CN104393698B - 一种带挡板结构的同步电机转子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带挡板结构的同步电机转子，属于电机技术领域，为解决现有同步电机转子的磁钢固定结构复杂，拆装不便，加工工序多，生产成本高等问题而设计。其包括转子铁芯和设置在所述转子铁芯的内部并沿周向排列的磁钢，还包括与所述转子铁芯可拆卸连接的挡板组件，用于对所述磁钢进行限位。本发明挡板组件的设置使得磁钢得到固定，结构简单，拆装方便，保证了电机质量。

Description

一种带挡板结构的同步电机转子

技术领域

本发明属于电机技术领域，尤其涉及一种带挡板结构的同步电机转子。

背景技术

同步电机通常以永磁材料作为磁极取代同步电机励磁磁极和励磁绕组，而磁钢的固定装置一直是电机设计者的一大难题。

传统同步电机主要是靠挡板及铆钉固定磁钢，其中，该磁钢固定方式存在以下缺陷：1、磁钢固定需要增加铆钉及打铆钉的工序，增加生产成本；2、磁钢槽被挡板完全挡住，磁钢若出现损坏、漏装等情况不易被察觉；3、磁钢的更换需要增加破坏铆钉的工序，且铆钉不能循环利用。

为了克服上述缺陷，中国专利号为200520098758.X的专利公开了一种卡簧固定磁钢式永磁电机转子，这种固定方法依靠其一端采用铸铝将磁钢槽完全挡住的止口结构、另一端采用卡簧的方式或者两端都采用卡簧的方式对磁钢槽中的磁钢进行定位。但是，该方案却存在如下缺点：1、需要在转子加工完后增加卡簧槽加工工序；2、转子磁钢槽一端采用铸铝止口方式导致磁钢一端被封堵，不方便拆卸磁钢；3、转子端部开槽的卡簧槽弧度大于卡簧弧度，电机旋转时，容易造成旋转扭动现象，甚至造成松脱现象；4、转子止口端铝环使用过多，导致电机启动电流大，不利于电机的启动性能，同时转子铝环的不均匀设计，输出波动大，不利于电机的稳定运行；5、转子无漏磁设计，电机漏磁严重，磁钢用量增加，成本增加。

发明内容

本发明的目的之一是提出一种结构简单，拆装方便，能够实现磁钢的固定，保证电机质量的带挡板结构的同步电机转子。

本发明的目的之二是提出一种定位磁钢，方便拆装，加工工序少，生产效率高，生产成本低的带挡板结构的同步电机转子。

本发明的目的之三是提出一种降低漏磁，减少磁钢用量，保证电机性能，节约成本的带挡板结构的同步电机转子。

本发明的目的之四是提出一种能够实现快速拆卸的带挡板结构的同步电机转子。

本发明的目的之五是提出一种既牢固固定磁钢又方便观察磁钢是否损坏的带挡板结构的同步电机转子。

本发明的目的之六是提出一种有利于电机的启动性能及稳定运行的带挡板结构的同步电机转子。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种带挡板结构的同步电机转子，包括转子铁芯和设置在所述转子铁芯的内部并沿周向排列的磁钢，还包括与所述转子铁芯可拆卸连接的挡板组件，用于对所述磁钢进行限位。

进一步的，所述转子铁芯上设置有磁钢槽，所述磁钢设置在所述磁钢槽内；

所述转子铁芯和所述挡板组件通过卡槽和卡扣紧密卡合连接，所述挡板组件上设置有用以至少部分的封闭所述磁钢槽的挡板。

进一步的，所述转子铁芯上设置有转子沉孔，所述转子沉孔内设置有转子轴孔；

所述转子沉孔的外围处均布有若干个所述磁钢槽，每个磁钢槽的两端部均设置有磁隔桥。

进一步的，所述转子沉孔的内周壁上设置有若干个第一卡槽；

所述挡板组件包括第一挡板和与所述第一挡板共轴连接的固定座；

所述第一挡板的中心开设有供转子轴穿设的第一中心孔，所述固定座的两端均具有供转子轴穿设的开口；

当所述固定座插入所述转子沉孔内后，所述固定座的外周壁上设置的若干个第一卡扣与所述第一卡槽相卡接，同时，所述第一挡板至少部分的封闭所述磁钢槽。

更进一步的，所述第一卡扣为一卡凸，所述卡凸的顶端靠近所述固定座处开设有凹槽，所述固定座的外壁上靠近所述凹槽处开设有通孔。

进一步的，在至少部分所述磁隔桥的内周壁上设置有第二卡槽；

所述挡板组件包括第二挡板，所述第二挡板的外周壁上设置有若干个与所述第二卡槽相配合的第二卡扣；

所述第二挡板的中心开设有供转子轴穿设的第二中心孔，所述第二卡扣与所述第二挡板为一体成型；

当所述第二卡扣与所述第二卡槽相卡接时，所述第二挡板至少部分的封闭所述磁钢槽。

更进一步的，所述第二卡扣为向上弯折的卡勾，所述卡勾包括第一勾部和第二勾部，所述第一勾部远离所述第二挡板设置，所述第二勾部靠近所述第二挡板设置，并与所述第一勾部一体成型。

进一步的，所述磁钢槽的边缘形成止口结构。

更进一步的，所述止口结构为若干个在所述磁钢槽边缘冲制的止口槽。

进一步的，所述转子铁芯的两侧面沿圆周方向分别设有一圈铸铝端环。

本发明的有益效果为：

(1)本发明提供了一种带挡板结构的同步电机转子，其挡板组件与转子铁芯可拆卸连接，用于对磁钢进行限位。挡板组件的设置使得磁钢得到固定，结构简单，拆装方便，保证了电机质量。

(2)转子铁芯和挡板组件通过卡槽和卡扣紧密卡合连接，且挡板组件上设置有用以至少部分的封闭磁钢槽的挡板，该挡板对磁钢进行了定位，方便拆装，有效减少了加工工序，提高了生产效率，降低了生产成本。

(3)磁钢槽的两端部均设置有磁隔桥，磁隔桥结构的设计，不仅能够降低电机的漏磁，减少磁钢的用量，而且能够保证电机性能，节约成本。

(4)卡扣的顶端靠近固定座处开设有凹槽，固定座的外壁上靠近凹槽处开设有通孔。当转子出现意外需要进行拆卸时，仅需通过通孔向内拉动凹槽即可，方便挡板组件的快速拆卸。

(5)磁钢槽的边缘均形成止口结构，使得磁钢不会从磁钢槽中飞出，起到牢固固定磁钢的作用，同时还可以保证磁钢是否损坏等情况可见，提高安全使用性。

(6)转子铁芯的两侧面并沿圆周方向分别设有一圈铸铝端环，铸铝端环大小适当，且设计均匀，有利于电机的启动性能及稳定运行。

附图说明

图1是本发明实施例一的转子铁芯的俯视图；

图2是本发明实施例一的转子铁芯的剖视图；

图3是本发明实施例一的挡板组件的立体图；

图4是本发明实施例一的挡板组件的剖视图；

图5是本发明实施例一的转子铁芯与挡板组件的装配图；

图6是本发明实施例二的转子铁芯的立体图；

图7是本发明实施例二的转子铁芯的俯视图；

图8是本发明实施例二的转子铁芯的剖视图；

图9是本发明实施例二的挡板组件的立体图；

图10是本发明实施例二的挡板组件的侧视图；

图11是本发明实施例二的转子铁芯与挡板组件的装配图。

图中，1、转子铁芯；11、第一冲片；111、转子沉孔；12、第二冲片；121、转子轴孔；13、第一卡槽；14、第二卡槽；15、铸铝端环；2、磁钢；21、磁钢槽；211、磁隔桥；212、止口槽；3、挡板组件；31、第一挡板；311、第一中心孔；32、固定座；321、通孔；33、第一卡扣；331、凹槽；34、第二挡板；341、第二中心孔；35、第二卡扣；351、第一勾部；352、第二勾部。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供的一种带挡板结构的同步电机转子，其包括转子铁芯、设置在转子铁芯的内部并沿周向排列的磁钢和与转子铁芯可拆卸连接的挡板组件，其中挡板组件用于对磁钢进行限位。挡板组件的设置使得磁钢得到固定，结构简单，拆装方便，保证了电机质量。

通过以下实施例介绍本发明带挡板结构的同步电机转子的具体结构。

实施例一：

本实施例提供了一种带挡板结构的同步电机转子，该带挡板结构的同步电机转子的结构如图1-图5所示，其包括转子铁芯1、沿转子铁芯1周向排列的磁钢2和与转子铁芯1卡合连接的挡板组件3。

其中，如图1所示，转子铁芯1是由冲制的第一冲片11和第二冲片12叠压而成。在转子铁芯1的冲制过程中，在第一冲片11的中心冲制出转子沉孔111，在第二冲片12的中心冲制出转子轴孔121，在第一冲片11上位于转子沉孔111的外围处冲制出四个磁钢槽21，四个磁钢槽21分成对称设置的两组，每组均具有两个对称设置的磁钢槽21。每个磁钢槽21各安装有一个磁钢2。同时，在每个磁钢槽21的两端部各冲制出一个磁隔桥211。磁隔桥211结构的设计，不仅能够降低电机的漏磁，减少磁钢的用量，而且能够保证电机性能，节约成本。

另外，在转子沉孔111的内周壁上冲制出四个对称排布的第一卡槽13，用于装配如下结构的挡板组件3。

如图3所示，挡板组件3包括第一挡板31和与第一挡板31共轴连接的圆筒形固定座32。为了方便安装转子轴，第一挡板31的中心开设有供转子轴穿设的第一中心孔311，固定座32的两端均具有供转子轴穿设的开口。在本实施例中，第一挡板31的外廓形状为圆形，还可以为椭圆形或其他不规则形状，只需满足第一档板31的外廓边缘至少部分的封闭磁钢槽21的要求即可，如此实现了对磁钢2在轴向位置的定位。

固定座32的外圆与转子沉孔111间隙配合，即固定座32的外径小于转子沉孔111的内径。同时，固定座32的高度H1小于转子沉孔111的深度D1，方便固定座32向下插入转子沉孔111内。

固定座32的外周壁上设置有四个对称排布的第一卡扣33，四个第一卡扣33与四个第一卡槽13相配合。本实施例的第一卡扣33优选为卡凸结构，卡凸的下表面为一向上倾斜的倾斜面，倾斜面与竖直方向形成夹角ɑ1为30-45°，本实施例的夹角ɑ1优选为45°(参见图4)。在安装挡板组件3的过程中，该倾斜面结构的设计，使得卡凸会随着转子沉孔111的挤压而产生弹性形变向内弯曲。

如图2和图4所示，由于卡凸的凸起长度L5大于第一卡槽13的深度D2,且卡凸的顶端与第一挡板31的下表面之间的距离L1大于第一卡槽13的顶端与第一冲片11的上表面之间的距离L2。因此，当完成挡板组件3的安装时，卡凸会恢复弹性形变弹回至第一卡槽13中，同时，第一档板31的下表面则紧贴于第一冲片11的上表面，实现了对挡板组件3的固定。

四个卡凸的顶端靠近固定座32处均开设有凹槽331，固定座32的外壁上靠近凹槽331处均开设有通孔321(如图4所示)。当转子出现意外需要进行拆卸时，仅需通过四个通孔321向内拉动四个凹槽331即可，从而方便挡板组件的快速拆卸。

转子铁芯1的两侧面沿圆周方向分别设有一圈铸铝端环15，铸铝端环15大小适当，且设计均匀，有利于电机的启动性能及稳定运行。

本实施例的转子铁芯还可以由第一冲片和第二冲片一体冲制而成，在冲制转子沉孔时，同时在转子沉孔内冲制出转子轴孔。

实施例二：

本实施例提供了一种带挡板结构的同步电机转子，该带挡板结构的同步电机转子的结构如图6-图11所示，其包括转子铁芯和沿转子铁芯周向排列的磁钢，还包括与转子铁芯可拆卸连接的挡板组件。其中，转子铁芯的结构与实施例一所述的转子铁芯的结构基本相同，在此不再赘述。

区别之处在于：远离转子沉孔且相对设置的四个磁隔桥211的内周壁上均设置有一个第二卡槽14(参见图6和图7)，用于装配如下结构的挡板组件。

如图9和图10所示，在本实施例中，挡板组件包括第二挡板34，第二挡板34的中心开设有供转子轴穿设的第二中心孔341。为方便对磁钢在轴向位置的定位，在本实施例中，第二挡板34的外廓形状为规则八边形，还可以为圆形、椭圆形、规则六边形或其他不规则形状，只需满足第二挡板的外廓边缘至少部分的封闭磁钢槽的要求即可。

第二挡板34的外周壁上设置有四个与第二卡槽14相配合的第二卡扣35。第二卡扣35与第二挡板34为一体成型，不仅增强了挡板组件的结构强度，而且节省了材料，节约了生产成本，外形美观。参见图9和图10，本实施例的第二卡扣35优选为向上弯折的卡勾，卡勾包括远离第二挡板34设置的第一勾部351和与第一勾部351一体成型且靠近第二挡板34设置的第二勾部352。第一勾部351与第二勾部352形成夹角ɑ2为40-80°，最大可恢复弹性变量取值为20-80°；第二勾部352与第二挡板34形成夹角ɑ3为90-120°，最大可恢复弹性变量取值为60-120°。当安装挡板组件时，将四个卡勾分别对齐四个第二卡槽14并向下插入，由于卡勾结构的特殊设计，使得卡勾的第一勾部351在插入后受磁隔桥内壁的挤压而产生弹性形变向内弯曲，第二勾部352也产生弹性形变向内收缩。

与实施例一的原理相同，如图8和图10所示，第一勾部351的伸出长度L6大于第二卡槽14的深度D3,且第二卡扣35的顶端与第二挡板34的下表面之间的距离L3大于第二卡槽14的顶端与第一冲片的上表面之间的距离L4。当卡勾完全插入第二卡槽14内后，第一勾部351和第二勾部352会恢复弹性形变张开卡在第二卡槽14内，同时，第二挡板34的下表面则紧贴于第一冲片11的上表面，同样实现了对挡板组件的固定。当转子出现意外需要进行拆卸时，可对第二勾部352施加向内的推动力，第一勾部351则跟随第二勾部352产生弹性形变向内弯曲，从而方便挡板组件的快速拆卸。

另外，如图7所示，四个磁钢槽的边缘均形成止口结构，该止口结构为多个在磁钢槽边缘冲制的止口槽212，多个止口槽212分布在磁钢槽的异侧边缘，还可以分布在磁钢槽的同侧边缘。止口槽的设置，使得磁钢不会从磁钢槽中飞出，起到牢固固定磁钢的作用，同时还可以保证磁钢是否损坏等情况可见，提高了安全使用性。

本实施例第二卡扣与第二挡板不局限为一体成型，还可以为分体设置，能够满足挡板组件的结构强度高、稳固可靠的要求即可。第二卡槽不局限于设置在四个磁隔桥的内周壁上，还可以设置在至少部分磁隔桥的内周壁上。

本发明的卡槽在转子铁芯的设置位置和数量以及卡扣在挡板组件上的设置位置和数量不限，可根据实际使用场合进行设计。

进一步的，卡槽和卡扣的设置位置可相互替换，即卡槽设置在挡板组件上，卡扣设置在转子铁芯上，同样，通过挡板组件与转子铁芯的卡合连接，完成挡板组件与转子铁芯的装配，实现磁钢的固定，保证了安装有该转子结构的电机的质量。

更进一步的，挡板组件与转子铁芯的结构及装配方式不局限于上述的结构及卡合连接方式，还可以为其他结构及可拆卸连接方式，能够满足固定磁钢，拆装方便，加工工序少，生产成本低等要求即可。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种带挡板结构的同步电机转子，包括转子铁芯(1)和设置在所述转子铁芯(1)的内部并沿周向排列的磁钢(2)，其特征在于：还包括与所述转子铁芯(1)可拆卸连接的挡板组件(3)，用于对所述磁钢(2)进行限位；

所述转子铁芯(1)上设置有磁钢槽(21)，所述磁钢(2)设置在所述磁钢槽(21)内；

所述转子铁芯(1)和所述挡板组件(3)通过卡槽和卡扣紧密卡合连接，所述挡板组件(3)上设置有用以至少部分的封闭所述磁钢槽(21)的挡板；

所述转子铁芯(1)上设置有转子沉孔(111)，所述转子沉孔(111)内设置有转子轴孔(121)；

所述转子沉孔(111)的外围处均布有若干个所述磁钢槽(21)，每个磁钢槽(21)的两端部均设置有磁隔桥(211)；

所述转子沉孔(111)的内周壁上设置有若干个第一卡槽(13)；

所述挡板组件(3)包括第一挡板(31)和与所述第一挡板(31)共轴连接的固定座(32)；

所述第一挡板(31)的中心开设有供转子轴穿设的第一中心孔(311)，所述固定座(32)的两端均具有供转子轴穿设的开口；

当所述固定座(32)插入所述转子沉孔(111)内后，所述固定座(32)的外周壁上设置的若干个第一卡扣(33)与所述第一卡槽(13)相卡接，同时，所述第一挡板(31)至少部分的封闭所述磁钢槽(21)；

所述转子铁芯(1)由冲片冲压制成。

2.根据权利要求1所述的带挡板结构的同步电机转子，其特征在于：所述第一卡扣(33)为一卡凸，所述卡凸的顶端靠近所述固定座(32)处开设有凹槽(331)，所述固定座(32)的外壁上靠近所述凹槽(331)处开设有通孔(321)。

3.根据权利要求1所述的带挡板结构的同步电机转子，其特征在于：所述磁钢槽(21)的边缘形成止口结构。

4.根据权利要求3所述的带挡板结构的同步电机转子，其特征在于：所述止口结构为若干个在所述磁钢槽(21)边缘冲制的止口槽(212)。

5.根据权利要求1所述的带挡板结构的同步电机转子，其特征在于：所述转子铁芯(1)的两侧面沿圆周方向分别设有一圈铸铝端环(15)。

6.一种带挡板结构的同步电机转子，包括转子铁芯(1)和设置在所述转子铁芯(1)的内部并沿周向排列的磁钢(2)，其特征在于：还包括与所述转子铁芯(1)可拆卸连接的挡板组件(3)，用于对所述磁钢(2)进行限位；

所述转子铁芯(1)上设置有磁钢槽(21)，所述磁钢(2)设置在所述磁钢槽(21)内；

所述转子铁芯(1)和所述挡板组件(3)通过卡槽和卡扣紧密卡合连接，所述挡板组件(3)上设置有用以至少部分的封闭所述磁钢槽(21)的挡板；

所述转子铁芯(1)上设置有转子沉孔(111)，所述转子沉孔(111)内设置有转子轴孔(121)；

所述转子沉孔(111)的外围处均布有若干个所述磁钢槽(21)，每个磁钢槽(21)的两端部均设置有磁隔桥(211)；

在至少部分所述磁隔桥(211)的内周壁上设置有第二卡槽(14)；

所述挡板组件(3)包括第二挡板(34)，所述第二挡板(34)的外周壁上设置有若干个与所述第二卡槽(14)相配合的第二卡扣(35)；

所述第二挡板(34)的中心开设有供转子轴穿设的第二中心孔(341)，所述第二卡扣(35)与所述第二挡板(34)为一体成型；

当所述第二卡扣(35)与所述第二卡槽(14)相卡接时，所述第二挡板(34)至少部分的封闭所述磁钢槽(21)；

所述转子铁芯(1)由冲片冲压制成。

7.根据权利要求6所述的带挡板结构的同步电机转子，其特征在于：所述第二卡扣(35)为向上弯折的卡勾，所述卡勾包括第一勾部(351)和第二勾部(352)，所述第一勾部(351)远离所述第二挡板(34)设置，所述第二勾部(352)靠近所述第二挡板(34)设置，并与所述第一勾部(351)一体成型。