CN108288883A - 转子铁芯、制备方法、永磁电机转子和永磁电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种转子铁芯、制备方法、永磁电机转子和永磁电机，其中，转子铁芯包括：待充磁磁钢；多个瓣体铁芯，瓣体铁芯上沿径向开设有磁钢安装槽，磁钢安装槽使瓣体的两端铁芯沿轴向贯通，磁钢安装槽内安装有至少一个待充磁磁钢，瓣体铁芯的数量与电机转子的极数相同，其中，在对每个安装有待充磁磁钢的瓣体铁芯充磁完毕后，将充磁后的多个瓣体铁芯沿周向贴合并拼接为环形结构，相邻的两个瓣体铁芯的贴合面设置于相邻的两个磁钢安装槽之间，并且相邻的两个充磁磁钢的磁极方向反向设置，以构造形成转子铁芯。通过本发明的技术方案，使得内置切向式转子结构能够保证磁钢饱和充磁，且装配工艺简单、制作效率提高，并有利于提升电机的功率密度。
Description
技术领域
本发明涉及电机领域，具体而言，涉及一种永磁电机的转子铁芯、一种转子铁芯的制备方法、一种永磁电机转子和一种永磁电机。
背景技术
相关技术中，永磁电机的转子结构主要包括表贴式、内置一字式、内置切向式以及内置V形等。
目前伺服电机行业主要采用表贴式转子结构，对于表贴式转子结构，其优点在于一体充磁操作较为容易，并且驱动控制方式较为简单，但表贴式转子结构由于弱磁比例不如内置式转子结构，导致不能做到很高的功率密度，对于内置一字式转子结构，由于不如内置切向式转子结构的聚磁效果明显，其功率密度依然偏低，而对于内置切向式转子结构，虽然聚磁效果更好，但仍存在以下缺陷：
由于通常采用先充磁后插入的制造工艺制备，导致出错率较高、制造难度较大。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种永磁电机的转子铁芯。
本发明的另一个目的在于提供一种转子铁芯的制备方法。
本发明的再一个目的在于提供一种永磁电机转子。
本发明的又一个目的在于提供一种永磁电机。
为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种永磁电机的转子铁芯，包括：待充磁磁钢；多个瓣体铁芯，瓣体铁芯上沿径向开设有磁钢安装槽，磁钢安装槽使瓣体的两端铁芯沿轴向贯通，磁钢安装槽内安装有至少一个待充磁磁钢，瓣体铁芯的数量与电机转子的极数相同，其中，在对每个安装有待充磁磁钢的瓣体铁芯充磁完毕后，将充磁后的多个瓣体铁芯沿周向贴合并拼接为环形结构，相邻的两个瓣体铁芯的贴合面设置于相邻的两个磁钢安装槽之间，并且相邻的两个充磁磁钢的磁极方向反向设置，以构造形成转子铁芯。
在该技术方案中，转子铁芯采用内置切向式转子结构，通过将多个单独的瓣体铁芯先安装待充磁磁钢，并进行充磁操作后，再通过两两贴合拼接为环形的转子铁芯，与现有技术中将充磁磁钢插入到磁钢安装槽的方式相比，使得内置切向式转子结构能够保证磁钢饱和充磁，且装配工艺简单、制作效率提高，并有利于提升电机的功率密度。
另外，本发明提供的上述实施例中的永磁电机的转子铁芯还可以具有如下附加技术特征：
在上述技术方案中，优选地，瓣体铁芯的一侧设置有拼接凸起结构，瓣体铁芯的另一侧开设有能够与拼接凸起结构相配合的拼接凹槽结构，其中，相邻的两个瓣体铁芯通过拼接凸起结构与拼接凹槽结构进行组装贴合定位后，实现贴合拼接。
在该技术方案中，通过在瓣体铁芯的一侧设置拼接凸起结构，在另一侧设置拼接凹槽结构，对应的，在执行周向拼接的操作过程中，一个瓣体铁芯上的凸起结构与相邻的另一个瓣体铁芯上的拼接凹槽结构对应贴合设置，以完成定位拼接，一方面，实现了瓣体铁芯在径向的定位，另一方面，保证了相邻的两个瓣体铁芯之间的紧密贴合，以在固定之前实现了多个瓣体铁芯之间的一体化组装，保证了拼接的精确度。
另外，也可以在瓣体铁芯的两侧均设置拼接凸起结构，在相邻的瓣体铁芯的两侧设置拼接凹槽结构，以实现相邻的两个瓣体铁芯之间的周向拼接。
在上述任一技术方案中，优选地，在瓣体铁芯的外圆弧面的两端分别开设有焊接槽，其中，将充磁后的多个瓣体铁芯沿周向贴合拼接后，对焊接槽执行焊接操作，以构造形成转子铁芯，并且焊接槽的填充高度小于或等于焊接槽的深度。
在该技术方案中，通过在瓣体铁芯的外圆弧面的两端分别开设焊接槽，在进行拼接后，两个相邻的焊接槽形成一条整槽，进而能够通过焊接操作使多个瓣体铁芯固定连接为一个整体，以构造形成整体的转子铁芯，焊接强度高，进而提升了转子铁芯运行的可靠性。
在上述任一技术方案中，优选地，采用注塑工艺将充磁后的多个瓣体铁芯沿周向贴合拼接为一体结构，以构造形成转子铁芯。
在该技术方案中，还可以采用注塑工艺将多个瓣体铁芯固定连接为一个整体，以构造形成整体的转子铁芯，在保证转子铁芯运行可靠性的前提下，与焊接工艺相比，不需要开设焊接槽，因此相对地所采用的工序步骤更少，工艺更简单。
在上述任一技术方案中，优选地，拼接凸起结构为半圆形结构或三角形结构；拼接凹槽结构为与拼接凸起结构对应的半圆形凹槽或三角形凹槽。
在该技术方案中，通过将拼接凸起结构设置为半圆形结构或三角形结构，结构比较规则，一方面方便制备并且制备的精度高，另一方面，有利于提升瓣体铁芯的拼接精度。
在上述任一技术方案中，优选地，磁钢安装槽开设于瓣体铁芯的径向中间区域，以使两侧的瓣体铁芯的部分相对磁钢安装槽对称设置；在对每个安装有待充磁磁钢的瓣体铁芯完成充磁后，相邻的两个充磁磁钢的极性相反拼接设置，以使相邻的两个充磁磁钢之间的磁极相同。
在该技术方案中，通过将磁钢安装槽开设于瓣体铁芯的中间区域，使磁钢安装槽将瓣体铁芯两等分，进而在多个瓣体铁芯沿周向拼接后，能够使充磁磁钢沿周向均匀布设，并且通过将相邻的两个充磁磁钢的磁极方向反向设置，从而使其中一个两侧从左向右为N极与S极，而另一个两侧从左向右为S极与N极，在拼接后形成的磁极数量能够与分瓣铁芯的数量相同，从而能够提升永磁电机的功率密度与运行效率。
在上述任一技术方案中，优选地，瓣体铁芯包括多个瓣形转子冲片，多个瓣形转子冲片沿轴向叠加，并通过铆接工艺构造形成瓣体铁芯。
在该技术方案中，通过采用多个瓣形转子冲片沿轴向叠加制备，并且转子冲片可以采用硅钢片，由于这种材料磁导能力好，导电能力差，电机通过线圈绕组产生磁力，利用磁力运转，由于交变磁场在铁芯中产生电流，由于导电能力差，从而能够截断转子铁芯中产生的涡流，进而提升磁力运转效率。
在上述任一技术方案中，优选地，转子铁芯为内磁桥与外磁桥均闭合结构，外磁桥打开而内磁桥闭合结构，以及内磁桥打开外磁桥闭合结构中的任意一种。
在该技术方案中，在瓣体铁芯为内磁桥与外磁桥均闭合结构时，需要采用沿轴向插接的方式安装待充磁磁钢，在瓣体铁芯上开设有内磁桥或外磁桥时，则可以采用沿径向插接的方式安装待充磁磁钢。
其中，待充磁磁钢可以为长方体结构，也可以为其它规则结构或不规则结构。
本发明第二方面的实施例提出了一种转子铁芯的制备方法，包括：将待充磁磁钢对应插接安装至瓣体铁芯的磁钢安装槽内；对安装待充磁磁钢的瓣体铁芯进行充磁操作，并标记磁极方向；根据预设的磁极方向将完成充磁操作的瓣体铁芯沿周向拼接，以形成转子铁芯。
在该技术方案中，转子铁芯采用内置切向式转子结构，通过将多个单独的瓣体铁芯先安装待充磁磁钢，并进行充磁操作后，再通过两两贴合拼接为环形的转子铁芯，与现有技术中将充磁磁钢插入到磁钢安装槽的方式相比，使得内置切向式转子结构能够保证磁钢饱和充磁，且装配工艺简单、制作效率提高，并有利于提升电机的功率密度。
在上述技术方案中，优选地，在将待充磁磁钢对应插接安装至瓣体铁芯的磁钢安装槽内前，还包括：分别对待充磁磁钢与瓣体铁芯进行表面清洁操作。
在该技术方案中，通过在安装待充磁磁钢前，执行表面清洁操作，以去除表面的油污与杂质等，一方面，保证磁钢与瓣体铁芯的顺利组装，另一方面，保证了电机转子的顺利运行。
在上述任一技术方案中，优选地，将待充磁磁钢对应插接组装至瓣体铁芯的磁钢安装槽内，具体包括：将待充磁磁钢与磁钢安装槽接触的表面上进行胶水涂覆操作；将涂覆胶水的待充磁磁钢沿径向或轴向插入磁钢安装槽中，并直至胶水凝固稳定。
在该技术方案中，通过采用胶水实现待充磁磁钢之间的固定，固定方式简单，固定成本低，并且在后续进行充磁操作时，不需要复杂的充磁工装，进而有利于降低装配工艺的难度。
在上述任一技术方案中，优选地，对安装待充磁磁钢的瓣体铁芯进行充磁操作，并标记磁极方向，具体包括：对待充磁磁钢沿切向进行充磁，以生成充磁磁钢。
在该技术方案中，通过对待充磁磁钢沿切向充磁，即沿待充磁磁钢的厚度方向进行充磁，以实现内置切向式转子结构的制备，从而有利于提升聚磁效果，提升功率密度。
在上述任一技术方案中，优选地，根据预设的磁极方向将完成充磁操作的瓣体铁芯沿周向拼接，以形成转子铁芯，具体包括：将相邻的两个充磁磁钢的磁极方向反向设置；将相邻的两个瓣体铁芯上的拼接凸起结构与拼接凹槽结构对应贴合，并沿周向依次设置，以完成瓣体铁芯的拼接。
在该技术方案中，通过将磁钢安装槽开设于瓣体铁芯的中间区域，使磁钢安装槽将瓣体铁芯两等分，进而在多个瓣体铁芯沿周向拼接后，能够使充磁磁钢沿周向均匀布设，并且通过将相邻的两个充磁磁钢的磁极方向反向设置，从而使其中一个两侧从左向右为N极与S极，而另一个两侧从左向右为S极与N极，在拼接后形成的磁极数量能够与分瓣铁芯的数量相同，从而能够提升永磁电机的功率密度与运行效率。
另外，通过在瓣体铁芯的一侧设置拼接凸起结构，在另一侧设置拼接凹槽结构，对应的，在执行周向拼接的操作过程中，一个瓣体铁芯上的凸起结构与相邻的另一个瓣体铁芯上的拼接凹槽结构对应贴合设置，以完成定位拼接，一方面，实现了瓣体铁芯在径向的定位，另一方面，保证了相邻的两个瓣体铁芯之间的紧密贴合，以在固定之前实现了多个瓣体铁芯之间的一体化组装，保证了拼接的精确度。
在上述任一技术方案中，优选地，根据预设的磁极方向将完成充磁操作的瓣体铁芯沿周向拼接，以形成转子铁芯，具体还包括：采用焊接工艺或注塑工艺将多个瓣体铁芯沿周向拼接为一体，以形成转子铁芯。
在该技术方案中，通过采用焊接工艺或注塑工艺将多个瓣体铁芯固定为一体结构，保证了转子铁芯运行可靠性。
本发明第三方面的实施例提出了一种永磁电机转子，包括：本发明第二方面任一个实施例提出的转子铁芯，以及套设在转子铁芯的轴孔内的转轴，以保证了永磁电机的稳定输出。
本发明第四方面的实施例提出了一种永磁电机，包括：本发明第三方面的实施例提出的永磁电机转子，以及与永磁电机转子套设组装的永磁电机定子。
在该技术方案中，将永磁电机转子的转子铁芯采用内置切向式转子结构，通过将多个单独的瓣体铁芯先安装待充磁磁钢，并进行充磁操作后，再通过两两贴合拼接为环形的转子铁芯，与现有技术中将充磁磁钢插入到磁钢安装槽的方式相比，使得内置切向式转子结构能够保证磁钢饱和充磁，且装配工艺简单、制作效率提高，并有利于提升电机的功率密度。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的转子铁芯的端面结构示意图；
图2示出了根据本发明的另一个实施例的转子铁芯的端面结构示意图；
图3示出了根据本发明的再一个实施例的转子铁芯的端面结构示意图；
图4示出了根据本发明的一个实施例的磁钢的立体结构示意图；
图5示出了图4中磁钢的侧视示意图；
图6示出了图4中磁钢的主视示意图；
图7示出了根据本发明的一个实施例的瓣体铁芯的立体结构示意图；
图8示出了图7中瓣体铁芯的侧视示意图；
图9示出了图7中瓣体铁芯的主视示意图；
图10示出了根据本发明的一个实施例的转子铁芯的制备方法的示意流程图；
图11示出了根据本发明的另一个实施例的转子铁芯的制备方法的示意流程图；
图12示出了根据本发明的再一个实施例的转子铁芯的制备方法的示意流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图9描述根据本发明一些实施例的永磁电机的转子铁芯。
如图1至9所示，根据本发明的实施例的永磁电机的转子铁芯，包括：待充磁磁钢102；多个瓣体铁芯104，瓣体铁芯104上沿径向开设有磁钢安装槽1042，磁钢安装槽1042使瓣体的两端铁芯沿轴向贯通，磁钢安装槽1042内安装有至少一个待充磁磁钢102，瓣体铁芯104的数量与电机转子的极数相同，其中，在对每个安装有待充磁磁钢102的瓣体铁芯104充磁完毕后，将充磁后的多个瓣体铁芯104沿周向贴合并拼接为环形结构，相邻的两个瓣体铁芯104的贴合面设置于相邻的两个磁钢安装槽1042之间，并且相邻的两个充磁磁钢102'的磁极方向反向设置，以构造形成转子铁芯。
在该实施例中，转子铁芯采用内置切向式转子结构，通过将多个单独的瓣体铁芯104先安装待充磁磁钢102，并进行充磁操作后，再通过两两贴合拼接为环形的转子铁芯，与现有技术中将充磁磁钢102'插入到磁钢安装槽1042的方式相比，使得内置切向式转子结构能够保证磁钢饱和充磁，且装配工艺简单、制作效率提高，并有利于提升电机的功率密度。
其中，相邻的两个瓣体铁芯104的贴合面设置于相邻的两个磁钢安装槽1042之间，可以为转子铁芯通过均分形成多个瓣体铁芯104，每个磁钢安装槽1042开设在瓣体铁芯104的中心处，每个磁钢安装槽1042也可以沿瓣体铁芯104的中心处偏移开设，也可以为转子铁芯非均分形成的多个瓣体铁芯104，每个瓣体铁芯104上开设磁钢安装槽1042，虽然瓣体铁芯104的大小不一致，但是在拼接后，磁钢安装槽1042仍沿周向均匀分布。
另外，本发明提供的上述实施例中的永磁电机的转子铁芯还可以具有如下附加技术特征：
如图7至图9所示，在上述实施例中，优选地，瓣体铁芯104的一侧设置有拼接凸起结构106，瓣体铁芯104的另一侧开设有能够与拼接凸起结构106相配合的拼接凹槽结构108，其中，相邻的两个瓣体铁芯104通过拼接凸起结构106与拼接凹槽结构108进行组装贴合定位后，实现贴合拼接。
在该实施例中，通过在瓣体铁芯104的一侧设置拼接凸起结构106，在另一侧设置拼接凹槽结构108，对应的，在执行周向拼接的操作过程中，一个瓣体铁芯104上的凸起结构与相邻的另一个瓣体铁芯104上的拼接凹槽结构108对应贴合设置，以完成定位拼接，一方面，实现了瓣体铁芯104在径向的定位，另一方面，保证了相邻的两个瓣体铁芯104之间的紧密贴合，以在固定之前实现了多个瓣体铁芯104之间的一体化组装，保证了拼接的精确度。
另外，也可以在瓣体铁芯104的两侧均设置拼接凸起结构106，在相邻的瓣体铁芯104的两侧设置拼接凹槽结构108，以实现相邻的两个瓣体铁芯104之间的周向拼接。
如图1至图3所示，在上述任一实施例中，优选地，在瓣体铁芯104的外圆弧面的两端分别开设有焊接槽110，其中，将充磁后的多个瓣体铁芯104沿周向贴合拼接后，对焊接槽110执行焊接操作，以构造形成转子铁芯，并且焊接槽110的填充高度小于或等于焊接槽110的深度。
在该实施例中，通过在瓣体铁芯104的外圆弧面的两端分别开设焊接槽110，在进行拼接后，两个相邻的焊接槽110形成一条整槽，进而能够通过焊接操作使多个瓣体铁芯104固定连接为一个整体，以构造形成整体的转子铁芯，焊接强度高，进而提升了转子铁芯运行的可靠性。
在上述任一实施例中，优选地，采用注塑工艺将充磁后的多个瓣体铁芯104沿周向贴合拼接为一体结构，以构造形成转子铁芯。
在该实施例中，还可以采用注塑工艺将多个瓣体铁芯104固定连接为一个整体，以构造形成整体的转子铁芯，在保证转子铁芯运行可靠性的前提下，与焊接工艺相比，不需要开设焊接槽110，因此相对地所采用的工序步骤更少，工艺更简单。
在上述任一实施例中，优选地，拼接凸起结构106为半圆形结构或三角形结构；拼接凹槽结构108为与拼接凸起结构106对应的半圆形凹槽或三角形凹槽。
在该实施例中，通过将拼接凸起结构106设置为半圆形结构或三角形结构，结构比较规则，一方面方便制备并且制备的精度高，另一方面，有利于提升瓣体铁芯104的拼接精度。
如图1至图3所示，在上述任一实施例中，优选地，磁钢安装槽1042开设于瓣体铁芯104的径向中间区域，以使两侧的瓣体铁芯104的部分相对磁钢安装槽1042对称设置；在对每个安装有待充磁磁钢102的瓣体铁芯104完成充磁后，相邻的两个充磁磁钢102'的极性相反拼接设置，以使相邻的两个充磁磁钢102'之间的磁极相同。
在该实施例中，通过将磁钢安装槽1042开设于瓣体铁芯104的中间区域，使磁钢安装槽1042将瓣体铁芯104两等分，进而在多个瓣体铁芯104沿周向拼接后，能够使充磁磁钢102'沿周向均匀布设，并且通过将相邻的两个充磁磁钢102'的磁极方向反向设置，从而使其中一个两侧从左向右为N极与S极，而另一个两侧从左向右为S极与N极，在拼接后形成的磁极数量能够与分瓣铁芯的数量相同，从而能够提升永磁电机的功率密度与运行效率。
如图7至图9所示，在上述任一实施例中，优选地，瓣体铁芯104包括多个瓣形转子冲片1044，多个瓣形转子冲片1044沿轴向叠加，并通过铆接工艺构造形成瓣体铁芯104。
在该实施例中，通过采用多个瓣形转子冲片1044沿轴向叠加制备，并且转子冲片1044可以采用硅钢片，由于这种材料磁导能力好，导电能力差，电机通过线圈绕组产生磁力，利用磁力运转，由于交变磁场在铁芯中产生电流，由于导电能力差，从而能够截断转子铁芯中产生的涡流，进而提升磁力运转效率。
在上述任一实施例中，优选地，如图1所示，转子铁芯为内磁桥114与外磁桥112均闭合结构。
如图3所示，为外磁桥112打开而内磁桥114闭合结构。
如图4所示，为内磁桥114打开而外磁桥112闭合结构。
其中，本发明的实施例中的内置切向式永磁电机的转子铁芯的形状包括但不限于上述三种形状。
在该实施例中，在瓣体铁芯104为内磁桥114与外磁桥112均闭合结构时，需要采用沿轴向插接的方式安装待充磁磁钢102，在瓣体铁芯104上开设有内磁桥114或外磁桥112时，则可以采用沿径向插接的方式安装待充磁磁钢102。
其中，待充磁磁钢102可以为长方体结构，也可以为其它规则结构或不规则结构。
具体的，如图4至图6所示，待充磁磁钢102的形状为优选的为长方体，长度为l，宽度为w，厚度为h，其中厚度h方向为充磁方向，磁钢的初始状态为待充磁状态，其中磁钢形状也可以为其它形状。
如图7至图9所示，瓣体铁芯104两端设置有焊接槽110、拼接凸起结构106、拼接凹槽结构108及磁钢安装槽1042，瓣体铁芯104通过多个转子冲片1044叠铆而成，假设转子冲片的厚度为a，瓣体铁芯的厚度为b，转子冲片的数量为k，则有b＝K×a，其中k为大于1的正数，并且瓣体铁芯的厚度与磁钢的长度相同。
如图10所示，根据本发明的一个实施例的转子铁芯的制备方法，包括：步骤1002，将待充磁磁钢对应插接安装至瓣体铁芯的磁钢安装槽内；步骤1004，对安装待充磁磁钢的瓣体铁芯进行充磁操作，并标记磁极方向；步骤1006，根据预设的磁极方向将完成充磁操作的瓣体铁芯沿周向拼接，以形成转子铁芯。
在该实施例中，转子铁芯采用内置切向式转子结构，通过将多个单独的瓣体铁芯先安装待充磁磁钢，并进行充磁操作后，再通过两两贴合拼接为环形的转子铁芯，与现有技术中将充磁磁钢插入到磁钢安装槽的方式相比，使得内置切向式转子结构能够保证磁钢饱和充磁，且装配工艺简单、制作效率提高，并有利于提升电机的功率密度。
在上述实施例中，优选地，在将待充磁磁钢对应插接安装至瓣体铁芯的磁钢安装槽内前，还包括：分别对待充磁磁钢与瓣体铁芯进行表面清洁操作。
在该实施例中，通过在安装待充磁磁钢前，执行表面清洁操作，以去除表面的油污与杂质等，一方面，保证磁钢与瓣体铁芯的顺利组装，另一方面，保证了电机转子的顺利运行。
在上述任一实施例中，优选地，将待充磁磁钢对应插接组装至瓣体铁芯的磁钢安装槽内，具体包括：将待充磁磁钢与磁钢安装槽接触的表面上进行胶水涂覆操作；将涂覆胶水的待充磁磁钢沿径向或轴向插入磁钢安装槽中，并直至胶水凝固稳定。
在该实施例中，通过采用胶水实现待充磁磁钢之间的固定，固定方式简单，固定成本低，并且在后续进行充磁操作时，不需要复杂的充磁工装，进而有利于降低装配工艺的难度。
在上述任一实施例中，优选地，对安装待充磁磁钢的瓣体铁芯进行充磁操作，并标记磁极方向，具体包括：对待充磁磁钢沿切向进行充磁，以生成充磁磁钢。
在该实施例中，通过对待充磁磁钢沿切向充磁，即沿待充磁磁钢的厚度方向进行充磁，以实现内置切向式转子结构的制备，从而有利于提升聚磁效果，提升功率密度。
在上述任一实施例中，优选地，根据预设的磁极方向将完成充磁操作的瓣体铁芯沿周向拼接，以形成转子铁芯，具体包括：将相邻的两个充磁磁钢的磁极方向反向设置；将相邻的两个瓣体铁芯上的拼接凸起结构与拼接凹槽结构对应贴合，并沿周向依次设置，以完成瓣体铁芯的拼接。
在该实施例中，通过将磁钢安装槽开设于瓣体铁芯的中间区域，使磁钢安装槽将瓣体铁芯两等分，进而在多个瓣体铁芯沿周向拼接后，能够使充磁磁钢沿周向均匀布设，并且通过将相邻的两个充磁磁钢的磁极方向反向设置，从而使其中一个两侧从左向右为N极与S极，而另一个两侧从左向右为S极与N极，在拼接后形成的磁极数量能够与分瓣铁芯的数量相同，从而能够提升永磁电机的功率密度与运行效率。
另外，通过在瓣体铁芯的一侧设置拼接凸起结构，在另一侧设置拼接凹槽结构，对应的，在执行周向拼接的操作过程中，一个瓣体铁芯上的凸起结构与相邻的另一个瓣体铁芯上的拼接凹槽结构对应贴合设置，以完成定位拼接，一方面，实现了瓣体铁芯在径向的定位，另一方面，保证了相邻的两个瓣体铁芯之间的紧密贴合，以在固定之前实现了多个瓣体铁芯之间的一体化组装，保证了拼接的精确度。
在上述任一实施例中，优选地，根据预设的磁极方向将完成充磁操作的瓣体铁芯沿周向拼接，以形成转子铁芯，具体还包括：采用焊接工艺或注塑工艺将多个瓣体铁芯沿周向拼接为一体，以形成转子铁芯。
在该实施例中，通过采用焊接工艺或注塑工艺将多个瓣体铁芯固定为一体结构，保证了转子铁芯运行可靠性。
如图11所示，根据本发明的另一个实施例的转子铁芯的制备方法，包括：步骤1102，清洁待充磁磁钢与瓣体铁芯表面的油污与杂质等；步骤1104，将待充磁磁钢的表面附着胶水后插入瓣体铁芯的磁钢安装槽中，并静置待胶水凝固稳定；步骤1106，对瓣体铁芯中的待充磁磁钢进行充磁，并标记N极与S极；步骤1108，将瓣体铁芯根据磁钢的极性交替周向排布，以拼接为转子铁芯；步骤1110，焊接瓣体铁芯，以制作完成转子铁芯。
如图12所示，根据本发明的再一个实施例的转子铁芯的制备方法，包括：步骤1202，清洁待充磁磁钢与瓣体铁芯表面的油污与杂质等；步骤1204，将待充磁磁钢的表面附着胶水后插入瓣体铁芯的磁钢安装槽中，并静置待胶水凝固稳定；步骤1206，对瓣体铁芯中的待充磁磁钢进行充磁，并标记N极与S极；步骤1208，将瓣体铁芯根据磁钢的极性交替周向排布，以拼接为转子铁芯；步骤1210，注塑拼接的瓣体铁芯，以制作完成转子铁芯。
根据本发明的实施例的永磁电机转子，包括：上述任一个实施例所述的转子铁芯，以及套设在转子铁芯的轴孔内的转轴，以保证了永磁电机的稳定输出。
根据本发明的实施例提出了一种永磁电机，包括：上述实施例所述的永磁电机转子，以及与永磁电机转子套设组装的永磁电机定子。
在该实施例中，将永磁电机转子的转子铁芯采用内置切向式转子结构，通过将多个单独的瓣体铁芯先安装待充磁磁钢，并进行充磁操作后，再通过两两贴合拼接为环形的转子铁芯，与现有技术中将充磁磁钢插入到磁钢安装槽的方式相比，使得内置切向式转子结构能够保证磁钢饱和充磁，且装配工艺简单、制作效率提高，并有利于提升电机的功率密度。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种永磁电机的转子铁芯，其特征在于，包括：
待充磁磁钢；
多个瓣体铁芯，所述瓣体铁芯上沿径向开设有磁钢安装槽，所述磁钢安装槽使所述瓣体的两端铁芯沿轴向贯通，所述磁钢安装槽内安装有至少一个所述待充磁磁钢，所述瓣体铁芯的数量与电机转子的极数相同，
其中，在对每个安装有所述待充磁磁钢的所述瓣体铁芯充磁完毕后，将充磁后的多个所述瓣体铁芯沿周向贴合并拼接为环形结构，相邻的两个所述瓣体铁芯的贴合面设置于相邻的两个所述磁钢安装槽之间，并且相邻的两个充磁磁钢的磁极方向反向设置，以构造形成所述转子铁芯。
2.根据权利要求1所述的永磁电机的转子铁芯，其特征在于，
所述瓣体铁芯的一侧设置有拼接凸起结构，所述瓣体铁芯的另一侧开设有能够与所述拼接凸起结构相配合的拼接凹槽结构，
其中，相邻的两个所述瓣体铁芯通过所述拼接凸起结构与所述拼接凹槽结构进行组装贴合定位后，实现贴合拼接。
3.根据权利要求2所述的永磁电机的转子铁芯，其特征在于，
在所述瓣体铁芯的外圆弧面的两端分别开设有焊接槽，
其中，将充磁后的多个所述瓣体铁芯沿周向贴合拼接后，对所述焊接槽执行焊接操作，以构造形成所述转子铁芯，并且所述焊接槽的填充高度小于或等于所述焊接槽的深度。
4.根据权利要求2所述的永磁电机的转子铁芯，其特征在于，
采用注塑工艺将充磁后的多个所述瓣体铁芯沿周向贴合拼接为一体结构，以构造形成所述转子铁芯。
5.根据权利要求2所述的永磁电机的转子铁芯，其特征在于，
所述拼接凸起结构为半圆形结构或三角形结构；
所述拼接凹槽结构为与所述拼接凸起结构对应的半圆形凹槽或三角形凹槽。
6.根据权利要求1所述的永磁电机的转子铁芯，其特征在于，
所述磁钢安装槽开设于所述瓣体铁芯的径向中间区域，以使两侧的所述瓣体铁芯的部分相对所述磁钢安装槽对称设置；
在对每个安装有所述待充磁磁钢的所述瓣体铁芯完成充磁后，相邻的两个所述充磁磁钢的极性相反拼接设置，以使相邻的两个所述充磁磁钢之间的磁极相同。
7.根据权利要求1所述的永磁电机的转子铁芯，其特征在于，
所述瓣体铁芯包括多个瓣形转子冲片，所述多个瓣形转子冲片沿所述轴向叠加，并通过铆接工艺构造形成所述瓣体铁芯。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的永磁电机的转子铁芯，其特征在于，
所述转子铁芯为内磁桥与外磁桥均闭合结构，所述外磁桥打开而所述内磁桥闭合结构，以及所述内磁桥打开所述外磁桥闭合结构中的任意一种。
9.一种转子铁芯的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备如权利要求1至8中任一项所述的转子铁芯，所述制备方法包括：
将所述待充磁磁钢对应插接组装至所述瓣体铁芯的磁钢安装槽内；
对安装所述待充磁磁钢的所述瓣体铁芯进行充磁操作，并标记磁极方向；
根据预设的磁极方向将完成充磁操作的所述瓣体铁芯沿周向拼接，以形成所述转子铁芯。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述在将所述待充磁磁钢对应插接组装至所述瓣体铁芯的磁钢安装槽内前，还包括：
分别对待充磁磁钢与瓣体铁芯进行表面清洁操作。
11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述将所述待充磁磁钢对应插接组装至所述瓣体铁芯的磁钢安装槽内，具体包括：
将所述待充磁磁钢上与所述磁钢安装槽接触的表面上涂覆胶水；
将涂覆胶水的所述待充磁磁钢沿径向或轴向插入所述磁钢安装槽中，并直至胶水凝固稳定。
12.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述对安装所述待充磁磁钢的所述瓣体铁芯进行充磁操作，并标记磁极方向，具体包括：
对所述待充磁磁钢沿切向进行充磁，以生成充磁磁钢。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述根据预设的磁极方向将完成充磁操作的所述瓣体铁芯沿周向拼接，以形成所述转子铁芯，具体包括：
将相邻的两个所述充磁磁钢的磁极方向反向设置；
将相邻的两个所述瓣体铁芯上的拼接凸起结构与拼接凹槽结构对应贴合，并沿周向依次设置，以完成所述瓣体铁芯的拼接。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述根据预设的磁极方向将完成充磁操作的所述瓣体铁芯沿周向拼接，以形成所述转子铁芯，具体还包括：
采用焊接工艺或注塑工艺将多个所述瓣体铁芯沿周向拼接为一体，以形成所述转子铁芯。
15.一种永磁电机转子，其特征在于，包括：
如权利要求1至8中任一项所述的转子铁芯；
转轴，套设在所述转子铁芯内。
16.一种永磁电机，其特征在于，包括：
如权利要求15所述的永磁电机转子；
永磁电机定子，与所述永磁电机转子套设组装。
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