CN105009416A - 轮辐式永磁转子 - Google Patents

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C.埃金
E.G.森梅兹
Y.伊马特
M.希姆耶里
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Abstract

本发明涉及一种在无刷式直流电动机(13)中使用的轮辐类型的永磁转子(1)，其形成定子(14)内的旋转部分，且具有在定子(14)的内表面与自身之间的空气间隙(15)，定子(14)形成其静止部分，所述转子包括由铁磁叠层或铁磁粉末金属制成的圆柱形芯(2)、固定到芯(2)且形成转子(1)的旋转轴线的轴(3)、设置在芯(2)的中心处且具有承载轴(3)的轴孔(4)的毂(5)、全部围绕毂(5)设置的多于一个的磁极节段(6)、设置在磁极节段(6)之间的多于一个的磁体槽口(7)、沿切向磁化、置于磁体槽口(7)中且沿径向方向向外延伸的多于一个的磁体(8)、以及通过注射模制方法由非磁性材料如塑料和铝制成且固定在芯(2)的前平面表面和后平面表面上的端环(9)。

Description

轮辐式永磁转子
本发明涉及一种用于无刷式直流电机中的轮辐式永磁转子。
能量效率领域中的发展和规定提高了对高效电动机的需要。轮辐类型的转子包括置于形成转子芯的磁极节段之间的多于一个的磁体，且磁体沿径向方向围绕转子轴朝转子芯的外周延伸。磁体相对于其厚度沿切向磁化，且由磁体生成的磁通量集中在放置有磁体的磁极件上。在轮辐类型的转子中，定子与转子之间的空气间隙中的磁通量密度，换言之，提供转子在期望的速度和转矩下的旋转的有用通量的量，相对于其它磁体转子增大。尽管轮辐类型的转子的所述优点，芯的机械结构弱化，且转子对离心力的阻力由于从中心沿径向方向向外延伸并且定位成接近彼此的磁体而减小。
在第US2007085437号美国专利申请中，阐释了在电动机中使用的轮辐式永磁转子和其生产方法。
本发明的目的在于实现轮辐类型的永磁转子，其中其对离心力的阻力增大。
为了达到本发明的目的实现的、在第一权利要求和其相应权利要求中阐释的、形成无刷式直流电机中的定子中的旋转部分且具有定子与自身之间的空气间隙的轮辐类型的转子包括铁磁芯、形成其旋转轴线的轴、在芯的中心处承载轴的毂、围绕毂设置的磁极节段、置于磁极节段之间的磁体槽口中的磁体、通过注射模制方法由非磁性材料如塑料或铝制成且覆盖在芯的前表面和后表面上的端环、以及在磁体槽口上从磁极节段左右延伸的磁体保持凸起。在本发明的转子中，存在槽口孔口，其在磁体保持凸起之间沿径向方向从磁体槽口朝空气间隙变窄。由沿轴向方向延伸的条构成的笼结构通过将非磁性材料例如塑料注入到槽口孔口中来围绕芯获得。注入槽口孔口中的条自然具有与槽口孔口相同的变窄的截面。
当磁体在转子的高速移动期间被迫沿径向方向向外移动时，条在槽口孔口内的磁体保持凸起之间受到挤压，增大了对离心力的阻力。在本发明的实施例中，变窄的槽口孔口的边缘为Y形。
在本发明的其它实施例中，槽口孔口的边缘为凸的或凹的，便于条注入槽口孔口中，因此条填充槽口孔口中而不留下任何间隙。
为了达到本发明的目的实现的转子在附图中示出，在附图中：
图1为电动机的示意图。
图2为轮辐式转子的透视图。
图3为轮辐式转子的分解视图。
图4为轮辐式转子的纵截面视图。
图5为轮辐式转子的横截面视图。
图6为轮辐式转子芯的前视图。
图7为图6中的细节D的视图。
图8为本发明的实施例的轮辐式转子的磁体槽口孔口的视图。
图9为本发明的另一个实施例中的轮辐式转子的磁体槽口孔口的视图。
图10为本发明的另一个实施例中的轮辐式转子的磁体槽口孔口的视图。
图11为本发明的另一个实施例中的轮辐式转子的磁体槽口孔口的视图。
图12为图3中的截面A-A的视图。
附图中所示的元件标号如下：
1 转子
2 芯
3 轴
4 轴孔
5 毂
6 磁极节段
7 磁体槽口
8 磁体
9 端环
10 磁体保持凸起
11 槽口孔口
12 条
13 电机
14 定子
15 空气间隙。
在驱动构件如家用电器如洗衣机和/或烘干机和洗碗机中的鼓、循环泵和排出泵的无刷式直流电动机(13)中使用的轮辐类型的永磁转子(1)，形成定子(14)内的旋转部分且具有在定子(14)的内表面与自身之间的空气间隙(15)，所述定子(14)形成其静止部分，所述转子(1)包括由铁磁叠层或铁磁粉末金属制成的圆柱形芯(2)、固定到芯(2)并且形成转子(1)的旋转轴线的轴(3)、设置在芯(2)的中心处且具有承载轴(3)的轴孔(4)的毂(5)、全部围绕毂(5)设置的多于一个的磁极节段(6)、设置在磁极节段(6)之间的多于一个的磁体槽口(7)、沿切向磁化、置于磁体槽口(7)中且沿径向向外延伸的多于一个的磁体(8)、通过注射模制方法由非磁性材料如塑料或铝制成、固定到芯(2)的前平面表面和后平面表面上的且提供转子(1)的平衡的两个端环(9)、以及在磁体(8)与空气间隙(15)之间在磁体槽口(7)上从各个磁极节段(6)延伸且防止磁体(8)在离心力的效果下从磁体槽口(7)移出的多于一个的磁体保持凸起(10)。
本发明的转子(1)包括位于磁体保持凸起(10)之间且从磁体槽口(7)沿径向方向朝空气间隙(15)变窄的多于一个的槽口孔口(11)，以及通过将非磁性材料如塑料注入槽口孔口(11)中形成、沿芯(2)在轴向方向上在端环(9)之间延伸且形成在磁体槽口(7)与空气间隙(15)之间包绕芯(2)的笼的多于一个的条(12)(图6、图7、图8、图12)。条(12)的截面具有与槽口孔口(11)相同的变窄形状。由条(12)形成的全向的笼结构以刚性结构将磁极节段(6)和磁体(8)保持在一起，增大了对离心力的阻力，减小了电机(13)的噪音水平，且防止了过热。
在本发明的转子(1)中，磁体保持凸起(10)的面对彼此的内表面以相反的角产生，以便从磁体(8)朝空气间隙(15)更接近彼此，且因此获得槽口孔口(11)的变窄形状。通过在端环(9)的产生期间将非磁性材料注入槽口孔口(11)中形成的条(12)的截面自然为沿径向方向向外变窄的形状。具有与变窄的槽口孔口(11)的相同形式且填充其中的条(12)以相反的角在磁体保持凸起(10)的内表面之间受到挤压，且在磁体(8)在离心力的作用下被迫沿径向方向向外移动时增大对离心力的阻力。
在本发明的另一个实施例中，槽口孔口(11)为Y形。在该实施例中，限制槽口孔口(11)的磁体保持凸起(10)的面对彼此的表面成角地产生，以便在磁体(8)侧处更接近彼此且在空气间隙(15)侧处平行(图9)。
在本发明的另一个实施例中，限制槽口孔口(11)的磁体保持凸起(10)的面对彼此的表面为凹的。
在本发明的另一个实施例中，限制槽口孔口(11)的磁体保持凸起(10)的面对彼此的表面为凸的。
在上述两个实施例中，槽口孔口(11)的弯曲边缘便于在注射模制过程期间将非磁性材料注入槽口孔口(11)中。条(12)注入槽口孔口(11)中而不留下任何间隙，由条(12)围绕芯(2)形成的笼结构得到增强，且转子(1)的机械阻力增大。
在本发明的转子(1)中，从磁体槽口(7)朝空气间隙(15)围绕芯(2)变窄且其中注入非磁性材料的槽口孔口(11)增大了对离心力的阻力，且增强了机械结构。

Claims (4)

1. 一种形成电动机(13)的在定子(14)内的旋转部分且具有在所述定子(14)的内表面与自身之间的空气间隙(15)的轮辐类型的永磁转子(1)，包括圆柱形铁磁芯(2)、形成其旋转轴线的轴(3)、设置在所述芯(2)的中心处且具有承载所述轴(3)的轴孔(4)的毂(5)、全部围绕所述毂(5)设置的多于一个的磁极节段(6)、设置在磁极节段(6)之间的多于一个的磁体槽口(7)、置于所述磁体槽口(7)中且沿径向方向向外延伸的多于一个的磁体(8)、通过注射模制方法由非磁性材料制成且固定在所述芯(2)的前平面表面和后平面表面上的两个端环(9)、以及在所述磁体(8)与所述空气间隙(15)之间在所述磁体槽口(7)上从各个磁极节段(6)延伸的多于一个的磁体保持凸起(10)，其特征在于，多于一个的槽口孔口(11)位于所述磁体保持凸起(10)之间，且从所述磁体槽口(7)沿径向方向朝所述空气间隙(15)变窄，且多于一个的条(12)通过将非磁性材料注入所述槽口孔口(11)中产生，其沿所述芯(2)在轴向方向上在所述端环(9)之间延伸且在所述磁体槽口(7)与所述空气间隙(15)之间包绕所述芯(2)。
2. 根据权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述磁体保持凸起(10)限制所述槽口孔口(11)，其成角地定位成在所述磁体(8)侧处更接近彼此且在所述空气间隙(15)侧处平行。
3. 根据权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述磁体保持凸起(10)限制所述槽口孔口(11)且其面对彼此的内表面为凹的。
4. 根据权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述磁体保持凸起(10)限制所述槽口孔口(11)，且其面对彼此的内表面为凸的。
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