CN105391203A - 采用内置磁钢切向充磁的无刷电机转子结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种采用内置磁钢切向充磁的无刷电机转子结构，包括转轴、转子铁芯和磁钢，磁钢镶嵌在转子铁芯内，转子铁芯固定在转轴上，转子铁芯由第一转子冲片和第二转子冲片通过自扣铆接机构交替叠压组成，第一转子冲片上和第二转子冲片上都开有磁钢槽，磁钢切向插入磁钢槽中。本发明能有效降低电机漏磁。
Description
技术领域
本发明涉及一种无刷电机转子结构，具体地，涉及一种采用内置磁钢切向充磁的无刷电机转子结构。
背景技术
传统的无刷电机转子结构采用表贴磁钢或者内置径向充磁的结构，在实际应用中，在有限的电机体积下，要增大电机的额定输出功率，径向式充磁结构受到体积限制不能提供足够的磁通。而切向充磁可以实现两块磁钢并联以提供磁通，明显提高了气隙磁通，使电机额定输出功率增加。现有的切向充磁技术存在以下缺点：漏磁严重，磁钢利用率低；转轴材料需选用不锈钢材料，成本高。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种采用内置磁钢切向充磁的无刷电机转子结构，其能有效降低电机漏磁。
根据本发明的一个方面，提供一种采用内置磁钢切向充磁的无刷电机转子结构，其特征在于，包括转轴、转子铁芯和磁钢，磁钢镶嵌在转子铁芯内，转子铁芯固定在转轴上，转子铁芯由第一转子冲片和第二转子冲片通过自扣铆接机构交替叠压组成，第一转子冲片上和第二转子冲片上都开有磁钢槽，磁钢切向插入磁钢槽中。
优选地，所述磁钢的形状为长方体。
优选地，所述第一转子冲片设有隔磁挡边，第二转子冲片设有隔磁开口挡边。
优选地，所述隔磁挡边的宽度在0.4mm至1mm之间。
优选地，所述第一转子冲片设有第一隔磁桥支架，第二转子冲片设有第二隔磁桥支架。
优选地，所述第一转子冲片的外圆和第二转子冲片的外圆都由不同心的圆弧段组成。
优选地，所述第一转子冲片的材料和第二转子冲片的材料都为硅钢片，磁钢的材料为钕铁硼材料，转轴的材料为中碳钢材料。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：由于转子冲片设有隔磁支架，且转子铁芯由两种转子冲片交替组成，可以有效降低转子漏磁，提高电机性能。另外转子冲片上设有隔磁挡边，使转子在高速运转情况下，磁钢也不会甩出。磁钢有不正对气隙(气隙为转子铁芯和定子铁芯之间的间隙，也就是转子铁芯圆周表面部分。以前的径向充磁技术的磁钢充磁方向正对转子铁芯圆周表面，存在退磁风险)，有效提高了抗退磁能力。转子冲片外圆由不同心的圆弧段组成，形成不均匀气隙，明显降低电机齿槽转矩，提高电机运行的稳定性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明采用内置磁钢切向充磁的无刷电机转子结构的原理图。
图2为沿图1的A-A方向的剖视图。
图3为本发明中第一转子冲片的结构示意图。
图4为本发明中第二转子冲片的结构示意图。
图5为本发明采用内置磁钢切向充磁的无刷电机转子结构的立体结构示意图。
图6为本发明中自扣铆接机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1至图6所示，本发明采用内置磁钢切向充磁的无刷电机转子结构包括转轴3、转子铁芯1和磁钢2，磁钢2镶嵌在转子铁芯1内，转子铁芯1固定在转轴3上，转子铁芯由第一转子冲片11和第二转子冲片12通过转子冲片上设计的自扣铆接机构6交替叠压组成，第一转子冲片11和第二转子冲片12上都开有磁钢槽，磁钢2切向插入磁钢槽中。其中，所述第一转子冲片的材料和第二转子冲片的材料都为硅钢片，磁钢的材料为钕铁硼材料，转轴的材料为中碳钢材料，这样增加强度且降低原料成本。
转轴3的一端上设有一个凸台4和一个螺纹轴5。凸台4用于进行定位，螺纹轴5用于与其他元件连接，这样方便驱动转轴3。
磁钢内置于转子内部且切向充磁，磁钢的形状为长方体。第一转子冲片11设有隔磁挡边13，第二转子冲片12设有隔磁开口挡边15。第一转子冲片11和第二转子冲片12的交替叠压方式可以保证转子在高速旋转下磁钢不会甩出且能降低磁钢漏磁。隔磁挡边的宽度在0.4mm至1mm之间(优选地为0.5mm)。第一转子冲片11和第二转子冲片12区别在于：隔磁挡边是封闭的，隔磁开口挡边是开口的；自扣铆接结构的一边是凹的，另一边是凸的，这样两个转子冲片之间相互咬合实现自扣。
第一转子冲片11设有第一隔磁桥支架14，第二转子冲片12设有第二隔磁桥支架16，在保证转子铁芯机械强度的前提下，降低磁钢漏磁。第一隔磁桥支架的宽度和第二隔磁桥支架的宽度都在0.4mm至1mm之间(优选地为0.5mm)。第一转子冲片11的外圆和第二转子冲片12的外圆都由不同心的圆弧段组成，形成不均匀气隙，明显降低电机齿槽转矩，提高电机运行的稳定性。
由于转子冲片设有隔磁支架，且转子铁芯由两种转子冲片交替组成，可以有效降低转子漏磁，提高电机性能。另外转子冲片上设有隔磁挡边，使转子在高速运转情况下，磁钢也不会甩出。磁钢有不正对气隙，有效提高了抗退磁能力。转子冲片外圆由不同心的圆弧段组成，形成不均匀气隙，明显降低电机齿槽转矩，提高电机运行的稳定性。本发明的各个零部件的加工工艺简单，且采用自扣铆接机构可以明显提高电机的生产效率，便于实现大批量的低成本制造。磁钢由隔磁挡边固定，机械强度高，可以适应高转速电机。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (7)
1.一种采用内置磁钢切向充磁的无刷电机转子结构，其特征在于，包括转轴、转子铁芯和磁钢，磁钢镶嵌在转子铁芯内，转子铁芯固定在转轴上，转子铁芯由第一转子冲片和第二转子冲片通过自扣铆接机构交替叠压组成，第一转子冲片上和第二转子冲片上都开有磁钢槽，磁钢切向插入磁钢槽中。
2.根据权利要求1所述的采用内置磁钢切向充磁的无刷电机转子结构，其特征在于，所述磁钢的形状为长方体。
3.根据权利要求1所述的采用内置磁钢切向充磁的无刷电机转子结构，其特征在于，所述第一转子冲片设有隔磁挡边，第二转子冲片设有隔磁开口挡边。
4.根据权利要求3所述的采用内置磁钢切向充磁的无刷电机转子结构，其特征在于，所述隔磁挡边的宽度在0.4mm至1mm之间。
5.根据权利要求1所述的采用内置磁钢切向充磁的无刷电机转子结构，其特征在于，所述第一转子冲片设有第一隔磁桥支架，第二转子冲片设有第二隔磁桥支架。
6.根据权利要求1所述的采用内置磁钢切向充磁的无刷电机转子结构，其特征在于，所述第一转子冲片的外圆和第二转子冲片的外圆都由不同心的圆弧段组成。
7.根据权利要求1所述的采用内置磁钢切向充磁的无刷电机转子结构，其特征在于，所述第一转子冲片的材料和第二转子冲片的材料都为硅钢片，磁钢的材料为钕铁硼材料，转轴的材料为中碳钢材料。
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