CN102163900A - 无刷直流电机的永磁转子 - Google Patents

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Abstract

一种永磁转子(1)，包括由塑料制成的支撑结构(2)，所述支撑结构(2)包括在中央与一中心轴(5)连接的盘状部(3)，所述盘状部(3)的外周与一筒状部(6)连接，所述筒状部(6)同轴环绕所述中心轴(5)且其内设有若干由导磁材料制成并呈环形分段的轭部(10)，所述若干轭部共同形成一筒形墙、及若干呈环形分段的永磁铁(11)，每一永磁铁(11)跨越一对相邻轭部(10)间的临接处；其中，每一轭部(10)在径向平面的横截面面积沿从两端到对应相邻磁铁的临接处的方向逐渐增加。

Description

无刷直流电机的永磁转子
技术领域
本发明涉及具有内定子结构的无刷直流电机的永磁转子。
背景技术
传统技术中一种具有内定子结构的无刷直流电机的永磁转子包括支撑结构，所述支撑结构包括在中央与一中心轴连接的盘状部，所述盘状部的外周与一筒状部连接，所述筒状部同轴环绕所述中心轴且其内设有若干由导磁材料制成的轭部，以及若干永磁铁。
本发明旨在提供一种新型的具有内定子结构的无刷直流电机的永磁转子。
发明内容
本发明提供一种具有内定子结构的无刷电机的永磁转子，所述转子包括由塑料制成的支撑结构，所述支撑结构包括在中央与一中心轴连接的盘状部，所述盘状部的外周与一筒状部连接，所述筒状部同轴环绕所述中心轴且设有：若干由导磁材料制成并呈环形分段的轭部，所述若干轭部共同形成一筒形墙，以及若干呈环形分段的永磁铁，每一永磁铁跨越一对相邻轭部间的接合部；其中，每一轭部(10)在径向平面的横截面面积沿从两端到对应相邻磁铁的临接处的方向逐渐增加。
较佳的，每一轭部在与转子轴线平行的方向上的尺寸从两端向周向中部增加，使得轭部在径向平面的横截面面积相应地从两端向周向中部增加。
较佳的，每一轭部的厚度基本一致。
较佳的，每一轭部为通过将一平面坯体沿从其一端向另一端的方向冷轧得到。
较佳的，每一轭部的径向厚度从其两端向中部增加。
较佳的，所述支撑结构由塑料包覆成型在所述中心轴和所述若干轭部上。
较佳的，每一轭部在其中部具有横向弯设的附属部，所述支撑结构的盘状部包覆成型于所述附属部并将所述附属部结合于所述盘状部内。
较佳的，所述支撑结构的筒状部在所述若干轭部的中部外一体形成有若干支柱从而使得沿转子径向轭部位于相应支柱与筒状部之间，所述若干支柱基本平行于转子轴线并沿径向向内突出，从而在每对相邻支柱间为相应永磁铁形成座部。
本发明所举实施例具有以下优点：制造简单，成本低，重量轻，磁效率较高，以及制造公差较低。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1示出本发明一实施例的永磁转子的部分结构；
图2示出所述永磁转子的剖面图；
图3示出所述永磁转子的一轭部的磁通的定性曲线；
图4是所述轭部的未完全成型图；
图5是所述轭部的成型图。
具体实施方式
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
图1和图2示出本发明一实施例的具有内定子(图中未示出)结构的无刷直流电机的永磁转子1，其中图1中未示出永磁转子1的永磁铁。
转子1包括由塑料制成的支撑结构2。所述支撑结构2包括基本呈圆盘的盘状部3。
支撑结构2包覆成型在自盘状部3延伸并与盘状部3同轴的中心轴5上。
盘状部3的外周与基本呈圆筒的筒状部6连接，筒状部6环绕中心轴5并与中心轴5同轴。
本实施例中，支撑结构2的筒状部6包括与盘状部3的外周连接的第一圆环7、以及经基本平行于转子轴线O-O的若干个支柱9与第一圆环7连接的第二圆环8。
支撑结构2的筒状部6内设有若干由导磁材料制成并呈环形分段的轭部10，所述若干轭部10有角度地逐个紧靠共同形成筒形的墙(参见图2)。
永磁转子1还包括若干也呈环形分段的永磁铁11(参见图2)，所述若干永磁铁11的磁化方向基本垂直于转子轴线O-O，永磁铁的极性在图中被标记为S(“南极”)和N(“北极”)以表示磁铁面对定子的表面的极性。
所述若干永磁铁11被装设于支撑结构2的筒状部6内，且每一永磁铁11设于两相邻支柱9之间以跨越两相邻轭部10间的临接处。
上述设置使得每一轭部10均有磁通通过。磁通从一永磁铁11的一半部进入，通过相应的轭部10后流向与之紧邻的磁铁11的一相邻半部，此设置可使磁通在每一轭部10的对应相邻永磁铁之间的临接处的径向横截面(所述径向横截面主要指平行于转子轴线O-O并沿转子径向通过所述轭部的对应相邻永磁铁之间的临接处的平面。)大量集中。较佳的，在本实施例中，每一轭部10被配置为其周向中部对应两相邻永磁铁的临接处。因此，通过轭部10周向中部的径向横截面的磁通最大。
图3示出轭部10的磁通φ的定性曲线，其中竖轴表示磁通φ，对比横轴的角度α(一并参考图2)，磁通φ在轭部的周向中部α1处最大。
较佳的，所述若干轭部10的厚度基本一致。并且，特别如图1和图5所示，每一轭部10在与转子轴线O-O平行的方向上的尺寸(高度)从其两周向端向中部增加，使轭部10在径向平面的横截面面积相应地从两端向中部增加。
较佳的，每一轭部10可通过将图4中的一平面坯体10沿从其一端向另一端的方向(如图4中的虚线箭头所示)冷轧得到，该方法的优点是能够构造适应于轭部的磁畴(magnetic domain)的形状，由此显著降低磁通通过轭部10时的损耗。
通过包覆成型将轭部10结合于支撑结构2可以使轭部的定位更加精确，避免典型出现于机械组装轭部的制造过程中的组装错误。
参考图4和图5，较佳的，每一轭部10在其中部具有横向弯设的附属部10a通过包覆成型被结合于支撑结构2的盘状部3内。
在一替代实施例中，每一轭部10的径向厚度从其两端向中部增加。
在另一替代实施例中，每一轭部的高度和厚度均从其两端向中部增加。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有内定子结构的无刷电机的永磁转子(1)，所述转子(1)包括由塑料制成的支撑结构(2)，所述支撑结构(2)包括在中央与一中心轴(5)连接的盘状部(3)，所述盘状部(3)的外周与一筒状部(6)连接，所述筒状部(6)同轴环绕所述中心轴(5)且设有：
若干由导磁材料制成并呈环形分段的轭部(10)，所述若干轭部共同形成一筒形墙；
若干呈环形分段的永磁铁(11)，每一永磁铁(11)跨越一对相邻轭部(10)间的临接处；
其特征在于，每一轭部(10)在径向平面的横截面面积沿从两端到对应相邻磁铁的临接处的方向逐渐增加。
2.根据权利要求1所述的永磁转子，其特征在于，每一轭部在与转子轴线平行的方向上的尺寸从周向两端向中部增加，使轭部在径向平面的横截面面积相应地从两周向端向中部增加。
3.根据权利要求1所述的永磁转子，其特征在于，每一轭部(10)的厚度基本一致。
4.根据权利要求1所述的永磁转子，其特征在于，每一轭部(10)为通过将一平面坯体沿从其一周向端向另一周向端的方向冷轧得到。
5.根据权利要求1所述的永磁转子，其特征在于，每一轭部(10)的径向厚度从其两端向中部增加。
6.根据以上任一权利要求所述的永磁转子，其特征在于，所述支撑结构(2)由塑料包覆成型在所述中心轴(5)和所述若干轭部(10)上。
7.根据权利要求6所述的永磁转子，其特征在于，每一轭部(10)在其中部具有横向弯设的附属部(10a)，所述支撑结构(2)的盘状部(3)包覆成型于所述附属部并将所述附属部结合于所述盘状部(3)内。
8.根据权利要求6所述的永磁转子，其特征在于，所述支撑结构(2)的筒状部(6)在所述若干轭部(10)的中部外一体形成有若干支柱(9)从而使得沿转子径向轭部位于相应支柱与筒状部之间，所述若干支柱(9)基本平行于转子轴线(O-O)并沿径向向内突出，从而在每对相邻支柱(9)间为相应永磁铁(11)形成座部。
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