CN107979199B - 一种表贴式永磁转子的永磁体固定结构以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种表贴式永磁转子的永磁体固定结构，包括永磁体、转子铁芯及转轴；前挡板和后挡板，固定在所述转子铁芯的轴向两侧且外缘高于所述转子铁芯的外表面形成环形台阶；定位条，采用导磁性材料制成，两端固定在所述前挡板和后挡板上，沿所述转子铁芯外圆圆周排布，在沿圆周方向上所有定位条朝向同一方向的侧面定为工作面；隔条，采用非导磁材料制成，两端固定在所述前挡板和后挡板上，与所述定位条相互间隔排布在所述转子铁芯外圆圆周上，所述隔条朝向工作面的一侧面定为隔断面；间隔槽，由所述前挡板和后挡板的内侧面、工作面和隔断面限定而成；本发明还公开了一种表贴式永磁转子的永磁体固定方法；本发明可以实现精准定位且更经济灵活。

Description

一种表贴式永磁转子的永磁体固定结构以及方法

技术领域

本发明涉及永磁电机技术领域，特别涉及一种表贴式永磁转子的永磁 体固定结构以及方法。

背景技术

永磁电机中，表贴式永磁转子结构非常常见，有其永磁体利用效率高 等优点。永磁体在转子铁芯表面的定位和固定是这类电机设计和生产中的 一个重要因素，通常做法是在转子铁芯表面根据永磁体的弧长、形状等设 计专用的凸台，用作放置永磁体定位。

例如公开号为CN104852495A的专利文献公开了一种表贴式高速永 磁电机的永磁体固定结构，包括保护套、永磁体、转子铁芯及转轴；转子 铁芯套装于转轴上，转子铁芯的外表面周向和保护套的内表面周向均分布 有与电机磁极数相同的凸台，转子铁芯外表面限位凸台之间的周向槽与瓦片形的永磁体相匹配，永磁体安装在转子铁芯限位凸台之间的周向槽内， 保护套内表面上的凸台与转子铁芯外表面上的限位凸台对齐，保护套套于 永磁体的外表面，以对永磁体进行保护。上述的永磁体固定结构降低了保 护套热套时的温度、永磁体固定可靠、安装简单便捷，能够有效地防止电 机在高速运行时永磁体与保护套间的周向移动，充分利用转子磁路的不对 称性所产生的磁阻转矩，提高电机的功率密度和动态性能。

但是上述结构和方法中转子铁芯上的专用凸台是与特定弧长、形状的 永磁体配合使用，当永磁体弧长、形状改变时，这种带有专用凸台的转子 铁芯便无法使用。由此导致，必须同步调整转子冲片模具、转子铁芯叠压 等相关工艺，需重新加工转子冲模、铁芯叠压等，成本高、周期长，相应 的费用和时间都不小，既不经济、也不灵活。

另外一种方法是在转子铁芯上外加实心的固定条来作为表贴式永磁 体的固定，但是这样的固定条一般做成燕尾式，通过沉头螺钉固定在转子 铁芯表面，在运行时因为该固定条有类似“鼠笼”作用会影响电机的正常运 行。

发明内容

本发明提供了一种表贴式永磁转子的永磁体固定结构，实现表贴式永 磁体的精准定位，简化永磁转子铁芯结构，使转子铁芯可以重复利用，更 经济灵活。

一种表贴式永磁转子的永磁体固定结构，包括永磁体、转子铁芯及转 轴，所述转子铁芯套装于转轴上，还包括：

前挡板和后挡板，固定在所述转子铁芯的轴向两侧且外缘高于所述转 子铁芯的外表面形成环形台阶；

定位条，采用导磁性材料制成，两端固定在所述前挡板和后挡板上， 设有n根且沿所述转子铁芯外圆圆周排布，在沿圆周方向上所有定位条朝 向同一方向的侧面定为工作面，n为永磁体的数量；在沿圆周方向上可以 是逆时针方向也可以是顺时针方向。

隔条，采用非导磁材料制成，两端固定在所述前挡板和后挡板上，设 有n根，与所述定位条相互间隔排布在所述转子铁芯外圆圆周上，所述隔 条朝向工作面的一侧面定为隔断面；

间隔槽，由所述前挡板和后挡板的内侧面、工作面和隔断面限定而成， 所述永磁体安装在该间隔槽内且朝向所述工作面的一侧面为贴靠面，所述 贴靠面抵靠所述工作面。隔条可以有效防止永磁体被另一个定位条吸引， 确保永磁体正确安装。

本发明中涉及的沿轴向和沿径向都是相对转轴而言的。

为了使定位更准确，优选的，所述工作面具有与所述贴靠面相适应的 形状。例如所述永磁体为扇形时，则定位条也为扇形且弧面直径相同，从 而使工作面和贴靠面可以完全贴合。

优选的，所述定位条采用铸铁或钢。优选的，所述隔条采用不锈钢， 铜或塑料。

为了便于拆卸定位条和隔条，优选的，所述定位条沿径向的内侧面与 所述转子铁芯外表面之间具有间隙。优选的，所述隔条沿径向的内侧面与 所述转子铁芯外表面之间具有间隙。保证在涂胶固定永磁体时，胶水不会 使定位条和隔条与转子铁芯直接粘连而无法拆解撤除。

为了使定位条的工作面可以完全覆盖所述永磁体的贴靠面，使定位更 精确，优选的，所述定位条沿径向的外侧面等于或者高于所述永磁体的外 表面。

为了使永磁体可较为容易的放入间隔槽，优选的，所述间隔槽的弧长 大于所述永磁体的弧长。

为了便于安装，优选的，所述隔条背向隔断面的侧面与所述定位条背 向工作面的侧面相互贴靠。

优选的，所述永磁体沿圆周向的两外侧边设有倒角，所述工作面具有 与所述倒角匹配的凹面。设置凹面可以使工作面与永磁体更贴合，提高定 位效果。

优选的，所述定位条的工作面以及所述永磁体的贴靠面之间设有配合 的且沿轴向延伸的定位凸条和定位槽。从而在径向上更准确地定位永磁 体，定位凸条和定位槽的尺寸设置的尽量小，避免影响永磁体的性能。

本发明还提供了一种表贴式永磁转子的永磁体固定方法，包括以下步 骤：

(1)将转子铁芯套装于转轴上，在所述转子铁芯的轴向两侧固定前 挡板和后挡板，所述前挡板和后挡板的外缘高于所述转子铁芯的外表面形 成环形台阶；

(2)将n条导磁性材料制成的定位条和将n条非导磁材料制成的隔 条相互间隔排布在所述转子铁芯外圆圆周上且两端固定在步骤(1)的前 挡板和后挡板上，在沿圆周方向上所有定位条朝向同一方向的侧面定为工 作面，所述前挡板和后挡板、工作面以及隔条朝向工作面的一侧面共同围 成间隔槽，n为永磁体的数量；

(3)将永磁体的内表面涂胶后装入对应的间隔槽内，永磁体的内表 面与所述转子铁芯的外表面贴合，把永磁体推向定位条的工作面，工作面 吸住永磁体使永磁体定位；

(4)待永磁体固定牢固以后，拆除定位条、隔条、前挡板和后挡板。

本发明的有益效果：

(1)本发明的表贴式永磁转子的永磁体固定结构可以实现表贴式永 磁体的精准定位，定位过程中永磁体会与导磁的定位条紧紧吸合，通过定 位条可以准确的实现永磁体的定位；

(2)本发明的表贴式永磁转子的永磁体固定结构可以简化永磁转子 铁芯结构，转子铁芯外圆为光滑的圆面、不带定位凸台，转子冲片模具经 济简单。

(3)本发明的表贴式永磁转子的永磁体固定结构，当永磁体内径不 变，而弧长、形状、数量和排布等发生变化时，继续沿用原来的转子铁芯， 即可组合形成新的永磁转子，经济灵活，时间更快。

附图说明

图1为实施例1的表贴式永磁转子的永磁体固定结构的结构示意图。

图2为图1的剖视示意图。

图3为实施例2的表贴式永磁转子的永磁体固定结构的剖视示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1和2所示，本实施例的表贴式永磁转子的永磁体固定结构包括： 永磁体1、转子铁芯2、转轴3、前挡板4、后挡板5、定位条6、隔条7 以及间隔槽8。

转子铁芯2套装于转轴3上，前挡板4和后挡板5固定在转子铁芯2 的轴向两侧且外缘高于转子铁芯2的外表面形成环形台阶401和环形台阶 501。

定位条6采用钢制成，两端固定在前挡板4和后挡板5，采用螺丝固 定，设有8根(图中画出2根为例，其余6根省略)且沿转子铁芯2外圆 圆周排布，图2中，在沿圆周方向上所有定位条6朝向顺时针方向的侧面 定为工作面601；

隔条7采用不锈钢制成，两端固定在前挡板4和后挡板5上，采用螺 丝固定，设有8根，与定位条6相互间隔排布在转子铁芯2外圆圆周上， 隔条朝向工作面601的一侧面定为隔断面701；

间隔槽8由前挡板4和后挡板5的内侧面、工作面601和隔断面701 限定围绕而成，永磁体1安装在间隔槽8内且朝向工作面601的一侧面为 贴靠面，工作面601具有与永磁体1的贴靠面相适应的形状。

定位条6沿径向的内侧面602与转子铁芯2外表面之间具有间隙。隔 条7沿径向的内侧面702与转子铁芯2外表面之间具有间隙。间隔槽8的 弧长大于永磁体1的弧长。隔条7背向隔断面701的侧面与定位条6背向 工作面601的侧面相互贴靠。

本实施例的表贴式永磁转子的永磁体固定方法，包括以下步骤：

(1)将转子铁芯2套装于转轴3上，在转子铁芯2的轴向两侧固定 前挡板4和后挡板5，前挡板4和后挡板5的外缘高于转子铁芯2的外表 面形成环形台阶401和环形台阶501；

(2)将8条定位条6和将8条隔条7相互间隔排布在转子铁芯2外 圆圆周上且两端固定在步骤(1)的前挡板4和后挡板5上，在沿圆周方 向上所有定位条朝向同一方向的侧面定为工作面601，前挡板4和后挡板 5、工作面601以及隔条7朝向工作面601的一侧面共同围成间隔槽8；

(3)将永磁体1的内表面涂胶后装入对应的间隔槽8内，永磁体1 的内表面与转子铁芯2的外表面贴合，把永磁体1推向定位条6的工作面 601，工作面601吸住永磁体1使永磁体1定位；

(4)待永磁体1固定牢固以后，拆除定位条6、隔条7、前挡板4和 后挡板5。

实施例2

如图3所示，本实施例中，除了永磁体1和定位条6的结构与实施例 1不同以外，其余结构与实施例1相同。

本实施例的永磁体1沿圆周向的两外侧边设有圆倒角，定位条6的工 作面601具有与圆倒角匹配的凹面。

Claims (7)

1.一种表贴式永磁转子的永磁体固定结构，包括永磁体、转子铁芯及转轴，所述转子铁芯套装于转轴上，其特征在于，还包括：

前挡板和后挡板，固定在所述转子铁芯的轴向两侧且外缘高于所述转子铁芯的外表面形成环形台阶；

定位条，采用导磁性材料制成，两端固定在所述前挡板和后挡板上，设有n根且沿所述转子铁芯外圆圆周排布，在沿圆周方向上所有定位条朝向同一方向的侧面定为工作面，n为永磁体的数量；

隔条，采用非导磁材料制成，两端固定在所述前挡板和后挡板上，设有n根，与所述定位条相互间隔排布在所述转子铁芯外圆圆周上，所述隔条朝向工作面的一侧面定为隔断面；

间隔槽，由所述前挡板和后挡板的内侧面、工作面和隔断面限定而成，所述永磁体安装在该间隔槽内且朝向所述工作面的一侧面为贴靠面，所述贴靠面抵靠所述工作面；

所述隔条背向隔断面的侧面与所述定位条背向工作面的侧面相互贴靠；

所述定位条沿径向的内侧面与所述转子铁芯外表面之间具有间隙；所述隔条沿径向的内侧面与所述转子铁芯外表面之间具有间隙。

2.如权利要求1所述的表贴式永磁转子的永磁体固定结构，其特征在于，所述工作面具有与所述贴靠面相适应的形状。

3.如权利要求1所述的表贴式永磁转子的永磁体固定结构，其特征在于，所述定位条采用铸铁或钢。

4.如权利要求1所述的表贴式永磁转子的永磁体固定结构，其特征在于，所述隔条采用不锈钢，铜或塑料。

5.如权利要求1所述的表贴式永磁转子的永磁体固定结构，其特征在于，所述间隔槽的弧长大于所述永磁体的弧长。

6.如权利要求1所述的表贴式永磁转子的永磁体固定结构，其特征在于，所述永磁体沿圆周向的两外侧边设有倒角，所述工作面具有与所述倒角匹配的凹面。

7.一种表贴式永磁转子的永磁体固定方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将转子铁芯套装于转轴上，在所述转子铁芯的轴向两侧固定前挡板和后挡板，所述前挡板和后挡板的外缘高于所述转子铁芯的外表面形成环形台阶；

(2)将n条导磁性材料制成的定位条和将n条非导磁材料制成的隔条相互间隔排布在所述转子铁芯外圆圆周上且两端固定在步骤(1)的前挡板和后挡板上，在沿圆周方向上所有定位条朝向同一方向的侧面定为工作面，所述前挡板和后挡板、工作面以及隔条朝向工作面的一侧面共同围成间隔槽，n为永磁体的数量；

(3)将永磁体的内表面涂胶后装入对应的间隔槽内，永磁体的内表面与所述转子铁芯的外表面贴合，把永磁体推向定位条的工作面，工作面吸住永磁体使永磁体定位；

(4)待永磁体固定牢固以后，拆除定位条、隔条、前挡板和后挡板。