CN105790465B - 永磁转子及电机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种永磁转子，包括转子环体、转子轴、安装座和若干辐条，所述转子环体环设于所述安装座的外围，所述安装座上开设有轴孔，所述转子轴贯穿所述轴孔并与所述安装座固定连接，所述辐条的第一端连接安装座，所述辐条的第二端连接所述转子环体,所述安装座与所述转子环体通过所述辐条连接。还涉及一种具有该永磁转子的电机。本发明的永磁转子及电机，安装座与转子环体通过辐条连接，减少转子铁芯部分，节省材料，成本更低，强度可靠，解决了注塑时因注塑温差存在而出现胀裂的问题，其尺寸精度高，提高了电机生产效率和工艺性，极大地提升电机的性能。

Description

永磁转子及电机
技术领域
本发明涉及电机领域，尤其涉及一种永磁转子及电机。
背景技术
如图1所示，传统的永磁转子是由磁环101＇、转子铁芯105及转子轴102构成，该永磁转子的制作过程为：先将转子铁芯105与转子磁环101＇注塑到一起，再通过入轴工装将转子轴102装配到铁芯105上而完成永磁转子的装配。采用该种制作方式，工序较多，生产较为繁琐，而且影响永磁转子的制造精度。
随着电机等电器产品不断面向自动化生产，在保证电机具有高可靠性的情况下，如何提高电机生产效率和工艺性成为亟待解决的问题。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提供一种永磁转子及电机，节省材料，成本更低，强度可靠，解决了注塑时因注塑温差存在而出现胀裂的问题，其尺寸精度高，提高了电机生产效率和工艺性。为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种永磁转子，包括转子环体、转子轴、安装座和若干辐条，所述转子环体环设于所述安装座的外围，所述安装座上开设有轴孔，所述转子轴贯穿所述轴孔并与所述安装座固定连接，所述辐条的第一端连接安装座，所述辐条的第二端连接所述转子环体，所述安装座与所述转子环体通过所述辐条连接。
在其中一个实施例中，所述转子环体、所述转子轴、所述安装座和所述辐条一体注塑成型。
在其中一个实施例中，所述若干辐条沿所述转子环体的径向方向均布设置。
在其中一个实施例中，所述辐条的数量为四个，四个所述辐条呈十字形排布。
在其中一个实施例中，在所述转子环体的轴向方向上，所述转子环体、所述安装座和所述辐条的高度均相同。
在其中一个实施例中，所述辐条的第二端具有朝其一侧或两侧延伸的凸出部。
在其中一个实施例中，所述凸出部与所述转子环体的连接过渡处设置圆角。
在其中一个实施例中，所述永磁转子的充磁电压为Un,则：
Un＝Ua sin(θ*P)
其中，Ua为固定电压常数，θ为转子位置角，P为极对数。
在其中一个实施例中，所述Ua的取值为1000V～2000V。
还涉及一种电机，包括转子，所述转子为上述任一技术方案所述的永磁转子。
本发明的有益效果是：
本发明的永磁转子及电机，安装座与转子环体通过辐条连接，减少转子铁芯部分，节省材料，成本更低，强度可靠，解决了注塑时因注塑温差存在而出现胀裂的问题，其尺寸精度高，提高了电机生产效率和工艺性，极大地提升电机的性能。
附图说明
图1为现有技术的永磁转子的立体示意图；
图2为本发明一实施例的永磁转子的立体示意图；
图3为本发明一实施例的永磁转子与定子铁芯配合示意图；
图4为转子环体的坐标系示意图；
其中，
100永磁转子；101转子环体；102转子轴；103安装座；104辐条；
1041凸出部；105转子铁芯；106定子铁芯。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明的永磁转子及电机进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图2和图3，本发明一实施例的永磁转子100包括转子环体101、转子轴102、安装座103和若干辐条104。转子环体101环设于安装座103的外围，安装座103上开设有轴孔，转子轴102贯穿所述轴孔并与安装座103固定连接，从而使得转子轴102安装到安装座103上。安装座103与转子环体101通过辐条104连接，其中，辐条104的第一端连接安装座103，辐条104的第二端连接转子环体101。
设置辐条104，安装座103与转子环体101可通过辐条104连接。本实施例的永磁转子没有传统的转子铁芯，降低了成本。采用辐条104作为加强筋，重量轻，节省材料，且解决了注塑时因注塑温差存在而出现的胀裂等问题，结构更加可靠。
本实施例中，若干辐条104可以沿转子环体101的径向方向均布设置。如此可使辐条104受力平衡，还可以提高辐条104的承载强度。图2中，辐条104的数量为四个，四个辐条104呈十字形排布。
辐条104的主体为方形柱或方形板。当然，辐条104的主体截面也可为圆形或腰形。在其它实施例中，辐条104的数量也可为四个以上。采用多个辐条104可以进一步提高永磁转子100的强度。
为提高永磁转子100的强度，在转子环体101的轴向方向上，转子环体101、安装座103和辐条104的高度可均相同。当然，在保证强度的情况下，在转子环体101的轴向方向上，辐条104的高度也可低于或高于转子环体101的高度，安装座103和转子环体101在转子环体101的轴向方向上的高度可以相同也可不同。这样还能够提高散热效果。
作为一种可优选方式，如图2所示，转子环体101、转子轴102、安装座103和辐条104一体注塑成型。采用一体注塑成型，本实施例的永磁转子省去成型后安装转子轴102的过程，减少加工工序，其生产节拍快，有利于实现自动化，且永磁转子的尺寸精度高、性能更可靠。
在本实施例中，转子环体101、安装座103和辐条104可为一体成型结构。亦即转子环体101、安装座103和辐条104作为一个整体结构。注塑过程中，转子轴102放置于注塑转子模具中，在注塑转子模具中注入料液，料液冷却后即可形成成型转子。其中，转子环体101、安装座103和辐条104均由料液冷却后所形成，三者为一整体。转子轴102也同时与转子环体101、安装座103和辐条104注塑到一起。
将转子环体101、安装座103和辐条104设计为一体成型结构，进一步减少加工工序，其生产节拍更快，更加有利于实现自动化，且永磁转子的尺寸精度会更高、性能更可靠。
优选地，如图2所示，辐条104的第二端具有朝其一侧或两侧延伸的凸出部1041。凸出部1041与转子环体101的连接过渡处优选设置圆角。其中，辐条104的连接转子环体101的一端为辐条104的第二端，图2中，辐条104的第二端具有朝其两侧延伸的凸出部1041。辐条104的第二端设置有凸出部1041，如此可增加辐条104与转子环体101之间的接触面积，进一步提高永磁转子100的强度。凸出部1041与转子环体101的连接过渡处设置圆角，还使得在永磁转子100的一体注塑过程中更便于出模。
以上实施例的永磁转子100的充磁电压为Un,则Un＝Ua sin(θ*P)，其中，Ua为固定电压常数，θ为转子位置角，P为极对数。如图4所示，设置转子初始点为A点，而充磁头不动，按角速度w旋转转子，转子绕圆心O转动，转动时间为t，转子位置角θ则满足θ＝wt。图4中转子由A点转至B点，此处的充磁电压为转子外弧面充磁电压。Ua的取值优选为1000V～2000V。
永磁转子100采用正弦充磁方式，其反电动势正弦度更高，谐波含量更低，使得永磁转子应用在电机上时振动小，具有低噪音等特点。
以上实施例的永磁转子的制作过程如下：
先将转子轴102放入注塑转子模中，然后将磁粉注入到转子模具而形成转子，注塑完成后，再检测转子尺寸及结构强度；转子尺寸及结构强度合格后进行转子充磁，充磁完毕后将转子装入电机，检测电机反电动势波形，观察其反电势正弦度。
永磁转子100采用为一体注塑，其尺寸精度高，减少气隙长度，大大的提升电机的性能，解决了永磁转子在生产工艺中容易出现胀裂的问题。铁芯部位用磁粉代替，其性能更优，成本更具优势；永磁转子100的内部部分漏空、并设有辐条104作为加强筋，结构强度高。
在其它实施例中，安装座103和辐条104可为一体成型结构，注塑过程中，将转子环体101和转子轴102放置于注塑转子模具中，在注塑转子模具中注入料液，料液冷却后即可形成成型转子。优选地，转子环体101的内壁处设置有凸起。设置凸起，可以限制辐条104相对转子环体101的位移，从而可对辐条104进行更好地固定。
本发明还涉及一种电机，如图3所示，电机包括转子和定子铁芯106，所述转子为上述任一技术方案所述的永磁转子。由于电机除上述永磁转子外均为现有技术，此处不再一一赘述。本实施例的电机，由于采用了上述永磁转子，因此也取得了同样的有益技术效果。
以上实施例的永磁转子及电机，安装座103与转子环体101通过辐条连接，减少转子铁芯部分，节省材料，成本更低，强度可靠，解决了注塑时因注塑温差存在而出现胀裂的问题，其尺寸精度高，提高了电机生产效率和工艺性，极大地提升电机的性能。
永磁转子100一体注塑成型，具有生产节拍快、利于实现自动化生产，且尺寸精度高。永磁转子100的铁芯部位用磁粉代替，性能更优；设置辐条104，节省材料且解决了注塑时因注塑温差存在而出现胀裂的问题，结构更加可靠；采用正弦充磁方式，其反电动势正弦度更高，谐波含量更低，应用在电机上时振动小，具有低噪音等特点。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种永磁转子，其特征在于，包括转子环体(101)、转子轴(102)、安装座(103)和若干辐条(104)，所述转子环体(101)环设于所述安装座(103)的外围，所述安装座(103)上开设有轴孔，所述转子轴(102)贯穿所述轴孔并与所述安装座(103)固定连接，所述辐条(104)的第一端连接安装座(103)，所述辐条(104)的第二端连接所述转子环体(101)，所述安装座(103)与所述转子环体(101)通过所述辐条(104)连接；
在所述转子环体(101)的轴向方向上，所述转子环体(101)、所述安装座(103)和所述辐条(104)的高度均相同；
所述辐条(104)的第二端具有朝其一侧或两侧延伸的凸出部(1041)；
所述永磁转子的充磁电压为Un,则：
Un＝Ua s in(θ*P)
其中，Ua为固定电压常数，θ为转子位置角，P为极对数；
所述永磁转子(100)采用正弦充磁方式充磁。
2.根据权利要求1所述的永磁转子，其特征在于，所述转子环体(101)、所述转子轴(102)、所述安装座(103)和所述辐条(104)一体注塑成型。
3.根据权利要求2所述的永磁转子，其特征在于，所述若干辐条(104)沿所述转子环体(101)的径向方向均布设置。
4.根据权利要求2所述的永磁转子，其特征在于，所述辐条(104)的数量为四个，四个所述辐条(104)呈十字形排布。
5.根据权利要求1至4任一项所述的永磁转子，其特征在于，所述凸出部(1041)与所述转子环体(101)的连接过渡处设置圆角。
6.根据权利要求1所述的永磁转子，其特征在于，所述Ua的取值为1000V～2000V。
7.一种电机，包括转子，其特征在于，所述转子为权利要求1-6任一项所述的永磁转子。
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