CN106300727A - 电机转子及其充磁方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机转子，包括转子铁芯、磁钢、第一挡板、第二挡板和紧固件，第一挡板设置在转子铁芯的第一端，第一挡板上设置有适用于紧固件限位的沉孔，紧固件在其长度方向上包括三段，且紧固件的第二段的直径大于紧固件的第一段和第三段的直径，紧固件的第二段置于沉孔中；第二挡板设置在转子铁芯的第二端，第二挡板上对应的设置有适用于紧固件的第三段贯穿的通孔，紧固件适用于将第一挡板和第二挡板固定在转子铁芯上。本发明还提供了一种电机转子的充磁方法。本发明的电机转子及其充磁方法，保证了转子与曲轴具有良好的同轴度，确保了磁钢充磁饱和，优化了充磁工艺，提高了电机的性能和可靠性。

Description

电机转子及其充磁方法

技术领域

本发明涉及变频电机技术领域，特别是涉及一种电机转子及其充磁方法。

背景技术

一般转子组件的磁钢通过上下两块挡板与转子铁芯轴向定位，上第二挡板用于挡住磁钢，以避免磁钢在转子运行过程中向外飞出。上第二挡板通过3根对称的铆钉穿过转子铁芯，铆接在一起。

一般转子组件的装配以及充磁方式有如下几种：

1、磁钢充磁后置于转子铁芯内并通过上第二挡板定位，完成转子组件的装配，然后在常温环境下将组装完成的转子组件压入压缩机气缸座的曲轴上(冷压)。这样，由于充磁后的转子组件带有磁性，在将转子组件装配至压缩机气缸的曲轴时，转子组件与曲轴之间存在有磁性吸引力，使得转子与曲轴的同轴度差。同时，由于转子组件与曲轴紧配，在将转子组件压入曲轴的过程中会使曲轴磨损，而且会产生铁屑到压缩机中，铁屑有可能导致在压缩机运行过程中压缩机堵转。

2、磁钢充磁后置于转子铁芯内并通过上第二挡板定位，完成转子组件的装配。然后将转子组件加热到一定温度(温度太高磁钢会退磁)，将转子组件在加热条件下压入到压缩机气缸座的曲轴上(热压)。这样，由于磁钢的加热后会出现退磁的特性，转子组件充磁后再进行热压，使得压缩机性能不稳定且可靠性差。

3、未充磁的磁钢置于转子铁芯内并通过上第二挡板定位，完成转子组件的预装配，然后将预装配后的转子组件冷压或热套到压缩机气缸座的曲轴上。最后装上电机定子，并在电机定子的绕组上施加大电流对转子充磁。这样，电子定子的绕组在通大电流的情况下，漆包线会受到瞬间短时电流的冲击，漆包线可能会出现击穿的情况，降低电机寿命。同时，因转子高度差不一致，转子磁钢会出现充磁不饱和的情况。

发明内容

鉴于现有技术的现状，本发明的目的在于提供一种电机转子及其充磁方法，保证了转子与曲轴具有良好的同轴度，确保了磁钢充磁饱和，优化了充磁工艺，提高了电机的性能和可靠性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电机转子，包括：

转子铁芯，所述转子铁芯上设置有磁钢槽；

磁钢，所述磁钢设置在所述磁钢槽内；

第一挡板，所述第一挡板设置在所述转子铁芯的第一端，所述第一挡板上设置有适用于紧固件限位的沉孔，所述紧固件在其长度方向上包括三段，且所述紧固件的第二段的直径大于所述紧固件的第一段和第三段的直径，所述紧固件的第二段置于所述沉孔中；以及

第二挡板，所述第二挡板设置在所述转子铁芯的第二端，所述第二挡板上对应的设置有适用于所述紧固件的第三段贯穿的通孔，所述紧固件适用于将所述第一挡板和所述第二挡板固定在所述转子铁芯上。

在其中一个实施例中，所述沉孔为阶梯孔，在所述第一挡板的厚度方向上，所述阶梯孔包括第一段通孔和第二段通孔，所述第一段通孔的内径小于所述第二段通孔的内径。

在其中一个实施例中，所述紧固件为铆钉，所述铆钉包括一体设置的三段，分别为第一铆钉杆、钉头和第二铆钉杆，所述第一铆钉杆和所述第二铆钉杆同轴设置，所述第一铆钉杆的长度大于第一段通孔的深度，所述钉头置于所述沉孔中。

在其中一个实施例中，所述钉头的高度小于或等于所述第二段通孔的深度，所述钉头的外径大于所述第一段通孔的内径，且所述钉头的外径小于或等于所述第二段通孔的内径。

在其中一个实施例中，第一铆钉杆、所述钉头和第二铆钉杆均为圆柱形。

在其中一个实施例中，所述第一铆钉杆远离所述钉头的一端设置为空心，所述第二铆钉杆远离所述钉头的一端也设置为空心。

在其中一个实施例中，所述沉孔的数量为三个以上，三个以上所述沉孔均匀分布在所述第一挡板上；

所述通孔的数量也为三个以上，三个以上所述通孔均匀分布在所述第二挡板上。

在其中一个实施例中，所述第一挡板和所述第二挡板均采用非导磁材料制成。

本发明还涉及一种电机转子的充磁方法，用于上述任一项所述的电机转子，包括如下步骤：

通过紧固件将第二挡板铆压到转子铁芯上，完成电机转子的预装配；

将预装配完成后的所述电机转子热套至压缩机气缸座的曲轴上；

将充磁后的磁钢置于所述转子铁芯上的磁钢槽内；

通过紧固件将第一挡板铆接至所述转子铁芯上，以固定所述磁钢，完成所述电机转子的装配及充磁。

本发明的有益效果是：

本发明的电机转子及其充磁方法，通过在第一挡板上设置沉孔，并将紧固件设计为与沉孔相适应的的三段结构，可以实现紧固件的二次铆压，以实现电机转子的预装配，这样在电机转子的充磁过程中，可以先将预装配后的电机转子热套至压缩机气缸座的曲轴上，以保证电机转子与曲轴具有良好的同轴度，再将充磁后的磁钢置于磁钢槽内，这样既可以保证磁钢充磁饱和，也不会在电机转子压入曲轴的过程中产生铁屑，从而提供了电机转子的可靠性，优化了电机转子的充磁方式。

附图说明

图1为本发明的电机转子一实施例的示意图；

图2为本发明的电机转子的第一挡板一实施例的示意图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为本发明的电机转子的第二挡板一实施例的示意图；

图5为本发明的电机转子的紧固件一实施例的示意图；

图6为图5的B-B剖视图；

图7为本发明的电机转子预装配完成后的示意图；

图8为本发明的电机转子与压缩机气缸座的装配示意图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案更加清楚，以下结合附图，对本发明的电机转子及其充磁方法作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明并不用于限定本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见图1至图6，如图1所示，本发明的电机转子包括转子铁芯100、磁钢200、第一挡板300、第二挡板400和紧固件500。其中，转子铁芯100上设置有磁钢槽，磁钢200按照N极、S极交替的设置在磁钢槽内。本实施例中，磁钢200的形状为瓦形。为了便于磁钢200的安装，转子铁芯100上磁钢槽的形状与磁钢200的形状相同，即磁钢槽的形状也为瓦形。

第一挡板300设置在转子铁芯100的第一端，第二挡板400设置在转子铁芯100的第二端，第一挡板300和第二挡板400用于固定磁钢200，避免磁钢200在电机运转过程中向外飞出。较优地，第一挡板300和第二挡板400采用铝合金、不锈钢或工程塑料等非导磁材料制成，这样可以降低电机转子的漏磁，进一步提高电机的性能。

其中，第一挡板300上设置有适用于紧固件500贯穿的沉孔310。本实施例中，紧固件500在其长度方向上包括三段，且紧固件500的第二段的直径大于第一段和第三段的直径，紧固件500的第二段置于沉孔310中。这样，通过第一挡板300上设置的沉孔310以及紧固件500，可以实现电机转子的预装配以及紧固件500的二次铆压，便于实现电机转子的装配及充磁方法的优化。第二挡板400上对应的设置有适用于紧固件500贯穿的通孔410，紧固件500适用于将第一挡板300和第二挡板400固定在转子铁芯100上。

作为一种可实施方式，沉孔310的数量为三个以上，三个以上沉孔310均匀分布在第一挡板300上；通孔410的数量也为三个以上，三个以上通孔410均匀分布在第二挡板400上。如图2所示，沉孔310的数量为三个，三个沉孔310均匀的分布在第一挡板300上形成等腰三角形结构。相应的，如图4所示，通孔410的数量也为三个，三个通孔410均匀地分布在第二挡板400上。本实施例中，紧固件500的数量与沉孔310的数量一一对应设置，即紧固件500的数量也为三个。在电机转子组装的过程中，紧固件500依次贯穿第一挡板300上的沉孔310、转子铁芯100和第二挡板400上的通孔410，实现磁钢200的固定。在其他实施例中，沉孔310、通孔410及紧固件500的数量还可以是三个以上。

如图3所示，沉孔310优选为阶梯孔。在第一挡板300的厚度方向上，阶梯孔包括第一段通孔311和第二段通孔312，且第一段通孔311的内径小于第二段通孔312的内径。第二段通孔312设置在第一挡板300与转子铁芯相接触的一端，这样不仅可以实现第一挡板的安装及固定，还便于实现紧固件500的二次铆压。

本实施例中的紧固件500优选为铆钉，在其他实施例中，紧固件500还可以是紧固螺钉等。如图5和图6所示，在铆钉的长度方向上，该铆钉包括一体设置的三段，分别为第一铆钉杆510、钉头520和第二铆钉杆530。第一铆钉杆510、钉头520和第二铆钉杆530一体成型的设计，简化了铆钉的加工及安装工艺。优选的，第一铆钉杆510、钉头520和第二铆钉杆530均为圆柱形。

第一铆钉杆510的长度大于第一段通孔311的深度，第一铆钉杆510贯穿第一段通孔311，使得钉头520置于沉孔310中。较优地，铆钉的钉头520的高度H1小于或等于第二段通孔312的深度H2，钉头520的外径D1大于第一段通孔311的内径，且钉头520的外径D1小于或等于第二段通孔312的内径D2。这样使得铆钉的钉头520可以置于第二段通孔312中，便于装配固定。

较优地，第一铆钉杆510远离钉头520的一端设置为空心，即设置为空心圆柱形。第二铆钉杆530远离钉头520的一端也设置为空心，即也设置为空心圆柱形，这样便于实现铆钉的铆压并可以实现铆钉的二次铆接。

本发明还涉及一种电机转子的充磁方法，用于上述任一实施例的电机转子，包括如下步骤：

通过紧固件500将第二挡板400铆压到转子铁芯100上，完成电机转子的预装配，如图7所示。

将预装配完成后的电机转子热套至压缩机气缸座600的曲轴上，这样可以保证电机转子与曲轴具有良好的同轴度，从而提高了电机的性能。并且，在电机转子压入曲轴的过程中不会损伤曲轴，也不会产生铁屑，从而避免了在压缩机运行过程中铁屑是压缩机堵转的情况。

本实施例中，转子铁芯100上设置有与曲轴相适配的安装孔110，且该安装孔110优选为安装沉孔。将预装配完成后的电机转子热套至压缩机气缸座600的曲轴上，即将通过转子铁芯100上的安装沉孔将电机转子套设在曲轴上。

将充磁后的磁钢200置于转子铁芯100上的磁钢槽内，即将充磁后的磁钢200按照N极、S极交替的方式放入磁钢槽内。这样，不仅可以保证磁钢200的充磁饱和，还可以避免电机定子受大电流冲击出现击穿等电气安全问题，进一步提高了电机的可靠性。

通过紧固件500将第一挡板300铆接至转子铁芯100上，以固定磁钢200，完成电机转子的装配及充磁，电机转子与压缩机气缸座的位置关系如图8所示。

本发明的电机转子及其充磁方法，通过在第一挡板和第二挡板上设置沉孔，并将紧固件设计为与沉孔相适应的的三段结构，可以实现紧固件的二次铆压，以实现电机转子的预装配，这样在电机转子的充磁过程中，可以先将预装配后的电机转子热套至压缩机气缸座的曲轴上，以保证电机转子与曲轴具有良好的同轴度，再将充磁后的磁钢放入磁钢槽内，这样既可以保证磁钢充磁饱和，也不会在电机转子压入曲轴的过程中产生铁屑，从而提供了电机转子的可靠性，优化了电机转子的充磁方式。

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 (9)

1.一种电机转子，其特征在于，包括：

转子铁芯(100)，所述转子铁芯(100)上设置有磁钢槽；

磁钢(200)，所述磁钢(200)设置在所述磁钢槽内；

第一挡板(300)，所述第一挡板(300)设置在所述转子铁芯(100)的第一端，所述第一挡板(300)上设置有适用于紧固件(500)限位的沉孔(310)，所述紧固件(500)在其长度方向上包括三段，且所述紧固件的第二段的直径大于所述紧固件的第一段和第三段的直径，所述紧固件的第二段置于所述沉孔中；以及

第二挡板(400)，所述第二挡板(400)设置在所述转子铁芯(100)的第二端，所述第二挡板(400)上对应的设置有适用于所述紧固件(500)的第三段贯穿的通孔(410)，所述紧固件(500)适用于将所述第一挡板(300)和所述第二挡板(400)固定在所述转子铁芯(100)上。

2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述沉孔(310)为阶梯孔，在所述第一挡板的厚度方向上，所述阶梯孔包括第一段通孔(311)和第二段通孔(312)，所述第一段通孔(311)的内径小于所述第二段通孔(312)的内径。

3.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，所述紧固件(500)为铆钉，所述铆钉(500)包括一体设置的三段，分别为第一铆钉杆(510)、钉头(520)和第二铆钉杆(530)，所述第一铆钉杆(510)和所述第二铆钉杆(530)同轴设置，所述第一铆钉杆(510)的长度大于第一段通孔(311)的深度，所述钉头(520)置于所述沉孔(310)中。

4.根据权利要求3所述的电机转子，其特征在于，所述钉头(520)的高度小于或等于所述第二段通孔(312)的深度，所述钉头(520)的外径大于所述第一段通孔(311)的内径，且所述钉头(520)的外径小于或等于所述第二段通孔(312)的内径。

5.根据权利要求3所述的电机转子，其特征在于，第一铆钉杆(510)、所述钉头(520)和第二铆钉杆(530)均为圆柱形。

6.根据权利要求3所述的电机转子，其特征在于，所述第一铆钉杆(510)远离所述钉头(520)的一端设置为空心，所述第二铆钉杆(530)远离所述钉头(520)的一端也设置为空心。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电机转子，其特征在于，所述沉孔(310)的数量为三个以上，三个以上所述沉孔(310)均匀分布在所述第一挡板(300)上；

所述通孔(410)的数量也为三个以上，三个以上所述通孔(410)均匀分布在所述第二挡板(400)上。

8.根据权利要求1-6任一项所述的电机转子，其特征在于，所述第一挡板(300)和所述第二挡板(400)均采用非导磁材料制成。

9.一种电机转子的充磁方法，用于权利要求1-8任一项所述的电机转子，其特征在于，包括如下步骤：

通过紧固件(500)将第二挡板(400)铆压到转子铁芯(100)上，完成电机转子的预装配；

将预装配完成后的所述电机转子热套至压缩机气缸座(600)的曲轴上；

将充磁后的磁钢(200)置于所述转子铁芯(100)上的磁钢槽内；

通过紧固件(500)将第一挡板(300)铆接至所述转子铁芯(100)上，以固定所述磁钢(200)，完成所述电机转子的装配及充磁。