CN105356707B - 一种低涡流损耗的无刷直流电机转子结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低涡流损耗的无刷直流电机转子结构，转子结构包括轴承、绝缘包层、矽钢片堆、永久磁铁、轴，其中矽钢片堆由若干件矽钢片紧密堆叠而成，永久磁铁与矽钢片堆外缘紧密接触，矽钢片从圆心向外圈依次设置有轴心孔、绕圆周均布的若干个梯形孔、绕圆周均布的若干个绝缘销子孔，每个绝缘销子孔中均设置有绝缘销子，绝缘销子嵌入绝缘销子孔将矽钢片紧密堆叠固定在一起。本发明结构设计合理，以中心轴为轴心呈现轴对称性，矽钢片堆与中心轴接触降低涡流，轴承与中心轴接触减小摩擦且用于与电机转子固定，外侧嵌有永久磁铁，具有制作成本低，降低了损坏，经济价值可观，推广应用具有良好的经济和社会效益。

Description

一种低涡流损耗的无刷直流电机转子结构
技术领域
本发明属于电机技术领域，特别涉及一种低涡流损耗的无刷直流电机转子结构，适用于大输出功率直流电机、电动汽车。
背景技术
随着电动车逐渐普及，人们对电动汽车的要求越来越强烈，电动汽车需要更大输出功率的电机，无刷直流电机具有噪声低、扭矩大的特点，成为电动汽车电机的首选，作为无刷直流电机中重要的组成部分就是。现有技术的无刷直流电机由于电机在使用过程中转速快，容易产生涡流，而且产生的热量很难散发出去，使用中存在以下技术缺陷：一方面，温度过高会造成整个电机烧毁；另一方面，中产生的涡流即使不烧毁电机，输出的效率也降低。
发明内容
本发明的目的是要解决上述技术问题，提供一种低涡流损耗的无刷直流电机转子结构。
本发明的目的是这样实现的：一种低涡流损耗的无刷直流电机转子结构，其特征在于：所述的转子结构包括轴承、绝缘包层、矽钢片堆、永久磁铁、轴，其中矽钢片堆由若干件矽钢片紧密堆叠而成，永久磁铁与矽钢片堆外缘紧密接触，矽钢片从圆心向外圈依次设置有轴心孔、绕圆周均布的若干个梯形孔、绕圆周均布的若干个绝缘销子孔，每个绝缘销子孔中均设置有绝缘销子，绝缘销子嵌入绝缘销子孔将矽钢片紧密堆叠固定在一起。
所述的矽钢片的轴心孔位于圆心，圆心内设置有轴，轴心孔与轴紧密接触；矽钢片的梯形孔用于减小涡流和散热，梯形孔的梯形结构为由两条直边与两条弧线组成的扇形。
所述的永久磁铁的截面形状是由两条直边与两条弧线组成的扇形，永久磁铁共分上、下、左、右、前、后个面，其中上面、下面、左面、右面均与绝缘包层紧密接触，前面的内凹面与矽钢片堆外圆面紧密接触，后面为转子圆柱面一部分，后面左右两侧的边缘厚度小于后面中部的边缘厚度，后面左右两侧由绝缘包层紧密包裹；相邻两块永久磁铁之间相距1mm，相邻两块永久磁铁之间的间隙采用绝缘包层填充，永久磁铁为偶数块，矽钢片中心线左侧的永久磁铁与矽钢片中心线右侧的永久磁铁对称布置，左侧任意相邻两块永久磁铁均为极性相反的磁铁间隔布置，即一块永久磁铁的凹面为N极，凸面为S极，与其相邻的永久磁铁的凹面为S极，凸面为N极。
所述的绝缘包层包裹矽钢片时覆盖的区域为矽钢片梯形孔外圈3mm处至绝缘包层的边缘。
所述的轴承包括位于矽钢片堆上方的轴承和矽钢片堆下方的轴承，轴承与轴紧密接触。
所述的绝缘包层采用塑料材质。
本发明结构设计合理，以中心轴为轴心呈现轴对称性，矽钢片堆与中心轴接触降低涡流，轴承与中心轴接触减小摩擦且用于与电机转子固定，外侧嵌有永久磁铁，具有制作成本低，降低了损坏，经济价值可观，推广应用具有良好的经济和社会效益。
附图说明
图1是本发明的结构安装主视图。
图2是本发明的结构安装俯视图。
图3是本发明的绝缘包层主视图。
图4是本发明的绝缘包层俯视图。
图5是本发明的矽钢片主视图。
图6是本发明的矽钢片俯视图。
图7是本发明的永久磁铁安装结构俯视图。
图中：1.轴心孔；2.轴承；3.梯形孔；4.绝缘包层；5.矽钢片；6.绝缘销子孔；7.永久磁铁；8.轴；9.绝缘销子。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限制：
一种低涡流损耗的无刷直流电机转子结构，所述的转子结构包括轴承2、绝缘包层4、矽钢片堆、永久磁铁7、轴8，其中矽钢片堆由若干件矽钢片5紧密堆叠而成，永久磁铁7与矽钢片堆外缘紧密接触，矽钢片5从圆心向外圈依次设置有轴心孔1、绕圆周均布的若干个梯形孔3、绕圆周均布的若干个绝缘销子孔6，每个绝缘销子孔6中均设置有绝缘销子9，绝缘销子9嵌入绝缘销子孔6将矽钢片5紧密堆叠固定在一起。
所述的矽钢片5的轴心孔1位于圆心，圆心内设置有轴8，轴心孔1与轴8紧密接触；矽钢片5的梯形孔3用于减小涡流和散热，梯形孔3的梯形结构为由两条直边与两条弧线组成的扇形；所述的永久磁铁7的截面形状是由两条直边与两条弧线组成的扇形，永久磁铁7共分上、下、左、右、前、后6个面，其中上面、下面、左面、右面均与绝缘包层4紧密接触，前面的内凹面与矽钢片堆外圆面紧密接触，后面为转子圆柱面一部分，后面左右两侧的边缘厚度小于后面中部的边缘厚度，后面左右两侧由绝缘包层4紧密包裹；相邻两块永久磁铁7之间相距1mm，相邻两块永久磁铁7之间的间隙采用绝缘包层4填充，永久磁铁7为偶数块，矽钢片5中心线左侧的永久磁铁7与矽钢片5中心线右侧的永久磁铁7对称布置，左侧任意相邻两块永久磁铁7均为极性相反的磁铁间隔布置，即一块永久磁铁7的凹面为N极，凸面为S极，与其相邻的永久磁铁7的凹面为S极，凸面为N极；所述的绝缘包层4包裹矽钢片5时覆盖的区域为矽钢片梯形孔3外圈3mm处至绝缘包层4的边缘；所述的轴承2包括位于矽钢片堆上方的轴承和矽钢片堆下方的轴承，轴承2与轴8紧密接触；所述的绝缘包层4采用塑料材质。
在图1和图2中，低损耗无刷直流电机由轴8、轴承2、矽钢片5、永久磁铁7和绝缘包层4组成，其中矽钢片5中心设置有轴心孔1，用于嵌入轴8，轴心孔1外圈设置有若干个梯形孔3，用于降低涡流，并用于散热；矽钢片5由绝缘销子9嵌入绝缘销子孔6进行紧密堆叠，其目的是降低涡流。
在图3和图4中，绝缘包层4包围着永久磁铁7的上下左右，永久磁铁7的前面贴紧矽钢片堆，永久磁铁7的后面为转子圆柱面一部分，永久磁铁7的左右边缘厚度薄于永久磁铁7中央的厚度，由绝缘包层4包围，以固定永久磁铁7，即使高速旋转也不会移动永久磁铁7。
在图5中，矽钢片堆由若干片矽钢片5堆叠，由绝缘销子9嵌入绝缘销子孔6，固定矽钢片堆。
在图6中，矽钢片5从圆心到外圆分别挖去轴心孔1、梯形孔3、绝缘销子孔6；严格地说来，梯形孔3是类似于梯形，即由两条直边与两条弧线组成的扇形的一部分。
在图7中，矽钢片5中心线左侧的永久磁铁7与矽钢片5中心线右侧的永久磁铁7对称布置，左侧任意相邻两永久磁铁7极性相反放置，即一块永久磁铁7的凹面为N极，凸面为S极；相邻的永久磁铁7的凹面为S极，凸面为N极，故要求永久磁铁7的块数是偶数。
实施例一、1）、轴8的直径为20mm；2）、采用上下两个轴承2，一方面减小摩擦力，另一方面固定中心轴位置；3）、矽钢片5直径为100mm，厚度为0.5mm，中间除了开的轴心孔1的直径为20mm外，位于轴心孔1外圆与矽钢片5外圆之间的梯形孔3有8个，径向宽度10mm，横向宽度11mm～15mm；位于梯形孔3外圈与矽钢片5外圆之间的绝缘销子孔6为4个，每个直径为4mm，用于嵌入绝缘销子9；矽钢片5共堆叠90层，厚度为45mm；4）、永久磁铁7为8块，厚度为10mm，呈圆柱壳体的一部分，短弧两边的间距37mm，长弧两边的间距为41mm，高度为51mm，永久磁铁7前面紧贴矽钢片堆侧面对称放置，永久磁铁7后面左右两侧厚度为6mm，用于绝缘包层4固定永久磁铁7；5）、绝缘包层4包住永久磁铁7四周，并盖住矽钢片堆，包裹的直径大于74mm，绝缘包层4不会包住矽钢片的梯形孔3，既能固定在高速旋转过程中不出现元件散开，又能保证的散热。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案，做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (1)

1.一种低涡流损耗的无刷直流电机转子结构，其特征在于：所述的转子结构包括轴承（2）、绝缘包层（4）、矽钢片堆、永久磁铁（7）、轴（8），其中矽钢片堆由若干件矽钢片（5）紧密堆叠而成，永久磁铁（7）与矽钢片堆外缘紧密接触，矽钢片（5）从圆心向外圈依次设置有轴心孔（1）、绕圆周均布的若干个梯形孔（3）、绕圆周均布的若干个绝缘销子孔（6），每个绝缘销子孔（6）中均设置有绝缘销子（9），绝缘销子（9）嵌入绝缘销子孔（6）将矽钢片（5）紧密堆叠固定在一起；所述的矽钢片（5）的轴心孔（1）位于圆心，圆心内设置有轴（8），轴心孔（1）与轴（8）紧密接触；矽钢片（5）的梯形孔（3）用于减小涡流和散热，梯形孔（3）的梯形结构为由两条直边与两条弧线组成的扇形；所述的永久磁铁（7）的截面形状是由两条直边与两条弧线组成的扇形，永久磁铁（7）共分上、下、左、右、前、后6个面，其中上面、下面、左面、右面均与绝缘包层（4）紧密接触，前面的内凹面与矽钢片堆外圆面紧密接触，后面为转子圆柱面一部分，后面左右两侧的边缘厚度小于后面中部的边缘厚度，后面左右两侧由绝缘包层（4）紧密包裹；相邻两块永久磁铁（7）之间相距1mm，相邻两块永久磁铁（7）之间的间隙采用绝缘包层（4）填充，永久磁铁（7）为偶数块，矽钢片（5）中心线左侧的永久磁铁（7）与矽钢片（5）中心线右侧的永久磁铁（7）对称布置，左侧任意相邻两块永久磁铁（7）均为极性相反的磁铁间隔布置，即一块永久磁铁（7）的凹面为N极，凸面为S极，与其相邻的永久磁铁（7）的凹面为S极，凸面为N极；所述的绝缘包层（4）包裹矽钢片（5）时覆盖的区域为矽钢片梯形孔（3）外圈3mm处至绝缘包层（4）的边缘；所述的轴承（2）包括位于矽钢片堆上方的轴承和矽钢片堆下方的轴承，轴承（2）与轴（8）紧密接触；所述的绝缘包层（4）采用塑料材质。
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