CN107834728A - 电机转子及包括其的电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机转子及包括其的电机。所述电机转子，包括转子铁芯、磁钢和用于对所述磁钢在所述转子铁芯的轴向上进行限位的固定部，所述转子铁芯为筒形结构，所述磁钢贴合设置在所述转子铁芯的外壁上，所述电机转子还包括限位部，所述限位部覆盖所述磁钢的至少部分壁面，以在所述转子铁芯的周向和径向上对所述磁钢进行限位，所述限位部设置在所述转子铁芯和/或固定部上。本发明提供的电机转子采用机械结构对磁钢进行固定，提高了磁钢安装的可靠性。并且，通过限位部与磁钢的侧壁配合对磁钢进行限位，不需要在磁钢上开设缺口，不会对磁钢的结构造成破坏，从而不会对磁钢的强度造成影响，使转子的可靠性进一步提高。
Description
技术领域
本发明涉及电机相关技术领域，特别是一种电机转子及包括其的电机。
背景技术
表面式永磁电机由于具有良好的运行性能、较高的效率，结构简单，制造成本低，被广泛地运用在制冷压缩机中。其中，表面插入式转子结构的永磁电机可利用转子磁路的不对称性所产生的磁阻特性，提高电机的功率密度，动态性能得到提升，常常被永磁电机所采用。现有表面插入式转子结构，大多采用胶水等胶黏剂直接将磁钢粘贴在转子表面。
但是采用上述方式固定磁钢存在以下问题：1、磁钢粘贴多采用人工操作，胶水涂抹厚度无法保证，产品一致性和可靠性较差。胶水涂抹厚度太薄，磁钢粘贴固定安全性差，磁钢脱落可能性大；胶水涂抹厚度过厚，又直接影响定转子间隙，进而影响定转子之间的配合和电机磁路；2、压缩机运行时会发热，会加速胶黏剂的老化，减弱胶黏剂的粘结性能，增大磁钢脱落的可能性，严重影响压缩机和电机的使用寿命，压缩机整体可靠性差；3、胶黏剂需要在一定的温度下保持相当一段时间才能固化，制造效率低，另外避免与压缩机内的冷媒及冷冻油产生化学反应，对胶黏剂要求高，导致胶黏剂成本贵。
为了解决上述问题，一些电机中的磁钢采用限位结构对磁钢进行固定，在磁钢伸出转子铁芯端面的每一个头部在端面上开设缺口形成卡槽，通过固定盘沿圆周方向分布有多个与卡槽相适配的卡齿，然后通过螺钉将磁钢、固定盘固定在转子铁芯上。这样可以解决粘接磁钢存在的问题，但是，这种方式仍然存在一些问题，例如：1、磁钢开设缺口面积小，固定盘与磁钢接触面积较小，无紧固配合，磁钢存在晃动现象；2、开设缺口部分磁钢厚度被严重削减，接触强度弱，磁钢本身较脆，在运行中，缺口容易破裂，导致磁钢脱落。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一为提供一种磁钢的壁面与限位部配合固定磁钢的电机转子及包括其的电机。
第一方面，提供一种电机转子，包括转子铁芯、磁钢和用于对所述磁钢在所述转子铁芯的轴向上进行限位的固定部，所述转子铁芯为筒形结构，所述磁钢贴合设置在所述转子铁芯的外壁上，所述电机转子还包括限位部，所述限位部覆盖所述磁钢的至少部分壁面，以在所述转子铁芯的周向和径向上对所述磁钢进行限位，所述限位部设置在所述转子铁芯和/或固定部上。
优选地，所述磁钢在所述转子铁芯的周向上相对的两个侧壁上形成第一限位结构，所述第一限位结构与所述限位部配合对所述磁钢在所述转子铁芯的周向和径向上进行限位。
优选地，所述第一限位结构包括相互连接的第一面和第二面，所述第一面和第二面之间形成夹角。
优选地，所述限位部包括设置在所述固定部上的第二限位结构，所述第二限位结构包括设置在所述固定部上的弯折结构，所述弯折结构在所述转子铁芯的周向上形成有开口，所述弯折结构的形状与所述第一限位结构适配，使所述第一限位结构的至少部分能够嵌入到所述弯折结构内。
优选地，在所述转子铁芯的周向上开口相对的两个所述第二限位结构与一个所述磁钢配合，以对该磁钢进行限位。
优选地，所述固定部为环形结构，所述第二限位结构沿所述环形结构的周向分布有偶数个；或者，
所述固定部为扇环形结构，所述固定部设置有多个，每个所述固定部上均设置有在所述转子铁芯的周向上开口方向相反的两个所述第二限位结构。
优选地，
所述固定部对所述磁钢端面的至少部分区域进行遮挡，或者，
所述固定部对所述转子铁芯端面的至少部分区域和所述磁钢的端面进行遮挡。
优选地，所述转子铁芯包括圆筒形的铁芯主体，所述铁芯主体的外壁上设置有多个定位部，所述定位部沿所述铁芯主体的轴向延伸，相邻两个所述定位部之间形成安装所述磁钢的安装槽。
优选地，所述定位部的与所述磁钢相邻的侧壁上形成有凹槽，所述凹槽构成所述限位部，所述磁钢上的第一限位结构能够嵌入到所述凹槽内。
优选地，所述固定部连接到所述铁芯主体和/或所述定位部的端面上。
第二方面，提供一种电机，包括上述电机转子。
本发明提供的电机转子采用机械结构对磁钢进行固定，提高了磁钢安装的可靠性。并且，通过限位部与磁钢的侧壁配合对磁钢进行限位，不需要在磁钢上开设缺口，不会对磁钢的结构造成破坏，从而不会对磁钢的强度造成影响，使转子的可靠性进一步提高。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出第一实施例电机转子结构示意图；
图2示出转子铁芯结构示意图；
图3示出磁钢端面示意图；
图4示出第一实施例中固定部结构示意图；
图5示出第二实施例中固定部结构示意图；
图6示出第二实施例电机转子结构示意图；
图7示出第三实施例中固定部结构示意图；
图8示出第三实施例电机转子结构示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本发明提供的电机转子包括转子铁芯100、磁钢200和固定部300，所述固定部300将所述磁钢200固定到所述转子铁芯100上，所述固定部300通过连接件400连接到所述转子铁芯100上，优选地，所述连接件400为铆钉或螺钉等。
如图2所示，所述转子铁芯100包括铁芯主体110和定位部120，所述铁芯主体110为圆筒形结构，所述定位部120沿所述圆筒形结构的轴向延伸的形成在所述圆筒形结构的外壁上，所述定位部120用于对所述磁钢200的安装进行定位，或者，所述定位部120还能够起到在所述圆筒形结构周向上对所述磁钢200进行限位的作用，所述定位部120在所述铁芯主体110的径向上的厚度等于所述磁钢200在该方向上的厚度(下文详细介绍)。所述定位部120沿所述圆筒形结构的周向均匀分布地设置有多个，优选地，所述定位部120沿所述圆筒形结构的整个轴向长度延伸形成，相邻两个所述定位部120之间形成用于安装所述磁钢200的安装槽130。在所述铁芯主体110的两端的端面上形成有用于安装所述固定部300的安装孔111，优选地，所述安装孔111可以形成在所述铁芯主体110两端的环形端面上，或者，所述安装孔111还可以形成在所述定位部120在所述铁芯主体110轴向上的端面上，进一步地，所述安装孔111为沿所述铁芯主体110的轴向贯通的通孔，或者，在其他实施方式中，所述安装孔111为螺纹孔，所述螺纹孔为通孔或沉孔均可。
如图3所示，所述磁钢200为弧形条状结构，所述磁钢200沿弧形轴向上的长度与所述铁芯主体110的长度相同，所述磁钢200包括第一弧面210和第二弧面220，所述第一弧面210与所述铁芯主体110的外壁适配，装配时，所述第一弧面210贴合在所述铁芯主体110的外壁上。所述第二弧面220与所述第一弧面210位于两个同心圆柱面上，并且所述第二弧面220所在的圆柱面的圆柱端面半径大于所述第一弧面210所在的圆柱面的圆柱端面半径，两个所述半径的差即为所述磁钢200的厚度，优选地，所述磁钢200的厚度，与所述铁芯主体110上的定位部120在所述铁芯主体110径向上的厚度相同。进一步地，所述定位部120远离所述铁芯主体110的面为弧面，所述磁钢200安装到所述转子铁芯100上时，所述定位部120上的弧面与所述磁钢200的第二弧面220位于同一圆柱面上。
所述磁钢200还包括第一限位部230，所述第一限位部230形成在所述磁钢200的两侧并沿其轴向延伸，进一步地，所述磁钢200沿其周向上相对的两个刺鼻形成所述第一限位部230。优选地，所述第一限位部230包括第一面231和第二面232，所述第一面231第一侧边与所述第一弧面210的边缘连接，所述第二面231的第一侧边与所述第二弧面220的边缘连接。所述第一面231与其第一侧边平行的第二侧边和第二面232与其第一侧边平行的第二侧边连接，使所述第一面231和第二面232之间呈一定夹角，优选地，所述第一面231和第二面232的连接处形成弧面。
如图4所示，在第一实施例中，所述固定部300呈环形结构固定部300，所述固定部300的第一表面上设置有第二限位部310，所述第二限位部310沿所述固定部300的周向分布有偶数个，所述第二限位部310的个数根据所述磁钢200的数量确定，两个相对设置的所述第二限位部310对应一个所述磁钢200。所述第二限位部310包括在所述固定部300第一面上形成的限位板，所述限位板为与所述磁钢200上的第一限位部230的形状适配的弯折结构，所述弯折结构在所述固定部300的环形周向，也即所述转子铁芯100的周向上形成有开口，所述第一限位部230能够嵌入到所述第二限位部310内，两个所述第二限位部310相对设置，使所述磁钢200两侧的两个所述第一限位部230分别嵌入到一个所述第二限位部310内，所述弯折结构的内表面与所述第一面231和第二面232能够完全贴合，防止所述磁钢200出现滑动或晃动等现象，通过所述第二限位部310与所述第一限位部230的配合对所述磁钢200沿所述铁芯主体110的径向和周向两个方向上进行限位。优选地，所述限位板的厚度为0.5-2mm，所述限位板在与所述固定部300垂直方向上的长度大于等于2mm，并且，该长度还要小于所述磁钢200的轴向长度的一半，以保证对所述磁钢200进行有效的限位，并避免安装时位于所述铁芯主体110两端的两个所述固定部相互造成影响。
所述固定部300上还设置有连接孔301，所述连接孔301与所述铁芯主体110上的安装孔111对应设置，所述连接件400通过连接孔301和安装孔311将所述固定部300连接到所述转子铁芯100上，所述固定部300连接到所述转子铁芯100上时，其第一面与所述磁钢200的端面接触，两个所述固定部300连接到所述转子铁芯100上，对所述磁钢200在所述转子铁芯100的轴向上进行限位。
进一步地，在本实施例中，所述固定部300安装到所述转子铁芯100上时，环形的所述固定部300对所述定位部120的端部以及所述磁钢200的端部进行遮挡，所述安装孔111设置在所述定位部120的端面上，所述固定部300通过连接件400连接到所述定位部120上。也即，所述固定部300的环形内圆半径大于或等于所述铁芯主体110的外圆半径，所述固定部300的环形外圆半径小于或等于所述定位部120的弧形面的边缘所在的圆周半径。
或者，如图5、6所示，在第二实施例中，所述固定部300安装到所述转子铁芯100上时，环形的所述固定部300对所述定位部120的端部、所述磁钢200的端部以及所述铁芯主体110端部的部分进行遮挡，所述安装孔111设置在所述铁芯主体110或者所述定位部120的端面上，本实施例中，所述固定部300通过连接件400连接到所述铁芯主体110上。
再或者，如图7、8所示，在第三实施例中，所述固定部300为环扇形结构，即所述固定部300为环形结构的一部分，所述环扇形包括环形的内外圆周对应的内弧边和外弧边，以及在两端连接所述内弧边和外弧边的侧边，所述侧边的延伸方向沿环形的半径方向。每一个所述固定部300上设置有两个所述第二限位部310，两个所述第二限位部310弯折结构的开口方向相反，使两个所述第二限位部310分别与两个不同的所述磁钢200上的所述第一限位部230配合，所述固定部300通过所述连接件400连接到所述定位部120的端面上，所述固定部300的数量与所述定位部120的数量相同。在本实施例中，将所述固定部300设置成环形结构一部分，可以节省材料，减轻质量。
优选地，在其他实施例中，还可以在所述定位部120上设置对所述磁钢200进行限位的结构，例如，在所述定位部120与所述磁钢200相邻的侧壁上形成凹槽，所述凹槽沿所述铁芯主体110的轴向在整个所述定位部120上延伸，所述凹槽与所述磁钢200上的所述第一限位部230配合，所述磁钢200装配时，在所述铁芯主体110的一端，将所述磁钢200的端部插入到两个所述定位部120之间形成的所述安装槽130内，并使所述磁钢200上的第一限位部230插入到所述定位部120侧壁上的凹槽内，通过所述凹槽与所述第一限位部230配合，对所述磁钢200在所述铁芯主体110的周向和径向上进行限位，再将所述固定部300连接到所述铁芯主体110的两端，对所述磁钢在200在所述铁芯主体110的轴向上进行限位。优选地，在本实施例中，所述固定部300可以只包括所述固定部300，不需要再设置第二限位部310即可。
进一步地，所述固定部300可以由金属材料形成，或者，还可以由强度较高的橡胶、环氧树脂等非金属材料形成，只要能够满足固定所述磁钢200的强度要求即可。
本发明提供的电机转子的装配过程为：先在所述转子铁芯100的一端安装一个所述固定部300，然后将所述磁钢200嵌入到所述安装槽130内，并使所述磁钢200上的第一限位结构230嵌入到所述固定部300的第二限位结构320内。所述安装槽130内全部装入所述磁钢200之后，在所述转子铁芯100的另一端安装另一个所述固定部300，并使所述第二限位结构320与所述磁钢200上的第一限位结构230对应，所述固定部300安装完成后即完成所述电机转子的装配。
本发明还提供一种电机，包括上述电机转子，所述电机转子通过所述铁芯主体110套装到电机的主轴上。
本发明提供的电机转子，采用机械结构对磁钢进行固定，提高了磁钢安装的可靠性。并且，磁钢的安装结构不需要在磁钢上开设缺口，从而不会对磁钢的强度造成影响，使转子的可靠性进一步提高。另一方面，磁钢的拆卸更加方便，当磁钢性能减弱时，方便对磁钢进行更换。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。
Claims (11)
1.一种电机转子，其特征在于，包括转子铁芯、磁钢和用于对所述磁钢在所述转子铁芯的轴向上进行限位的固定部，所述转子铁芯为筒形结构，所述磁钢贴合设置在所述转子铁芯的外壁上，所述电机转子还包括限位部，所述限位部覆盖所述磁钢的至少部分壁面，以在所述转子铁芯的周向和径向上对所述磁钢进行限位，所述限位部设置在所述转子铁芯和/或固定部上。
2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述磁钢在所述转子铁芯的周向上相对的两个侧壁上形成第一限位结构，所述第一限位结构与所述限位部配合对所述磁钢在所述转子铁芯的周向和径向上进行限位。
3.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，所述第一限位结构包括相互连接的第一面和第二面，所述第一面和第二面之间形成夹角。
4.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，所述限位部包括设置在所述固定部上的第二限位结构，所述第二限位结构包括设置在所述固定部上的弯折结构，所述弯折结构在所述转子铁芯的周向上形成有开口，所述弯折结构的形状与所述第一限位结构适配，使所述第一限位结构的至少部分能够嵌入到所述弯折结构内。
5.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，在所述转子铁芯的周向上开口相对的两个所述第二限位结构与一个所述磁钢配合，以对该磁钢进行限位。
6.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，所述固定部为环形结构，所述第二限位结构沿所述环形结构的周向分布有偶数个；或者，
所述固定部为扇环形结构，所述固定部设置有多个，每个所述固定部上均设置有在所述转子铁芯的周向上开口方向相反的两个所述第二限位结构。
7.根据权利要求6所述的电机转子，其特征在于，
所述固定部对所述磁钢端面的至少部分区域进行遮挡，或者，
所述固定部对所述转子铁芯端面的至少部分区域和所述磁钢的端面进行遮挡。
8.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，所述转子铁芯包括圆筒形的铁芯主体，所述铁芯主体的外壁上设置有多个定位部，所述定位部沿所述铁芯主体的轴向延伸，相邻两个所述定位部之间形成安装所述磁钢的安装槽。
9.根据权利要求8所述的电机转子，其特征在于，所述定位部的与所述磁钢相邻的侧壁上形成有凹槽，所述凹槽构成所述限位部，所述磁钢上的第一限位结构能够嵌入到所述凹槽内。
10.根据权利要求8所述的电机转子，其特征在于，所述固定部连接到所述铁芯主体和/或所述定位部的端面上。
11.一种电机，其特征在于，包括权利要求1-10之一所述的电机转子。
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