CN103618393B - 转子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转子，包括转轴、第一转子导磁轭、第二转子导磁轭以及第三转子导磁轭；每一转子导磁轭上设置有多个永磁体，每个转子导磁轭的所有永磁体距离转轴距离均相等，且沿着转子导磁轭的周向等间距地间隔分布；任一转子导磁轭上的任意两个相邻的永磁体的朝向所述转轴的磁极异名，第一转子导磁轭和第三转子导磁轭上的永磁体分别正对，且正对的两个永磁体朝向转轴方向的磁极同名，第二转子导磁轭上的永磁体分别与第一转子导磁轭以及第二转子导磁轭上的永磁体在垂直于所述转轴的平面上的投影相邻且边缘相互重合，且任意两个投影相邻且边缘相互重合的永磁体朝向转轴的磁极异名。本发明具有减小定子铁芯处的涡流发热，进而节约能源的有益效果。

Description

转子

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其涉及一种转子。

背景技术

永磁电机具有损耗低，效率高等优点，在节约能源和环境保护日益受到重视的今天，应用越来越广泛。如风机，水泵，压缩机等以连续的，恒定速度和单方向运行的应用场合，普通异步电机由于效率，功率因数等原因造成电能的浪费，正逐渐被永磁电机取代。同时，很多工业机械，其运行速度需要任意设定和调节，但速度控制精度要求不高，永磁同步电机由于体积小，高效节能等优点，正逐渐成为该场合的主要产品。

电机包括定子和转子。线圈绕制在电动机的定子铁芯上，当线圈中流过变化的电流时，该线圈产生的磁场使得定子铁芯中产生涡流现象，该涡流现象使定子铁芯发热浪费了能量，降低了电机的效率。

发明内容

针对现有技术中定子铁芯因涡流发热较多的缺陷，提供一种可以减小定子铁芯涡流发热的转子。

本发明解决技术问题采用的技术方案是：提供一种转子，包括转轴、第一转子导磁轭、第二转子导磁轭以及第三转子导磁轭，所述第一转子导磁轭、第二转子导磁轭以及第三转子导磁轭均套设在所述转轴上；

每一所述转子导磁轭上设置有多个永磁体，三个所述转子导磁轭上的永磁体数量相等且为预设的偶数，每个所述转子导磁轭的所有永磁体距离所述转轴距离均相等，且沿着所述转子导磁轭的周向等间距地间隔分布；每一所述永磁体的磁极沿所述转子导磁轭的径向分布，任一所述转子导磁轭上的任意两个相邻的所述永磁体的朝向所述转轴的磁极异名，所述第一转子导磁轭和所述第三转子导磁轭上的永磁体分别正对，且正对的两个所述永磁体朝向所述转轴方向的磁极同名，所述第二转子导磁轭上的永磁体分别与所述第一转子导磁轭以及所述第三转子导磁轭上的永磁体在垂直于所述转轴的平面上的投影相邻且边缘相互重合，且任意两个投影相邻且边缘相互重合的永磁体朝向所述转轴的磁极异名。

在本发明提供的转子中，每个所述转子导磁轭上距离所述转轴距离相同的位置设置有多个分别与所述永磁体适配的插槽，每一所述插槽沿着平行于所述转轴的方向延伸，所述永磁体分别插接在所述插槽中。

在本发明提供的转子中，所述永磁体呈长方体或正方体状结构。

在本发明提供的转子中，所述永磁体呈瓦片状结构。

在本发明提供的转子中，所述永磁体的横截面呈圆弧状，所述永磁体安装在所述插槽中时，所述永磁体的横截面的圆心位于所述转轴的轴心线上。

在本发明提供的转子中，所述转轴包括呈圆柱状的主体以及设置在所述主体的侧壁上的若干个凸肋，每一所述凸肋沿着平行于所述转轴轴向的方向延伸，并且所述若干个凸肋沿着所述转轴的周向均匀分布；

每个所述转子导磁轭沿其轴心线方向设置有圆柱形的通孔，所述通孔对应的侧壁上设置有若干个卡槽，所述主体穿置在所述通孔中，所述若干个凸肋分别嵌置于所述若干个卡槽中。

在本发明提供的转子中，所述三个转子导磁轭均用铝制成。

在本发明提供的转子中，所述三个转子导磁轭之间通过绝缘胶粘结在一起。

实施本发明提供的转子具有以下有益效果：本发明提供的转子的永磁体的排布方式使得第二转子导磁轭上的永磁体产生的磁场在定子铁芯上产生一个电动势来中和定子线圈产生的磁场在定子铁芯上导致的涡流现象，使得定子铁芯减小了发热，提高了电机的效率，具有节约能源的有益效果。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明第一实施例中的转子的分解结构示意图；

图2是本发明第一实施例中的转子的侧壁面展开成一平面时的永磁体排布示意图；

图3是本发明第一实施例中的转子导磁轭的横截面的结构示意图。

具体实施方式

图1示出了本发明第一实施例中的转子，其用于和定子组成电机，在定子线圈中通以交流电，该定子线圈产生变化的磁场，该变化的磁场与转子上的永磁体产生的磁场相互作用，使得转子产生转动力矩不断转动。在本实施例中，该转子包括第一转子导磁轭10a、第二转子导磁轭10b以及第三转子导磁轭10c、多个永磁体20以及转轴30。并且永磁体20的个数为偶数个。第一转子导磁轭10a、第二转子导磁轭10b以及第三转子导磁轭10c均呈圆柱状并依次同轴并排地套设在转轴30上。并且第一转子导磁轭10a、第二转子导磁轭10b以及第三转子导磁轭10c均相对于转轴30的周向固定。

同时参照图2，该多个永磁体20设置在每一个转子导磁轭10a/10b/10c上，且多个永磁体20距离转轴30距离相同，该多个永磁体20沿着每一转子导磁轭10a/10b/10c的周向间隔相同距离地分布。每一永磁体20的磁极沿转子导磁轭10a/10b/10c的径向分布，同一转子导磁轭10a/10b/10c上的相邻两个永磁体20的朝向转轴30的磁极异名。第一转子导磁轭10a和第三转子导磁轭10c上的永磁体20分别正对，且正对的两个永磁体20朝向转轴30方向的磁极同名。第二转子导磁轭10b上的永磁体20分别与第一转子导磁轭10a上以及第三转子导磁轭10c上的永磁体20在垂直于转轴30的平面上的投影相邻且边缘相互重合。且该投影相邻的两个永磁体20朝向转轴30方向的磁极异名。

该三个转子导磁轭10a、10b、10c之间分别通过绝缘胶粘贴固定。当然也可以采用其他方式固定。每一转子导磁轭10a/10b/10c的形状也可以不为圆柱状，还可以是其他柱状结构，例如正八棱柱、正十二棱柱等。

本发明中提供的转子的这种将第二转子导磁轭10b上的永磁体20分别与第一转子导磁轭10a以及第三转子导磁轭上10c的永磁体20错开排列的方式可以使得转子在定子磁场的驱动下转动的时候，始终保持第一转子导磁轭10a和第三转子导磁轭10c上的每组正对的两个永磁体20的磁极同名，第二转子导磁轭10b上的永磁体20分别与第一转子导磁轭10a以及第三转子导磁轭10c上的投影相邻的两个永磁体20的磁极异名。这样不管是正转还是反转，第二转子导磁轭10b的永磁体20到达预定位置的时候，产生一个电动势，抑制了定子铁芯上的涡流，减小了定子铁芯的发热，大大提高了电动机的电能的使用效率，具有节能、环保以及保护定子的有益效果。

可以理解地，第一转子导磁轭10a、第二转子导磁轭10b以及第三转子导磁轭10c上的永磁体20的个数可以为根据需要设定。其优选取值可以为四个、六个或八个，在本实施例中，每一转子导磁轭10a/10b/10c上的永磁体20的个数为六个。

在本实施例中，永磁体20的安装方式为内嵌式。每一转子导磁轭10a/10b/10c上设置有六个插槽11。该六个插槽11分别设置于转子导磁轭10a/10b/10c距离转轴30距离相同的位置。每一永磁体20的形状为长方体或正方体状，因此插槽11也为与该永磁体20适配的长方体状或正方体，便于安装和定位。每一转子导磁轭10a/10b/10c的长度可以是相同的，这便于按统一规格生产，能降低成本。也可以是不相同的。该三个转子导磁轭10a、10b、10c采用铝一体成型，当然也可以采用其他导磁材料。该永磁体20的大小尺寸根据实际情况设定。

优选地，为了提高转子的效率，可以尽量将插槽11靠近转子导磁轭10a/10b/10c的外侧壁面设置。并且每一永磁体20的沿着转子导磁轭10a/10b/10c的切向上的宽度由转子导磁轭10a/10b/10c的直径以永磁体20的个数决定。

转轴30包括大致呈圆柱杆状的主体(未示出)，该主体上用于安装转子导磁轭10a/10b/10c的部分设置有六个凸肋。该六个凸肋沿着平行于转轴30的轴心线的方向延伸，并且沿着转轴30的周向均匀分布。如图3所示，每一转子导磁轭10a/10b/10c上设置沿其中轴线设置有圆柱形的通孔12，并且该通孔12对应地侧壁上还设置有与凸肋适配的卡槽13，转轴30的主体穿插设置在该通孔12中时，凸肋嵌置于卡槽13中。凸肋和卡槽13的配合作用使得转轴30与每一转子导磁轭10a/10b/10c之间周向固定。当然可以理解地，用于限位的凸肋的数量不限于六个，还可以为其他个数。

在第二实施例中，该转子包括第一转子导磁轭10a、第二转子导磁轭10b以及第三转子导磁轭10c、多个永磁体20以及转轴30。并且永磁体20的个数为偶数个。第一转子导磁轭10a、第二转子导磁轭10b以及第三转子导磁轭10c均呈圆柱状并依次同轴并排地套设在转轴30上。并且第一转子导磁轭10a、第二转子导磁轭10b以及第三转子导磁轭10c均相对于转轴30的周向固定。

同时参照图2，该多个永磁体20设置在每一个转子导磁轭10a/10b/10c上，且多个永磁体20距离转轴30距离相同，该多个永磁体20沿着每一转子导磁轭10a/10b/10c的周向间隔相同距离地分布。每一永磁体20的磁极沿转子导磁轭10a/10b/10c的径向分布，同一转子导磁轭10a/10b/10c上的相邻两个永磁体20的朝向转轴30的磁极异名。第一转子导磁轭10a和第三转子导磁轭10c上的永磁体20分别正对，且正对的两个永磁体20朝向转轴30方向的磁极同名。第二转子导磁轭10b上的永磁体20分别与第一转子导磁轭10a上以及第三转子导磁轭10c上的永磁体20在垂直于转轴30的平面上的投影相邻且边缘相互重合。且该投影相邻的两个永磁体20朝向转轴30方向的磁极异名。

在本实施例中，该转子的永磁体20的形状呈瓦片状，并且该永磁体20的横截面是圆弧形的。插槽11的形状与永磁体20的形状相同。当永磁体20安装在插槽11中的时候，该永磁体20的圆弧形的横截面的圆心位于转轴30的轴心线上。

永磁体20采用这种形状和位置安装时，第一转子导磁轭10a以及第三转子导磁轭10c上的永磁体20分别与第二转子导磁轭10b上的永磁体20在垂直于转轴30轴向的平面上的投影相邻，且相互重叠的部分面积为零。这使得定子铁芯上的涡流发热最小，并且由于重叠部分面积为零，还可以避免第二转子导磁轭10b上的永磁体20产生的磁场对转子的转动产生阻碍作用。当然，永磁体20的形状并不局限于此，其还可以采用其他形状。

应当理解的是，上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种转子，其特征在于，包括转轴(30)、第一转子导磁轭(10a)、第二转子导磁轭(10b)以及第三转子导磁轭(10c)，所述第一转子导磁轭(10a)、第二转子导磁轭(10b)以及第三转子导磁轭(10c)均套设在所述转轴(30)上；

每一所述转子导磁轭(10a/10b/10c)上设置有多个永磁体(20)，三个所述转子导磁轭(10a、10b、10c)上的永磁体(20)数量相等且为预设的偶数，每个所述转子导磁轭(10a/10b/10c)的所有永磁体(20)距离所述转轴(30)距离均相等，且沿着所述转子导磁轭(10a/10b/10c)的周向等间距地间隔分布；每一所述永磁体(20)的磁极沿所述转子导磁轭(10a/10b/10c)的径向分布，任一所述转子导磁轭(10a/10b/10c)上的任意两个相邻的所述永磁体(20)的朝向所述转轴(30)的磁极异名，所述第一转子导磁轭(10a)和所述第三转子导磁轭(10c)上的永磁体(20)分别正对，且正对的两个所述永磁体(20)朝向所述转轴(30)方向的磁极同名，所述第二转子导磁轭(10b)上的永磁体(20)分别与所述第一转子导磁轭(10a)以及所述第三转子导磁轭(10c)上的永磁体(20)在垂直于所述转轴(30)的平面上的投影相邻且边缘相互重合，且任意两个投影相邻且边缘相互重合的永磁体(20)朝向所述转轴(30)的磁极异名。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，每个所述转子导磁轭(10a/10b/10c)上距离所述转轴(30)距离相同的位置设置有多个分别与所述永磁体(20)适配的插槽(11)，每一所述插槽(11)沿着平行于所述转轴(30)的方向延伸，所述永磁体(20)分别插接在所述插槽(11)中。

3.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，所述永磁体(20)呈长方体或正方体状结构。

4.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，所述永磁体(20)呈瓦片状结构。

5.根据权利要求4所述的转子，其特征在于，所述永磁体(20)的横截面呈圆弧状，所述永磁体(20)安装在所述插槽(11)中时，所述永磁体(20)的横截面的圆心位于所述转轴(30)的轴心线上。

6.根据权利要求3或5所述的转子，其特征在于，所述转轴(30)包括呈圆柱状的主体以及设置在所述主体的侧壁上的若干个凸肋，每一所述凸肋沿着平行于所述转轴(30)轴向的方向延伸，并且所述若干个凸肋沿着所述转轴(30)的周向均匀分布；

每个所述转子导磁轭(10a/10b/10c)沿其轴心线方向设置有圆柱形的通孔(12)，所述通孔(12)对应的侧壁上设置有若干个卡槽(13)，所述主体穿置在所述通孔(12)中，所述若干个凸肋分别嵌置于所述若干个卡槽(13)中。

7.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述三个转子导磁轭(10a、10b、10c)之间通过绝缘胶粘结在一起。