第一磁性件120的轴线方向凹陷的定位凹槽150,以实现在每个第一磁性件120上设置相应地定位结构,进而便于对多个第一磁性件120进行安装,多个第一磁性件120的定位凹槽150沿轴向相对设置,即相对设置的定位凹槽150可以进一步提升多个第一磁性件120在安装后的稳定性。
107.具体地,通过在多个第一磁性件120中每个磁性件的内壁设置有向远离多个第一磁性件120的轴线方向凹陷的定位凹槽150的方式,使得多个第一磁性件120安装和定位更加地简单、方便,从而简化工艺,提升装配效率。
108.具体地,定位凹槽150形状可以为燕尾状、圆弧状、方形等。
109.本实施例提供了一种转子组件100,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
110.如图1所示,转子组件100还包括间隔部件140,间隔部件140设置于多个第一磁性件120中相邻的磁性件之间;其中,间隔部件140为非导磁部件。
111.在该实施例中,转子组件100还包括间隔部件140。间隔部件140设置于多个第一磁性件120中相邻的磁性件之间,通过设置间隔部件140对多个第一磁性件120中相邻的磁性件进行隔离,并且,间隔部件140采用非导磁部件制作,切断多个第一磁性件120中相邻磁性件的轴向磁通回路,从而最大程度地减小多个第一磁性件120间的轴向涡流损耗。
112.在本实用新型的一个实施例中提供了一种电机,包括上述任一实施例中的转子组件100,因此,该电机具备转子组件100的全部有益效果,在此不再赘述。
113.具体地,电机包括定子组件,定子组件与转子组件100相配合,进而在电机运行时,转子组件100可以相对于定子组件转动。
114.在本实用新型的一个实施例中提供了一种电器设备,包括上述实施例中的电机,因此,该电器设备具备电机的全部有益效果,在此不再赘述。
115.具体地,电器设备包括设备主体,设备主体与电机相连接。
116.具体地,电器设备为吸尘器、高速离心机等家用电器。
117.具体地,电器设备为车辆、多联机等工业设备等。
118.在本实用新型的一个实施例中提供了一种装配治具200,如图11和图12所示,装配治具200用于装配上述任一实施例中的转子组件100,装配治具200包括支撑部210、至少两个导磁部220和至少两个第二磁性件230;支撑部210设置有第一安装槽,转轴110能够插设于第一安装槽内;至少两个导磁部220的第一端分别与支撑部210的两端连接,第二端向转轴110延伸;至少两个第二磁性件230设置于支撑部210或至少两个导磁部220;其中,在多个第一磁性件120安装于转轴110的情况下,至少两个导磁部220的第二端与多个第一磁性件120相对,至少两个第二磁性件230能够驱动多个第一磁性件120分别转动至预设位置。
119.在该实施例中,装配治具200用于装配上述任一实施例中的转子组件100,装配治具200包括支撑部210、至少两个导磁部220和至少两个第二磁性件230。支撑部210设置有第一安装槽,转轴110能够插设于第一安装槽内,进而可以将转轴110的一端放置于第一安装槽内,以使第一安装槽可以对转轴110进行限位。至少两个导磁部220的第一端分别与支撑部210的两端连接,第二端向转轴110延伸,以实现对至少两个导磁部220的安装和固定,以使至少两个导磁部220的第二端可以朝向转轴110。至少两个第二磁性件230设置于支撑部210或至少两个导磁部220,以实现对至少两个第二磁性的安装和固定。由于多个第一磁性件120套设于转轴110上,因此在多个第一磁性件120安装于转轴110的情况下,至少两个导磁部220的第二端与多个第一磁性件120相对,至少两个第二磁性件230能够驱动多个第一磁性件120分别转动至预设位置,便于后续调整多个第一磁性件120的充磁方向,提升多个第一磁性件120位置之间的准确性。
120.具体地,预设位置为范围值,因此在装配治具200的驱动下,可以对多个第一磁性件120的安装位置进行初步的调整,从而便于后续调整多个第一磁性件120的充磁方向。
121.具体地,多个第一永磁体122安装入转轴110时由于有第二磁性件230的预导向,因此能够很快速的变换为磁阻最小的位置,因此多个第一永磁体122合装时能够保证相互之间的磁极偏角在可控范围内。
122.具体地,支撑部210和导磁部220形成u型结构。
123.具体地,第一安装槽、导磁部220、多个第一磁性件120之间同心设置。
124.具体地,由于在将多个第一磁性件120安装到转轴110上时,第一磁性件120与转轴110之间是过渡配合的,因此,第一磁性件120与转轴110之间存在一定的摩擦力。因此,在对多个第一磁性件120进行安装时,通过调整多个第一磁性件120中每个第一磁性件120与转轴110之间的公差配合,当第二磁性件230对第一磁性件120进行驱动时,由于第二磁性件230对每个第一磁性件120驱动时提供的驱动力是相同的,而阻力是不同的,此时,对多个第一永磁体122的转动的角度进行调整时,第二磁性件230可以将每个第一磁性件120驱动至不同的位置,因此,装配治具200是为了实现对第一磁性件120安装位置的预导向,在第二磁性件230分别驱动多个第一磁性件120到预设位置后,以形成磁极偏差角,从而完成多个第一磁性件120的装配,之后可以将装配完成的多个第一磁性件120利用其它的精确调整的机器对多个第一磁性件120的转动位置进行精确的调整。
125.具体地,利用装配治具200对多个第一磁性件120进行安装时,先将一个第一磁性件120安装到转轴110上,以使第二磁性件230可以对第一磁性件120进行驱动,在将第一磁性件120驱动至预设位置后,对第一磁性件120进行固定,然后将第二个第一磁性件120安装到转轴110上,然后使第二磁性件230可以对第二个第一磁性件120进行驱动,在将第二个第一磁性件120驱动至预设位置后,对其进行固定,然后将第三个第一磁性件120安装到转轴110上,然后使第二磁性件230可以对第三个第一磁性件120进行驱动,在将第三个第一磁性件120驱动至预设位置后,对其进行固定,从而实现对多个第一磁性件120的驱动,以将多个第一磁性件120驱动至预设的位置。
126.在图11和图12中的直线箭头为永磁体的充磁方向。
127.本实施例提供了一种装配治具200,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
128.至少两个第二磁性件230中相邻的第二磁性件230的充磁方向相反。
129.在该实施例中,至少两个第二磁性件230中相邻的第二磁性件230的充磁方向相反。以使至少两个第二磁性件230中的一个磁性件朝向多个第一磁性件120的一侧的磁性与至少两个第二磁性件230中的另一个磁性件朝向多个第一磁性件120的一侧的磁性是相反的,进而当转轴110位于第一安装槽内时,至少两个第二磁性件230将磁力传递到导磁部220,以使导磁部220可以实现对多个第一磁性件120的驱动,保证了与第一磁性件120相邻极性相反的适配性。从而可以改变第一磁性件120的转动方向,从而使得相邻的两个磁性件的充磁方向在转轴110的周向上具有夹角。
130.具体地,第二磁性件230为单极性永磁材料,由于相邻u型结构的第二磁性件230极性相反,因此相邻u型结构构成一个磁场回路。为了简化第二磁性件230的制造,第二磁性件230为单向充磁的长方体或立方体结构。
131.具体地,在支撑部210或至少两个导磁部220上设置有至少两个磁钢槽,磁钢槽的数量与第二磁性件230的数量相同,以使第二磁性件230可以分别安装到磁钢槽内,以实现对第二磁性件230的安装。
132.本实施例提供了一种装配治具200,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
133.导磁部220的数量与多个第一磁性件120中每个磁性件的极数相同。
134.在该实施例中,导磁部220的数量与多个第一磁性件120中每个磁性件的极数相同,进而使得导磁部220在对第一磁性件120进行驱动时,保证导磁部220可以持续地对第一磁性件120进行驱动,避免第一磁性件120在转动一定角度后导磁部220不能对其进行驱动。从而使得导磁部220的数量与多个第一磁性件120中每个磁性件的极数相同的方式,提升对第一磁性件120的驱动力,进而便于导磁部220对第一磁性件120进行驱动。
135.具体地,u型结构绕转轴110圆心呈周向偶数个对称排布,其偶数的数值与所要安装的第一磁性件120极性相同,能够实现每一极的磁极导向。
136.具体地,第一磁性件120中每个磁性件的极数为2,2个u型结构绕转轴110圆心呈周向对称排布,以便于装配治具200对第一磁性件120进行安装。
137.具体地,第一磁性件120中每个磁性件的极数为4,4个u型结构绕转轴110圆心呈周向对称排布,以便于装配治具200对第一磁性件120进行安装。
138.本实施例提供了一种装配治具200,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
139.如图11所示,至少两个导磁部220与支撑部210为一体式结构。
140.在该实施例中,通过将至少两个导磁部220与支撑部210为一体式结构,可以提升结构的强度和稳定性,一体式的结构进而无需在对导磁部220与支撑部210进行安装,进而可以简化装配治具200的结构。
141.具体地,至少两个导磁部220与支撑部210为一体u型结构,结构强度更加稳固,且一致性优异。
142.本实施例提供了一种装配治具200,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
143.如图11和图12所示,支撑部210包括安装部212和连接部214。安装部212沿径向设置,至少两个第二磁性件230和第一安装槽设置于安装部212,至少两个第二磁性件230位于第一安装槽的两侧;连接部214沿轴向设置,与安装部212连接。
144.在该实施例中,支撑部210包括安装部212和连接部214。安装部212沿径向设置,至少两个第二磁性件230和第一安装槽设置于安装部212,以实现对至少两个第二磁性件230的安装和固定,使得转轴110的一端可以放置于第一安装槽内。连接部214沿轴向设置,与安装部212连接,以使至少两个第二磁性件230可以通过导磁部220对多个第一磁性件120进行驱动。
145.具体地,至少两个第二磁性件230可位于安装部212、连接部214或导磁部220上。且至少两个第二磁性件230所处位置不受限,但每个第二磁性件230的磁路方向一致,以保证每个u型结构的单极性。
146.具体地,连接部214沿轴向设置,与安装部212连接,以使连接部214与安装部212连接后形成u型结构。
147.本实施例提供了一种装配治具200,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
148.如图11和图12所示,至少两个导磁部220中每个导磁部220包括齿身222和齿靴224。齿身222的第一端与连接部214连接;齿靴224设置于齿身222的第二端,与多个第一磁性件120相对。
149.在该实施例中,至少两个导磁部220中每个导磁部220包括齿身222和齿靴224。齿身222的第一端与连接部214连接,进而可以将至少两个导磁部220固定在连接部214上。齿靴224设置于齿身222的第二端,与多个第一磁性件120相对,进而使得在磁力的作用下,齿靴224部分可以对多个第一磁性件120进行驱动,通过设置齿身222和齿靴224,以使导磁部220形成磁通路,以便于导磁部220对磁性件进行驱动。
150.具体地,齿靴224的存在能够更加精确的扩展极角范围。
151.具体地,导磁部220为直齿结构,直齿在平面内的需加工位置更少,简化了制造工艺,提高制造效率。
152.本实施例提供了一种装配治具200,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
153.如图12所示,连接部214和齿身222中一者设置有凹槽,另一者设置有凸起,凸起嵌于凹槽内。
154.在该实施例中,连接部214和齿身222中一者设置有凹槽,另一者设置有凸起,凸起嵌于凹槽内,进而可以通过凹槽和凸起的方式对连接部214和导磁部220进行安装,以使导磁部220和连接部214为分体式的结构,而采用分体式的结构,可以使得装配治具200可以适用于不同型号的转子组件100,由于不同型号的电机中采用的转子组件100的型号也是不同的,即当转子组件100的尺寸较大时,避免磁性件不能放置于至少两个导磁部220之间的间隙内,此时可以选择相应尺寸的导磁部220与连接部214进行适配来改变间隙的大小,使得转子组件100可以放置于间隙内;当转子组件100的尺寸较小时,避免磁性件放置于内后与导磁部220之间的间隙过大而导致导磁部220不能更好地对磁性件进行驱动,此时可以选择相应尺寸的导磁部220与连接部214进行适配来改变间隙的大小,使得转子组件100可以放置于间隙内。从而使得分体结构使得装配治具200能够适用不同型号的转子组件100。
155.具体地,连接部214和齿身222中一者设置有凹槽,另一者设置有凸起,凸起嵌于凹槽内,即导磁部220与支撑部210之间可拆卸安装,凸起/凹槽的结构形状可以为燕尾状、圆弧状、方形等易加工形状。通过拼块连接的方式,简化了u型结构的制造工艺,提高制造效率。
156.本实施例提供了一种装配治具200,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
157.装配治具200还包括限位部,限位部与支撑部210连接,且沿周向延伸;其中,在多个第一磁性件120安装于转轴110的情况下,多个第一磁性件120在轴向上靠近支撑部210的一端抵靠于限位部。
158.在该实施例中,装配治具200还包括限位部。限位部与支撑部210连接,且沿周向延伸,以实现对限位部的安装,在多个第一磁性件120安装于转轴110的情况下,多个第一磁性件120在轴向上靠近支撑部210的一端抵靠于限位部,进而可以避免多个第一磁性件120在轴向上滑动,如果多个第一磁性件120在轴向上滑动则会导致导磁部220在对第一磁性件120进行驱动时,由于第一磁性件120位置的改变而不能使得第一磁性件120转动至预定的角度,通过设置限位部可以保证装配治具200对第一磁性件120驱动的稳定性,保证多个第一磁性件120与转轴110的轴向相对位置。
159.在本实用新型的一个实施例中提供了一种装配方法,用于上述任一实施例中的装
配治具,如图13所示,装配方法包括:将转轴插设于第一安装槽内;将多个第一磁性件安装于转轴,多个第一磁性件位于至少两个导磁部之间,至少两个第二磁性件驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置。
160.在该实施例中,装配方法用于上述任一实施例中的装配治具。装配方法包括将转轴插设于第一安装槽内,将多个第一磁性件安装于转轴,以使转轴在安装后,多个第一磁性件位于至少两个导磁部之间,至少两个第二磁性件驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置,便于后续调整多个第一磁性件的充磁方向,提升多个第一磁性件位置之间的准确性。
161.具体地,在对多个第一磁性件进行安装时,将转轴插入到第一安装槽内,第一安装槽与转轴相适配;将多个第一磁性依次套入转轴,安装第二磁性件后的装配治具将主动对套入转轴上的第一磁性件进行导向;将导向后的多个第一磁性件定位并固定,从而使得安装后的多个第一磁性件形成一体结构。
162.装配方法包括:
163.步骤302,将转轴插设于第一安装槽内;
164.步骤304,将多个第一磁性件安装于转轴,多个第一磁性件位于至少两个导磁部之间,至少两个第二磁性件驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置。
165.本实施例提供了一种装配方法,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
166.将多个第一磁性件安装于转轴,多个第一磁性件位于至少两个导磁部之间,至少两个第二磁性件驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置包括:将多个第一磁性件中的第一永磁体套设于转轴,至少两个第二磁性件驱动第一永磁体运动至第一预设位置;将多个第一磁性件中的第二永磁体套设于转轴,至少两个第二磁性件驱动第二永磁体运动至第二预设位置;将多个第一磁性件中的第三永磁体套设于转轴,至少两个第二磁性件驱动第三永磁体运动至第三预设位置。
167.在该实施例中,将多个第一磁性件安装于转轴,多个第一磁性件位于至少两个导磁部之间,至少两个第二磁性件驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置的具体方式包括,将多个第一磁性件中的第一永磁体套设于转轴,至少两个第二磁性件驱动第一永磁体运动至第一预设位置,以实现对第一永磁体位置的调整。将多个第一磁性件中的第二永磁体套设于转轴,至少两个第二磁性件驱动第二永磁体运动至第二预设位置,以实现对第二永磁体位置的调整。将多个第一磁性件中的第三永磁体套设于转轴,至少两个第二磁性件驱动第三永磁体运动至第三预设位置,以实现对第三永磁体位置的调整,以使至少两个第二磁性件驱动可以分别驱动第一永磁体、第二永磁体、第三永磁体分别转动至预定位置,从而实现对多个第一磁性件位置的调整。
168.如图14所示,装配方法还包括:
169.步骤402,将转轴插设于第一安装槽内;
170.步骤404,将多个第一磁性件中的第一永磁体套设于转轴,至少两个第二磁性件驱动第一永磁体运动至第一预设位置;
171.步骤406,将多个第一磁性件中的第二永磁体套设于转轴,至少两个第二磁性件驱动第二永磁体运动至第二预设位置;
172.步骤408,将多个第一磁性件中的第三永磁体套设于转轴,至少两个第二磁性件驱
动第三永磁体运动至第三预设位置。
173.本实施例提供了一种装配方法,除上述实施例的技术特征以外,本实施例进一步地包括了以下技术特征。
174.在至少两个第二磁性件驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置之后,装配方法还包括:将多个第一磁性件定位并固定。
175.在该实施例中,在至少两个第二磁性件驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置之后,将多个第一磁性件定位并固定,进而使得多个第一磁性件可以保持转动后的角度,防止装配治具在对多个第一磁性件转动到预设位置后多个第一磁性件之间的相对位置发生变化。
176.如图15所示,装配方法还包括:
177.步骤502,将转轴插设于第一安装槽内;
178.步骤504,将多个第一磁性件安装于转轴,多个第一磁性件位于至少两个导磁部之间,至少两个第二磁性件驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置;
179.步骤506,将多个第一磁性件定位并固定。
180.在本实用新型的权利要求书、说明书和说明书附图中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非有额外的明确限定,术语“上”、“下”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,仅是为了更方便地描述本实用新型和使得描述过程更加简便,而不是为了指示或暗示所指的装置或元件必须具有所描述的特定方位、以特定方位构造和操作,因此这些描述不能理解为对本实用新型的限制;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,举例来说,“连接”可以是多个对象之间的固定连接,也可以是多个对象之间的可拆卸连接,或一体地连接;可以是多个对象之间的直接相连,也可以是多个对象之间的通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据上述数据地具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
181.在本实用新型的权利要求书、说明书和说明书附图中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型的权利要求书、说明书和说明书附图中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
182.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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