CN105680591B - 轮辐式永磁自启动电机转子及其加工方法 - Google Patents

轮辐式永磁自启动电机转子及其加工方法 Download PDF

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Abstract

轮辐式永磁自启动电机转子，电机转子套设于电机转子轴上，包括转子本体、永磁体和转子导条，转子本体上设有多个沿其周向分布的电机转子槽，转子导条设于电机转子槽内；转子本体上设有多个永磁体槽，永磁体设于永磁体槽内；转子本体由多层相同的电机转子叠片以相同的摆放方式同轴叠压组成，所述转子本体内设有多根高强度钢丝，高强度钢丝位于相邻电机转子叠片之间，且高强度钢丝贯穿永磁体槽，在电机转子轴轴向方向上每个永磁体槽内相邻高强度钢丝之间的距离小于10个电机转子叠片的厚度，每个永磁体槽分别与两个不同的电机转子槽贯通，且永磁体与转子导条不接触。

Description

轮辐式永磁自启动电机转子及其加工方法
技术领域
本发明涉及电机领域，尤其涉及电机转子。
背景技术
自启动永磁同步电机具有功率因数高、转速恒定、体积小、重量轻、效率高等优点具有广泛的应用前景。按照永磁体磁化方向与转子旋转方向的相互关系，内置式转子磁路结构又可以分为径向式、切向式和混合式三种。对于永磁体槽型为V型的内置径向式转子磁路结构，为限制永磁体漏磁通，转子隔磁桥宽度设计较小，增大该部位的磁阻起到限制漏磁通的作用。然而，由于永磁电机转子扭矩较大，隔磁桥宽度较小，易造成永磁电机转子齿轭部撕裂或扭曲变形，使自启动永磁电机转子损坏或者报废。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供了轮辐式永磁自启动电机转子及其加工方法，降低永磁体漏磁通，提高电磁性能，同时机械性能好，使用寿命长。
具体技术方案为：轮辐式永磁自启动电机转子，电机转子套设于电机转子轴上，包括转子本体、永磁体和转子导条，转子本体上设有多个沿其周向分布的电机转子槽，转子导条设于电机转子槽内；转子本体上设有多个永磁体槽，永磁体设于永磁体槽内；转子本体由多层相同的电机转子叠片以相同的摆放方式同轴叠压组成，所述转子本体内设有多根高强度钢丝，高强度钢丝位于相邻电机转子叠片之间，且高强度钢丝贯穿永磁体槽，在电机转子轴轴向方向上每个永磁体槽内相邻高强度钢丝之间的距离小于10个电机转子叠片的厚度，每个永磁体槽分别与两个不同的电机转子槽贯通，且永磁体与转子导条不接触。
所述电机转子叠片包括电机外单元部和电机转子磁轭部，电机外单元部绕电机转子磁轭部周向分布，电机转子磁轭部套设于电机转子轴上，永磁体槽位于电机外单元部和电机转子磁轭部之间的间隙内，电机外单元部和电机转子磁轭部上均设有紧固螺钉孔。
所述电机外单元部上紧固螺钉孔的数量为两个。
所述转子本体由多层电机转子叠片通过贯穿紧固螺钉孔的紧固螺栓连接组成。
所述永磁体槽的宽度与电机转子槽槽底的宽度相同。
轮辐式永磁自启动电机转子的加工方法，包括上述权利要求所述的轮辐式永磁自启动电机转子，还包括如下工序：
（1） 将硅钢片按电机转子叠片的规格尺寸进行冲模；
（2） 将工序1中冲模成型的电机转子叠片以相同的摆放方式进行进行逐层同轴叠放，直至达到设计层数为止，同时将高强度钢丝放入相邻的电机转子叠片之间，并使高强度钢丝贯穿永磁体槽，在电机转子轴轴向方向上每个永磁体槽内相邻高强度钢丝之间的距离小于10个电机转子叠片的厚度；
（3） 对工序（2）中叠放后的多层电机转子叠片在电机转子轴轴向方向上用压力机进行压模处理形成转子本体，同时将电机转子轴安装至转子本体内；
（4） 对工序（3）中转子本体的永磁体槽内注入永磁体粉末并进行烧结处理；
（5） 对工序（4）中转子本体的电机转子槽内进行铸铝形成转子导条；
（6） 对工序（5）中转子本体的永磁体进行充磁。
所述工序（3）还包括利用紧固螺栓贯穿紧固螺钉孔将经过压力机进行压模处理的多层电机转子叠片连接。
本发明结构简单，制造成本低。
每个永磁体槽分别与两个不同的电机转子槽贯通，且永磁体与转子导条不接触，实现了空气隔磁，其限制漏磁通的能力远远大于常规转子隔磁桥的限制漏磁通能力，从而提高电磁性能；转子本体内设有多根高强度钢丝，高强度钢丝位于相邻电机转子叠片之间，且高强度钢丝贯穿永磁体槽，在多层电机转子叠片经过压力机进行压模处理后，高强度钢丝可起到“辐条”的作用，将电机外单元部和电机转子磁轭部固定连接，高强度钢丝强度高，机械性能好，同时永磁体的加工方法为在永磁体槽内注入永磁体粉末并进行烧结，然后在充磁，此加工方法可使永磁体粉末起到“粘结剂”的作用，将电机外单元部和电机转子磁轭部进一步固定连接，通过高强度钢丝和永磁体的共同作用，将电机外单元部和电机转子磁轭部连接紧固，从而使本装置具有良好的机械性能，提高了本装置的使用寿命。
附图说明
图1为现有电机转子结构示意图；
图2为本发明结构示意图；
图3为本发明电机转子叠片结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，传统的电机隔磁桥1越小（不到1mm），可以降低永磁体漏磁，提升电机性能；然而电机隔磁桥1越小，电机转子机械强度越低，甚至无法满足电机机械强度要求，另一方面隔磁桥1小了，电机转子叠片加工废品率上升。
如图2和图3所示，轮辐式永磁自启动电机转子，电机转子套设于电机转子轴2上，包括转子本体3、永磁体4和转子导条5，转子本体3上设有多个沿其周向分布的电机转子槽6，转子导条5设于电机转子槽6内；转子本体3上设有多个永磁体槽7，永磁体4设于永磁体槽7内；转子本体3由多层相同的电机转子叠片以相同的摆放方式同轴叠压组成，所述转子本体3内设有多根高强度钢丝8，高强度钢丝8位于相邻电机转子叠片之间，且高强度钢丝8贯穿永磁体槽7，高强度钢丝8与电机转子轴2垂直，在电机转子轴2轴向方向上每个永磁体槽7内相邻高强度钢丝8之间的距离小于10个电机转子叠片的厚度，每个永磁体槽7分别与两个不同的电机转子槽6贯通，且永磁体4与转子导条5不接触。
电机转子叠片包括电机外单元部9和电机转子磁轭部10，电机外单元部9绕电机转子磁轭部10周向分布，电机转子磁轭部10套设于电机转子轴2上，永磁体槽7位于电机外单元部9和电机转子磁轭部10之间的间隙内，电机外单元部9和电机转子磁轭部10上均设有紧固螺钉孔11。
转子本体3由多层电机转子叠片通过贯穿紧固螺钉孔11的紧固螺栓12连接组成，电机外单元部9上紧固螺钉孔11的数量为两个，使电机转子叠片之间的连接更紧固；永磁体槽7的宽度与电机转子槽6槽底的宽度相同。
轮辐式永磁自启动电机转子的加工方法，包括上述权利要求所述的轮辐式永磁自启动电机转子，还包括如下工序：将硅钢片按电机转子叠片的规格尺寸进行冲模；然后将模成型的电机转子叠片以相同的摆放方式进行逐层同轴叠放，直至达到设计层数为止，同时将高强度钢丝8放入相邻的电机转子叠片之间，并使高强度钢丝8贯穿永磁体槽7，在电机转子轴2轴向方向上每个永磁体槽7内相邻高强度钢丝8之间的距离小于10个电机转子叠片的厚度；然后将叠放后的多层电机转子叠片在电机转子轴2轴向方向上用压力机进行压模处理形成转子本体3，利用紧固螺栓12贯穿紧固螺钉孔11将经过压力机进行压模处理的多层电机转子叠片连接，同时将电机转子轴2安装至转子本体3内；再将转子本体3的永磁体槽7内注入永磁体4粉末并进行烧结处理；然后对转子本体3的电机转子槽6内进行铸铝形成转子导条5；最后对转子本体3内的永磁体4进行充磁。
每个永磁体槽7分别与两个不同的电机转子槽6贯通，且永磁体4与转子导条5不接触，实现了空气隔磁，其限制漏磁通的能力远远大于常规转子隔磁桥的限制漏磁通能力，从而提高电磁性能；转子本体3内设有多根高强度钢丝8，高强度钢丝8位于相邻电机转子叠片之间，且高强度钢丝8贯穿永磁体槽7，在多层电机转子叠片经过压力机进行压模处理后，高强度钢丝8可起到“辐条”的作用，将电机外单元部9和电机转子磁轭部10固定连接，高强度钢丝8强度高，机械性能好，同时永磁体4的加工方法为在永磁体槽7内注入永磁体4粉末并进行烧结，然后在充磁，此加工方法可使永磁体4粉末起到“粘结剂”的作用，将电机外单元部9和电机转子磁轭部10进一步固定连接，通过高强度钢丝8和永磁体4的共同作用，将电机外单元部9和电机转子磁轭部10连接紧固，从而使本装置具有良好的机械性能，提高了本装置的使用寿命。

Claims (2)

1.轮辐式永磁自启动电机转子的加工方法，其特征在于：
轮辐式永磁自启动电机转子包括转子本体、永磁体和转子导条，转子本体上设有多个沿其周向分布的电机转子槽，转子导条设于电机转子槽内；转子本体上设有多个永磁体槽，永磁体设于永磁体槽内；转子本体由多层相同的电机转子叠片以相同的摆放方式同轴叠压组成，所述转子本体内设有多根高强度钢丝，高强度钢丝位于相邻电机转子叠片之间，且高强度钢丝贯穿永磁体槽，在电机转子轴轴向方向上每个永磁体槽内相邻高强度钢丝之间的距离小于10个电机转子叠片的厚度，每个永磁体槽分别与两个不同的电机转子槽贯通，且永磁体与转子导条不接触；
轮辐式永磁自启动电机转子的加工方法包括如下工序：
（1）将硅钢片按电机转子叠片的规格尺寸进行冲模；
（2）将工序（ 1） 中冲模成型的电机转子叠片以相同的摆放方式进行逐层同轴叠放，直至达到设计层数为止，同时将高强度钢丝放入相邻的电机转子叠片之间，并使高强度钢丝贯穿永磁体槽，在电机转子轴轴向方向上每个永磁体槽内相邻高强度钢丝之间的距离小于10个电机转子叠片的厚度；
（3）对工序（2）中叠放后的多层电机转子叠片在电机转子轴轴向方向上用压力机进行压模处理形成转子本体，同时将电机转子轴安装至转子本体内；
（4）对工序（3）中转子本体的永磁体槽内注入永磁体粉末并进行烧结处理；
（5）对工序（4）中转子本体的电机转子槽内进行铸铝形成转子导条，且转子导条与永磁体不接触；
（6）对工序（5）中转子本体的永磁体进行充磁。
2.如权利要求1所述的轮辐式永磁自启动电机转子的加工方法，其特征在于：所述工序（3）还包括利用紧固螺栓贯穿紧固螺钉孔将经过压力机进行压模处理的多层电机转子叠片连接。
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