CN104300708B - 电机磁体的安装结构及电机 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电机领域，公开了电机磁体的安装结构及具有该安装结构的电机，电机磁体的安装结构包括电机磁体的安装结构，包括鼠笼转子和磁体，鼠笼转子包括转子铁芯和设于转子铁芯一端的第一端环，第一端环具有背对转子铁芯的第一轴向端面，磁体包括若干个间隔分布的磁极，第一轴向端面上凹设有数量与磁极数量相等且沿圆周方向间隔分布的容置槽，各磁极分别固定于各容置槽内。本发明，一方面减小了磁体在电机内部占用的轴向空间，利于定子组件的自动化生产；另一方面提高了霍尔元件的安装灵活度；再一方面避免了因在转轴上加工棱边进行固定磁体导致转轴加工过程复杂的现象发生和因在转轴上滴加胶水进行固定磁体造成轴承使用寿命短的现象。

Description

电机磁体的安装结构及电机

技术领域

本发明属于电机领域，尤其涉及电机磁体的安装结构及具有该安装结构的电机。

背景技术

如图4所示，现有具有磁环2′的电机中，其磁环2′一般设为一体式的圆筒状结构，且其一般与转子1′分开安装于转轴3′的不同轴段处，即磁环2′是直接安装于转轴3′上的，同时，磁环2′安装于转轴3′上后一般需要通过开口挡圈4′进行轴向定位。现有磁环2′的安装结构在具体应用中存在以下不足之处：

1)磁环2′直接安装在转轴3′上，占用了电机内部较大的轴向空间，从而导致霍尔元件6′的霍尔感应面只能设为径向；而霍尔感应面为径向时，霍尔元件6′只能竖直插于BMC外壳(塑封外壳)5′内，进而导致霍尔元件6′的安装灵活度较低；

2)电机的内部结构比较紧凑，不利于在定子绕组8′上增加其他便于自动化生产的零件，从而不利于定子组件的自动化生产；

3)转轴3′上需加工棱边进行固定磁环2′，从而导致转轴3′加工过程复杂；或者，需在转轴3′上滴加胶水进行固定磁环2′，胶水具有滴落至轴承7′上的隐患，进而严重影响了轴承7′的使用寿命；

4)磁环2′设为一体式的圆筒状结构，其材料成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了电机磁体的安装结构及具有该安装结构的电机，其旨在解决现有电机将磁环直接安装于转轴上导致霍尔元件安装灵活度低、不利于定子组件自动化生产和转轴加工过程复杂或轴承使用寿命短的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：电机磁体的安装结构，包括鼠笼转子和磁体，所述鼠笼转子包括转子铁芯和设于所述转子铁芯一端的第一端环，所述第一端环具有背对所述转子铁芯的第一轴向端面，所述磁体包括若干个沿圆周方向间隔分布的磁极，所述第一轴向端面上凹设有数量与所述磁极数量相等且沿圆周方向间隔分布的容置槽，各所述磁极分别固定于各所述容置槽内。

优选地，各所述磁极分别通过过盈配合方式卡插固定于各所述容置槽内。

优选地，各所述磁极还分别通过粘接件粘接固定于各所述容置槽内。

具体地，所述转子铁芯具有与所述第一端环接触的接触端面，所述第一端环具有内环壁和外环壁，所述内环壁与所述接触端面围合形成内腔，各所述容置槽均设于所述内环壁与所述外环壁之间。

优选地，所述容置槽沿所述第一轴向端面朝向所述转子铁芯所在侧凹设的深度小于所述磁极沿所述第一端环轴向延伸的高度。

更优选地，所述容置槽沿所述第一轴向端面朝向所述转子铁芯所在侧凹设的深度大于所述磁极沿所述第一端环轴向延伸的高度的二分之一。

优选地，各所述容置槽沿圆周方向均匀等间隔分布于所述第一轴向端面上。

优选地，所述磁极的数量为大于二的偶数。

具体地，所述鼠笼转子还包括设于所述转子铁芯另一端的第二端环和若干个设于转子铁芯上的导条，各所述导条的两端均分别连接所述第一端环和所述第二端环。

本发明提供的电机磁体的安装结构，通过将磁体分成若干个间隔分布的磁极，并具体通过在第一端环的第一轴向端面上设置数量与磁极数量相等的容置槽，将各磁极分别固定于各容置槽内，从而可有效实现磁体在鼠笼转子上的安装固定。本发明将构成磁体的各磁极分别安装于鼠笼转子的各容置槽内，一方面可有效减小磁体在电机内部占用的轴向空间，给在定子绕组上增加其他便于自动化生产的零件提供了机会，从而利于定子组件的自动化生产；另一方面使得霍尔元件既可水平放置于电机内又可竖直放置于电机内，极大程度地提高了霍尔元件的安装灵活度；再一方面避免了因在转轴上加工棱边进行固定磁体导致转轴加工过程复杂的现象发生和因在转轴上滴加胶水进行固定磁体造成轴承使用寿命短的现象；同时，其将磁体分成若干个互不连接的磁极，相对于现有磁体设为一体圆筒状结构的方式，可有效减少磁体的整体材料用量，进而利于降低磁体的材料成本。

本发明还提供了电机，其包括上述的电机磁体的安装结构。

本发明提供的电机，由于采用了上述的电机磁体的安装结构，故，利于提高电机的自动化生产程度，并提高了霍尔元件的安装灵活度，简化了转轴的加工过程，充分保证了轴承的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电机磁体的安装结构的示意图；

图2是图1中拆除磁体后的示意图；

图3是图2的右视图；

图4是现有技术提供的电机磁体的安装结构的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～3所示，本发明实施例一提供的电机磁体的安装结构，包括鼠笼转子1和磁体，鼠笼转子1包括转子铁芯11和设于转子铁芯11一端的第一端环12，第一端环12具有背对转子铁芯11的第一轴向端面121，磁体包括若干个沿圆周方向间隔分布的磁极2，第一轴向端面121上凹设有数量与磁极2数量相等且沿圆周方向间隔分布的容置槽122，各磁极2分别固定于各容置槽122内。本实施例将构成磁体的各磁极2分别安装于鼠笼转子1的各容置槽122内，一方面可有效减小磁体在电机内部占用的轴向空间，给在定子绕组(图未示)上增加其他便于自动化生产的零件提供了机会，从而利于定子组件(图未示)的自动化生产；另一方面使得霍尔元件(图未示)既可水平放置于电机内又可竖直放置于电机内，极大程度地提高了霍尔元件的安装灵活度；再一方面避免了因在转轴3上加工棱边进行固定磁体导致转轴3加工过程复杂的现象发生和因在转轴3上滴加胶水进行固定磁体造成轴承(图未示)使用寿命短的现象；同时，其将磁体分成若干个互不连接的磁极2，可利于减少磁体的整体材料用量，进而利于降低磁体的材料成本。

具体地，各磁极2分别通过过盈配合方式卡插固定于各容置槽122内，这样，可有效实现磁极2在容置槽122内的安装固定，其安装过程简单、安装稳固性高，且由于其可不需要增加任何固定元件，故，利于简化磁极2的安装工艺。当然了，具体应用中，为了进一步提高磁极2在容置槽122安装的稳固可靠性，磁极2还可通过胶水等粘接件(图未示)粘接固定于容置槽122内；由于此处胶水等粘接件不是加入转轴3上，故其利于避免胶水滴落至轴承上的现象发生。

或者，各磁极2分别通过间隙配合方式或过渡配合方式卡插固定于各容置槽122内，且各磁极2还通过胶水等粘接件(图未示)分别粘接固定于各容置槽122内，这样，也可实现磁极2在容置槽122内的安装固定。

具体地，如图1～3所示，转子铁芯11具有与第一端环12接触的接触端面111，第一端环12具有内环壁123和外环壁124，内环壁123与接触端面111围合形成内腔125，各容置槽122沿圆周方向设于内环壁123与外环壁124之间。本实施例，磁极2为弧形块状结构，容置槽122对应为弧形槽，容置槽122具体由底槽壁1221、第一侧槽壁1222、第二侧槽壁1223、第三侧槽壁1224和第四侧槽壁1225围合形成，第一侧槽壁1222和第二侧槽壁1223相对设置，且第一侧槽壁1222靠近第一端环12的外环壁124设置，第二侧槽壁1223靠近第一端环12的内环壁124设置，第一侧槽壁1222和第二侧槽壁1223均为弧形面，第三侧槽壁1224和第四侧槽壁1225相对设置。磁极2安装于容置槽122内后，磁极2的各侧壁分别贴合抵顶于容置槽122的第一侧槽壁1222、第二侧槽壁1223、第三侧槽壁1224和第四侧槽壁1225上，磁极2之朝向转子铁芯11的端面抵顶于容置槽122的底槽壁1221上。本实施例通过容置槽122对磁极2的各侧壁进行分别限位，可达到有效限制磁极2在容置槽122内移动位移的目的，从而利于提高磁极2安装于容置槽122内的稳固可靠性。

优选地，如图1所示，容置槽122沿第一轴向端面121朝向转子铁芯11所在侧凹设的深度小于各磁极2沿第一端环12轴向延伸的高度，这样，磁极2安装于容置槽122内后具有轴向收容于容置槽122内的收容部21和轴向凸出于容置槽122外的凸露部22。凸露部22的设置，利于霍尔元件更好地感应磁极2上的磁场信息，从而利于提高霍尔元件检测信息的准确性。当然了，具体应用中，也可将容置槽122沿第一轴向端面121朝向转子铁芯11所在侧凹设的深度设计为等于或略小于磁极2沿第一端环12轴向延伸的高度，这样，磁极2安装于容置槽122内后只具有收容于容置槽122内的收容部21，而不具有凸出于容置槽122外的凸露部22，其霍尔元件检测信息的准确性相对较低。

更为优选地，容置槽122沿第一轴向端面121朝向转子铁芯11所在侧凹设的深度大于磁极2沿第一端环12轴向延伸的高度的二分之一，这样，磁极2安装于容置槽122内后，其收容部21的轴向高度(收容部21沿磁环2轴向延伸的高度)L1大于凸露部22的轴向高度(凸露部22沿磁环2轴向延伸的高度)L2，从而利于保证磁极2安装于容置槽122内的稳固可靠性。

优选地，各容置槽122沿圆周方向均匀等间隔分布于第一轴向端面121上，这样，各磁极2分别安装于各容置槽122内后，各磁极2沿圆周方向也为均匀等间隔分布，这样，利于保证磁体磁场分布的均匀性。

优选地，所述磁极2的数量为大于二的偶数，这样，利于保证各磁极2沿圆周方向分布的对称性，从而利于保证磁体磁场分布的对称性。

具体地，如图1所示，鼠笼转子1还包括设于转子铁芯11另一端的第二端环13和若干个分别设于转子铁芯11上各转子槽(图未示)内的导条(图未示)，各导条的两端均分别连接第一端环12和第二端环13并形成笼型绕组，第二端环13具有背对转子铁芯11的第二轴向端面(图未标示)。

具体地，导条可为铝条或铜条，其具体可铸造成型。第一端环12和第二端环13具体均可为铝环或铜环。

具体地，磁极可以轴向充磁，也可以径向充磁，其充磁操作方式的选择灵活度高。

本发明实施例还提供了电机，其包括上述的电机磁体的安装结构。本发明实施例提供的电机，由于采用了上述的电机磁体的安装结构，故，利于提高电机的自动化生产程度，并提高了霍尔元件的安装灵活度，简化了转轴3的结构和加工过程，充分保证了轴承的使用寿命。

具体地，电机还包括转轴3、定子组件(图未示)、塑封外壳(图未示)、电路板(图未示)、霍尔元件(图未示)、前端盖(图未示)、后端盖(图未示)、前轴承(图未示)和后轴承(图未示)，鼠笼转子1安装于转轴3上，定子组件套设于鼠笼转子1外，塑封外壳塑封于定子组件、电路板和霍尔元件外，前端盖和后端盖分别设于塑封外壳的两端，前轴承和后轴承分别安装于转轴3的两端并分别收容于前端盖和后端盖内，鼠笼转子1位于前轴承和后轴承之间，第一端环12和霍尔元件均靠近后轴承设置，第二端环13靠近前轴承设置。

更具体地，本实施例提供的电机为PG电机(转速由可控硅的导通角来控制的电机)，电路板为PG板。

具体地，本实施例，霍尔元件可以水平放置于电机内，也可以竖直放置于电机内，其霍尔元件的安装灵活度高，利于优化电机的结构。

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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.电机磁体的安装结构，包括鼠笼转子和磁体，所述鼠笼转子包括转子铁芯和设于所述转子铁芯一端的第一端环，所述第一端环具有背对所述转子铁芯的第一轴向端面，其特征在于：所述磁体包括若干个沿圆周方向间隔分布的磁极，所述第一轴向端面上凹设有数量与所述磁极数量相等且沿圆周方向间隔分布的容置槽，各所述磁极分别固定于各所述容置槽内，所述转子铁芯具有与所述第一端环接触的接触端面，所述第一端环具有内环壁和外环壁，所述内环壁围合形成内腔，各所述容置槽均设于所述内环壁与所述外环壁之间，所述磁极为弧形块状结构，所述容置槽对应为弧形槽，所述容置槽具体由底槽壁、第一侧槽壁、第二侧槽壁、第三侧槽壁和第四侧槽壁围合形成，所述第一侧槽壁和所述第二侧槽壁相对设置，且所述第一侧槽壁靠近所述第一端环的外环壁设置，所述第二侧槽壁靠近所述第一端环的内环壁设置，所述第一侧槽壁和所述第二侧槽壁均为弧形面，所述第三侧槽壁和所述第四侧槽壁相对设置；所述磁极的各侧壁分别贴合抵顶于所述容置槽的所述第一侧槽壁、所述第二侧槽壁、所述第三侧槽壁和所述第四侧槽壁上，所述磁极之朝向所述转子铁芯的端面抵顶于所述容置槽的所述底槽壁上；

所述磁极安装于所述容置槽内后具有轴向收容于所述容置槽内的收容部和轴向凸出于所述容置槽外的凸露部。

2.如权利要求1所述的电机磁体的安装结构，其特征在于：各所述磁极分别通过过盈配合方式卡插固定于各所述容置槽内。

3.如权利要求1或2所述的电机磁体的安装结构，其特征在于：各所述磁极还分别通过粘接件粘接固定于各所述容置槽内。

4.如权利要求1或2所述的电机磁体的安装结构，其特征在于：所述容置槽沿所述第一轴向端面朝向所述转子铁芯所在侧凹设的深度小于所述磁极沿所述第一端环轴向延伸的高度。

5.如权利要求4所述的电机磁体的安装结构，其特征在于：所述容置槽沿所述第一轴向端面朝向所述转子铁芯所在侧凹设的深度大于所述磁极沿所述第一端环轴向延伸的高度的二分之一。

6.如权利要求1或2所述的电机磁体的安装结构，其特征在于：各所述容置槽沿圆周方向均匀等间隔分布于所述第一轴向端面上。

7.如权利要求1或2所述的电机磁体的安装结构，其特征在于：所述磁极的数量为大于二的偶数。

8.如权利要求1或2所述的电机磁体的安装结构，其特征在于：所述鼠笼转子还包括设于所述转子铁芯另一端的第二端环和若干个设于转子铁芯上的导条，各所述导条的两端均分别连接所述第一端环和所述第二端环。

9.电机，其特征在于：包括如权利要求1至8任一项所述的电机磁体的安装结构。