CN102593985A - 一种表贴式转子及一种电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种表贴式转子,与电机的转轴相连接,所述表贴式转子包括:并排排列且焊接连接的多个叠片,所述多个叠片构成所述表贴式转子的圆柱形主体,所述圆柱形主体中设置有多个减重孔,所述圆柱形主体的侧面上设置有多个凹槽,所述多个凹槽沿所述圆柱形主体的轴向方向延伸,所述凹槽上放置有永磁体。本发明提供的一种表贴式转子及一种电机可以通过多个叠片焊接在一起构成表贴式转子,可以有效提高转子的散热效果。同时,由于每个叠片上都设置有减重孔,因此可以有效减轻重量。本发明的转子上还设置凹槽,可以放置永磁体。

Description

一种表贴式转子及一种电机
技术领域
本发明涉及电机技术领域,特别是涉及一种表贴式转子及一种电机。
背景技术
在电机领域,永磁同步电机因为有着转矩密度高、效率高等诸多优点,成为这个领域最具有潜力的电机形式。
永磁同步电机的特点通常在于其转子,目前广泛采用的转子冲片形式为V型永磁体结构和一字型永磁体。V型永磁体结构的电机通常来说都具有较高的转子机械强度,特别适用于高速场合。但是这种结构,由于磁路本身的弱点,磁力线在电机径向的路径过长,而在电机转子中,这种做法会增加电机转子的硅钢片用量。导致整个结构重量增加。这对于车用电机来说,不利于减轻动力系统重量。
对于采用一字型永磁体结构的转子,由于在每块永磁体中间处对两个块永磁体形成短路,因此会削弱磁体性能。同时由于其产生的磁场的气隙磁密波形不好,不特殊设计,很难用于高频电流场合。
同时,由于永磁体无法在高温下工作,转子的散热效果也是电机设计要考虑的重点。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种表贴式转子及一种电机,以实现提高电机散热效果的目的,技术方案如下:
一种表贴式转子,与电机的转轴相连接,所述表贴式转子包括:并排排列且焊接连接的多个叠片,所述多个叠片构成所述表贴式转子的圆柱形主体,所述圆柱形主体中设置有多个减重孔,所述圆柱形主体的侧面上设置有多个凹槽,所述多个凹槽沿所述圆柱形主体的轴向方向延伸,所述凹槽上放置有永磁体。
优选的,还包括:设置于所述圆柱形主体外侧用于固定所述永磁体的固定件。
优选的,所述固定件为圆箍。
优选的,所述多个减重孔中相邻的两个减重孔之间连接有支撑臂,所述多个叠片中相邻的两个叠片的支撑臂错位分布。
优选的,所述圆柱形主体中最外侧的两个叠片中的支撑臂个数多于位于内部的叠片中支撑臂个数。
优选的,所述支撑臂上还设置有延伸方向垂直与所述圆柱形主体轴向方向和径向方向的散热通孔。
优选的,相邻支撑臂上的所述散热通孔位于不同的径向平面上。
优选的,所述永磁体上与所述固定件相对的外表面为弧型面。
优选的,所述永磁体上与所述凹槽相对的内表面为平面。
本发明还提供了一种电机,包括:定子和转轴,还包括表贴式转子,所述表贴式转子与所述转轴相连接,所述表贴式转子包括:并排排列且焊接连接的多个叠片,所述多个叠片构成所述表贴式转子的圆柱形主体,所述圆柱形主体中设置有多个减重孔,所述圆柱形主体的侧面上设置有多个凹槽,所述多个凹槽沿所述圆柱形主体的轴向方向延伸,所述凹槽上放置有永磁体。
通过应用以上技术方案,本发明提供的一种表贴式转子及一种电机可以通过多个叠片焊接在一起构成表贴式转子,可以有效提高转子的散热效果。同时,由于每个叠片上都设置有减重孔,因此可以有效减轻重量。本发明的转子上还设置凹槽,可以放置永磁体。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,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。
图1为本发明实施例提供的一种表贴式转子中一种叠片的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种表贴式转子中圆柱形主体的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种表贴式转子的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种表贴式转子中另一种叠片的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种表贴式转子中另一种叠片的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的另一种表贴式转子的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的一种电机的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
如图1至图3所示,本发明实施例提供的一种表贴式转子,与电机的转轴相连接,该表贴式转子包括:并排排列且焊接连接的多个叠片001,多个叠片001构成表贴式转子的圆柱形主体002,圆柱形主体中设置有多个减重孔003,圆柱形主体002的侧面上设置有多个凹槽004,多个凹槽004沿圆柱形主体002的轴向方向延伸,凹槽004上放置有永磁体005。
其中,叠片结构的表面和永磁体将转子分为极区和轭区。
其中,永磁体005的极性可以根据需要进行设定,如图3所示的表贴式转子,共有16个凹槽004,可以放置8对极性相反的永磁体005。当然,在本发明其他实施例中,表贴式转子上的凹槽004的个数还可以为其他,本发明并不做限定。最后电机转子表面要包一层浸漆的玻璃纤维来加强电机在径向上的强度,这种做法为表贴式永磁转子的常规做法。
其中,如图1所示,减重孔003中靠近圆柱形主体中心一侧设置有焊点006,多个叠片001通过焊点006连接在一起。当然,多个叠片001的连接方式还可以有多种,如通过紧固件进行连接,使用紧固件进行连接的其中一种方式是:在多个叠片001上设置通孔,使用紧固件通过该通孔对多个叠片001进行固定。
其中,所述电机可以为永磁同步电机。
其中,如图2所示,圆柱形主体002中心可以设置有一通孔008,通孔008上设置有用于与转轴相连接的键槽009。可以理解的是,圆柱形主体002上也可以不设置通孔008,仅设置一凹槽即可。将转子通过键槽009与电机的转轴连接是本领域常用手段,不再进行说明。
其中,如图1所示,多个减重孔003中相邻的两个减重孔003之间连接有支撑臂007,所述多个叠片001中相邻的两个叠片的支撑臂007可以错位分布。为方便理解,下面举例说明:如图4和图5所示,是两个相邻的叠片001A和001B的示意图,从图中可以看出,它们的支撑臂007是错位分布的(方便起见,图4和图5所示的叠片中的焊点并未示出)。本领域技术人员可以理解的是,错位分布的支撑臂007可以更多的搅动空气,增加散热效果。容易理解的是,本发明中减重孔003的形状和分布可以如图3、图4所示,也可以为其他形式,本发明在此不做限定。当然,构成圆柱形主体002的多个叠片中减重孔的形状和分布也可以不同。可以理解的是,可以根据多个叠片中减重孔的形状和分布来调整焊点的位置,以使多个叠片可以紧固的焊接在一起。
减重孔003不但减轻重量,同时可以加强散热。固体对流体的热传导中,接触面积和流体的混乱程度影响热量传递,在热力学上这种叫做对流散热。这里引用要说明的是,固体和流体接触,流体越混乱,他们之间的热传递效果越好。鉴于这种考虑,如图4和图5所示,叠片的支撑臂007上还可以设置延伸方向垂直与圆柱形主体002轴向方向和径向方向的散热通孔015。图4和图5所示的散热通孔015在相邻的支撑臂007上的分布位置是错开的,这样的结构更加有利于增加固体和流体的接触面积以及流体的混乱程度,从而提高散热效率。优选的,相邻支撑臂007上的散热通孔015也可以位于不同的径向平面上。这样,电机在运行时,空气将被这些孔搅乱,形成更强的紊流,加强散热效果。
优选的,圆柱形主体002中最外侧的两个叠片中的支撑臂007个数多于位于内部的叠片中支撑臂007个数。例如:最外侧的两个叠片采用图1所示的形式,内部的叠片采用图3或图4所示的形式。一般来说,支撑臂007的个数越多,叠片的坚固性就越大。
如图6所示,本发明实施例提供的另一种表贴式转子中,还可以包括:设置于所述圆柱形主体002外侧用于固定所述永磁体005的固定件010。
其中,固定件010可以为圆箍。当然,固定件010也可以为其他形式,如仅覆盖永磁体005且与凹槽004两侧的齿固定连接的紧固件。其中,齿的高度可以根据电机所需要的电磁性能进行调节。
齿可以保证永磁体不发生切向的位移(固定作用)。另外,齿的高度是可以调节的,磁的高度不同可以调节电机的磁阻效应(磁路不等引起的转矩,典型的运用为开关磁阻电机)。下面进一步阐述磁阻效应:在电机中,磁路的不等,在专业术语描述中叫做交轴和直轴电感不同,会产生和两个电感和当前电流相关的一个转矩。在电机中,这个转矩的合理运用可以加强电机的运行性能。但是同样要注意的是,这种齿也不宜太高,太高的齿同样会增加磁路的漏磁通,降低电机永磁体的性能。因此,这样的设计可以使设计师合理调整电机直轴和交轴电感,调整电机的电磁性能。
优选的,永磁体005上与固定件010相对的外表面为弧型面。这样,永磁体005可以与固定件010紧密连接。优选的,永磁体005上与凹槽004相对的内表面为平面。
需要说明的一点是,永磁体005的外表面为弧形面,内表面为平面,这种结构的特点是在永磁体中心部位比边缘要厚,本领域技术人员很容易理解,这样会使得永磁体中间部位的磁场强度较大,且其大小会和永磁体的厚度成比例。这种永磁体在电机气隙中形成的磁场会更接近于正弦分布。正弦分布的磁场在旋转过程中变化比较平稳,不出现突变,这样气隙磁场在永磁体中形成的涡流将大幅度降低,避免在高频时出现永磁体退磁。
如图7所示,本发明实施例还提供了一种电机,包括:定子100和转轴300,还包括表贴式转子200,表贴式转子200与转轴300相连接,表贴式转子200包括:并排排列且焊接连接的多个叠片,多个叠片构成表贴式转子的圆柱形主体,圆柱形主体中设置有多个减重孔,圆柱形主体的侧面上设置有多个凹槽,多个凹槽沿圆柱形主体的轴向方向延伸,凹槽上放置有永磁体。
容易理解的是,定子100和转轴300是电机中的必备设备,本领域技术人员知悉这些设备的构成和使用。其中,所述电机可以为永磁同步电机。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种表贴式转子,与电机的转轴相连接,其特征在于,所述表贴式转子包括:并排排列且焊接连接的多个叠片,所述多个叠片构成所述表贴式转子的圆柱形主体,所述圆柱形主体中设置有多个减重孔,所述圆柱形主体的侧面上设置有多个凹槽,所述多个凹槽沿所述圆柱形主体的轴向方向延伸,所述凹槽上放置有永磁体。
2.根据权利要求1所述的表贴式转子,其特征在于,还包括:设置于所述圆柱形主体外侧用于固定所述永磁体的固定件。
3.根据权利要求2所述的表贴式转子,其特征在于,所述固定件为圆箍。
4.根据权利要求1所述的表贴式转子,其特征在于,所述多个减重孔中相邻的两个减重孔之间连接有支撑臂,所述多个叠片中相邻的两个叠片的支撑臂错位分布。
5.根据权利要求4所述的表贴式转子,其特征在于,所述圆柱形主体中最外侧的两个叠片中的支撑臂个数多于位于内部的叠片中支撑臂个数。
6.根据权利要求4所述的表贴式转子,其特征在于,所述支撑臂上还设置有延伸方向垂直与所述圆柱形主体轴向方向和径向方向的散热通孔。
7.根据权利要求6所述的表贴式转子,其特征在于,相邻支撑臂上的所述散热通孔位于不同的径向平面上。
8.根据权利要求2所述的表贴式转子,其特征在于,所述永磁体上与所述固定件相对的外表面为弧型面。
9.根据权利要求1所述的表贴式转子,其特征在于,所述永磁体上与所述凹槽相对的内表面为平面。
10.一种电机,包括:定子和转轴,其特征在于,还包括表贴式转子,所述表贴式转子与所述转轴相连接,所述表贴式转子包括:并排排列且焊接连接的多个叠片,所述多个叠片构成所述表贴式转子的圆柱形主体,所述圆柱形主体中设置有多个减重孔,所述圆柱形主体的侧面上设置有多个凹槽,所述多个凹槽沿所述圆柱形主体的轴向方向延伸,所述凹槽上放置有永磁体。
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