CN105515243A - 一种电机转子结构及具有其的电机 - Google Patents

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许金鑫
王庆凯
邱东霖
孙超
张之元
王周叶
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Abstract

本发明提供一种电机转子结构，包括近似圆柱状的转子铁芯(1)和设置于所述转子铁芯(1)外圆周面上的多个磁体(2)，其特征在于：所述转子铁芯(1)的外周面上设置有定位凸台(11)，所述磁体(2)包括位于径向外周的工作面(21)和位于径向内周的与所述转子铁芯(1)外圆周相配合的装配面(22)，且所述装配面(22)上设有与所述定位凸台(11)相配合的台阶结构(23)。通过本发明既能够满足磁体装配定位、从而解决磁极分布不均匀的问题，同时还可增大磁体工作面的表面积、从而解决磁钢的工作面积较小的问题，覆盖因磁体定位出现的间隙，而提高磁场强度，提高电机的性能。本发明还涉及具有其的电机。

Description

一种电机转子结构及具有其的电机
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体涉及一种电机转子结构及具有其的电机。
背景技术
现有技术的电机中的转子结构存在问题：
1、若转子铁芯中不设置磁钢定位凸台，则磁钢的定位精度不高，容易导致产生磁极分布不均匀的问题，降低电机性能；
2、若转子铁芯中设置磁钢定位凸台，虽能够实现磁钢定位，但由于凸台的位置结构则会造成相邻磁钢或磁极的极间间隙较大，从而会降低磁钢工作面积，进而导致影响电机性能。
由于现有技术中的电机转子结构由于存在磁钢的定位精度不高，容易导致产生磁极分布不均匀的问题，降低电机性能、或是磁极的极间间隙较大，从而会降低磁钢工作面积，进而导致影响电机性能等技术问题，因此本发明研究设计出一种电机转子结构及具有其的电机。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的电机转子结构存在不能同时解决磁极分布不均匀与磁钢的工作面积较小，而导致电机性能受到影响的缺陷，从而提供一种电机转子结构及具有其的电机。
本发明提供一种电机转子结构，包括近似圆柱状的转子铁芯和设置于所述转子铁芯外圆周面上的多个磁体，其中所述转子铁芯的外周面上设置有定位凸台，所述磁体包括位于径向外周的工作面和位于径向内周的与所述转子铁芯外圆周相配合的装配面，且所述装配面上设有与所述定位凸台相配合的台阶结构。
优选地，所述定位凸台为沿圆周周向均匀分布的多个，多个所述磁体也沿圆周方向均匀布置，且在每个磁体的径向内周的装配面的边缘位置均设置有所述的台阶结构。
优选地，沿所述转子铁芯周向方向，所述磁体的装配面的宽度依据转子铁芯上相应的两定位凸台间的距离进行设置。
优选地，沿所述转子铁芯周向方向，所述磁体的工作面的宽度比其所述装配面的宽度大。
优选地，每个所述磁体沿转子铁芯轴线垂直平面的截面形状为扇环形的形状。
优选地，相邻的所述磁体相对的面之间相互贴合。
优选地，相邻的所述磁体的工作面之间彼此相接。
优选地，所述磁体的工作面沿所述转子铁芯周向方向的宽度以全部覆盖转子铁芯的外圆周为基准，依据转子极对数，进行分段加工。
优选地，所述磁体在其所述台阶结构位置处设置有倒角或倒圆。
本发明提供一种电机，包括电机和转子，其中所述转子为前述任一项所述的转子结构。
本发明提供的一种电机转子结构及具有其的电机具有如下有益效果：
1.通过在转子铁芯外周面设置定位凸台、同时在磁体装配面与定位凸台对应位置处设置台阶结构的形式，既能够满足磁体装配定位、从而解决磁极分布不均匀的问题，同时还可增大磁体工作面的表面积、从而解决磁钢的工作面积较小的问题，覆盖因磁体定位出现的间隙，而提高磁场强度，提高电机的性能；
2.具有台阶结构的磁体之间的配合可达到圆周360°磁场全覆盖效果，磁场强度大，且装配简单；
3.具有台阶式结构的磁体转子对比现有技术方案中的转子而言还可使电机反电动势有效地提高，达到降低电机损耗，提高性能的目的。
附图说明
图1是现有的电机转子的结构示意图，其中：1(a)表示其正视图；1(b)表示其立体图；
图2是本发明的电机转子的正面结构示意图；
图3是图2的A-A处的局部放大图；
图4是图2中的电机转子的磁体立体结构示意图；
图5是图4的磁体的正面结构示意图。
图中附图标记表示为：
1—转子铁芯，11—定位凸台，2—磁体，21—工作面，22—装配面，23—台阶结构。
具体实施方式
如图2-5所示，本发明提供一种电机转子结构，包括近似圆柱状的转子铁芯1和设置于所述转子铁芯1外圆周面上的多个磁体2(优选为磁钢)，其中所述转子铁芯1的外周面上设置有定位凸台11，所述磁体2包括位于径向外周的工作面21和位于径向内周的与所述转子铁芯1外圆周相配合的装配面22，且所述装配面22上设有与所述定位凸台11相配合的台阶结构23。
通过在转子铁芯外周面设置定位凸台、同时在磁体装配面与定位凸台对应位置处设置台阶结构的形式，既能够满足磁体装配定位、从而解决磁极分布不均匀的问题，同时还可增大磁体工作面的表面积、从而解决磁钢的工作面积较小的问题，覆盖因磁体定位出现的间隙，而提高磁场强度，提高电机的性能。
优选地，所述定位凸台11为沿圆周周向均匀分布的多个，多个所述磁体2也沿圆周方向均匀布置，且在每个磁体2的径向内周的装配面22的边缘位置均设置有所述的台阶结构23。通过在多个磁体的径向内周的装配面的边缘位置均对应各自的定位凸台地设置台阶结构的形式，能够使得每个磁体都能实现良好定位的同时，还能有效覆盖每个磁体定位出现的间隙，增大每个磁体工作面的表面积，从而提高磁场强度、进而提高电机性能。
优选地，沿所述转子铁芯1周向方向，所述磁体2的装配面22的宽度依据转子铁芯1上相应的两定位凸台11间的距离进行设置。这样能够有效地使得磁体的装配面与转子铁芯的相邻两定位凸台11之间的宽度近似相等，从而尽可能有效地保证各磁体间的定位，解决磁极分布不均匀的问题，提高电机性能。
优选地，沿所述转子铁芯1周向方向，所述磁体2的工作面21的宽度比其所述装配面22的宽度大。如图5所示，磁体右侧为其工作面，此部分宽度较大(比装配面的宽度大)，能够有效地提高磁钢工作面表面积，增加磁场强度，提高电机性能。
优选地，每个所述磁体2沿转子铁芯1轴线垂直平面的截面形状为整体扇环形的形状。这样能够有效地保证磁体的装配面与铁芯的外周面贴合，随其一同转动，工作面与将要套装装配的电机的定子的内圆弧表面贴合，从而使得该转子结构能够有效地运转，减少摩擦和其他等盈利，减小损失。
优选地，相邻的所述磁体2之间相对的面相互贴合(或相接)。这样能够有效地减小磁体之间出现的间隙，从而增大磁体的工作面的作用和效果，提高电机性能。
优选地，相邻的所述磁体2的工作面21之间彼此相接。这样能够更加进一步地减小磁体工作面之间的间隙，进而起到增大转子结构磁体整体工作面的作用和效果，提高电机性能。
优选地，所述磁体2的工作面宽度(沿所述转子铁芯1周向方向)以全部覆盖转子铁芯的外圆周(即覆盖360°的圆周)为基准，依据转子极对数，进行分块设计。这样能够有效地降低磁钢生产难度及充磁难度，同时装配方便。
优选地，所述磁体2在其所述台阶结构23位置处设置有倒角或倒圆。通过设置倒角或倒圆的方式能够有效地起到减小磁体与转子铁芯之间的接触应力，方便装配，保证加工精度和性能的作用。
以12槽8极电机为例，台阶式磁钢转子(如图2和3)对比无原方案转子(如图1)可使电机反电动势提高约4％，达到降低电机损耗，提高性能的目的。
本发明还提供一种电机，包括电机和转子，其中所述转子为前述任一项所述的转子结构。通过使用前述的转子结构，即在转子铁芯外周面设置定位凸台、同时在磁体装配面与定位凸台对应位置处设置台阶结构的形式，既能够满足磁体装配定位、从而解决磁极分布不均匀的问题，同时还可增大磁体工作面的表面积、从而解决磁体的工作面积较小的问题，覆盖因磁体定位出现的间隙，而提高磁场强度，提高电机的性能。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机转子结构，包括圆柱状的转子铁芯(1)和设置于所述转子铁芯(1)外圆周面上的多个磁体(2)，其特征在于：所述转子铁芯(1)的外周面上设置有定位凸台(11)，所述磁体(2)包括位于径向外周的工作面(21)和位于径向内周的与所述转子铁芯(1)外圆周相配合的装配面(22)，且所述装配面(22)上设有与所述定位凸台(11)相配合的台阶结构(23)。
2.根据权利要求1所述的一种电机转子结构，其特征在于：所述定位凸台(11)为沿圆周周向均匀分布的多个，多个所述磁体(2)也沿圆周方向均匀布置，且在每个磁体(2)的径向内周的装配面(22)的边缘位置均设置有所述的台阶结构(23)。
3.根据权利要求1-2之一所述的一种电机转子结构，其特征在于：沿所述转子铁芯(1)周向方向，所述磁体(2)的装配面(22)的宽度依据转子铁芯(1)上相应的两定位凸台(11)间的距离进行设置。
4.根据权利要求3所述的一种电机转子结构，其特征在于：沿所述转子铁芯(1)周向方向，所述磁体(2)的工作面(21)的宽度比其所述装配面(22)的宽度大。
5.根据权利要求1-4之一所述的一种电机转子结构，其特征在于：每个所述磁体(2)沿转子铁芯(1)轴线垂直平面的截面形状为扇环形的形状。
6.根据权利要求1-5之一所述的一种电机转子结构，其特征在于：相邻的所述磁体(2)相对的面之间相互贴合。
7.根据权利要求6所述的一种电机转子结构，其特征在于：相邻的所述磁体(2)的工作面(21)之间彼此相接。
8.根据权利要求1-7之一所述的一种电机转子结构，其特征在于：所述磁体(2)的工作面(21)沿所述转子铁芯(1)周向方向的宽度以全部覆盖转子铁芯(1)的外圆周为基准，依据转子极对数，进行分段加工。
9.根据权利要求1-8之一所述的一种电机转子结构，其特征在于：所述磁体(2)在其所述台阶结构(23)位置处设置有倒角或倒圆。
10.一种电机，包括电机和转子，其特征在于：所述转子为权利要求1-9任一项所述的转子结构。
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