CN109546774A - 一种永磁同步电机转子斜极结构及组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁同步电机转子斜极结构及组装方法，包括第一转子模块和第二转子模块，第一转子模块和第二转子模块包括多个相同的转子冲片，转子冲片轴向开设有多个通孔一和通孔二，转子冲片轴向开设有多个去重孔一和去重孔二，通孔一、去重孔一、通孔二、去重孔二依次顺时针分布；第一转子模块上的去重孔一外侧正上方的磁钢槽内安装S级磁钢且去重孔二外侧正上方的磁钢槽内安装N级磁钢；第二转子模块上的去重孔一外侧正上方的磁钢槽内安装N级磁钢且去重孔二外侧正上方的磁钢槽安装S级磁钢；本发明采用相同的转子冲片结构，通过第一转子模块和第二转子模块不同的组装角度实现转子多段斜极，无需多套冲片模具，成本低，生产效率高。

Description

一种永磁同步电机转子斜极结构及组装方法

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种永磁同步电机转子斜极结构及组装方法。

背景技术

转子铁芯作为电机至关重要的零部件，承担着导磁，连接转轴的作用，作为各种机械的动力源，将电能转化为机械能。永磁体不会根据电机的位置和状态更改磁性的强弱，所以圆周方向的运转过程中，磁钢的磁极对定子齿槽有不同的吸引力，大小不同的吸引力将导致转子在旋转过程中转矩发生波动，从而导致运转时的振动和噪音，降低的措施是降低齿槽转矩来降低电机运行时的噪音和振动，其中转子斜极是重要的方案之一，而转子的斜极需要通过转子冲片的结构来实现。

目前生产的转子斜极结构多以两段斜极为主，主要问题在于多段斜极结构需要几套不同的冲片，从而导致需要多套冲片模具，成本高，生产效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种永磁同步电机转子斜极结构及组装方法，本永磁同步电机转子斜极结构及组装方法可以采用相同的转子冲片结构，通过不同的组装方式实现转子多段斜极，无需多套冲片模具，成本低，生产效率高。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种永磁同步电机转子斜极结构，包括第一转子模块和第二转子模块，所述第一转子模块和第二转子模块均由多个相同的转子冲片相互叠装而成，所述转子冲片的圆周端面上轴向开设有多个通孔一和通孔二且多个通孔一和通孔二的孔心位于同一个圆上，所述转子冲片的圆周端面上轴向开设有多个去重孔一和去重孔二且多个去重孔一和去重孔二的孔心位于同一个圆上，所述通孔一、去重孔一、通孔二、去重孔二依次顺时针分布在转子冲片的圆周端面上，所述去重孔一和去重孔二的外侧正上方均设有磁钢槽且多个磁钢槽间隔分布并位于转子冲片的圆周端面的轴向上；

所述第一转子模块上的多个磁钢槽内交错设置有N极磁钢和S极磁钢，所述第一转子模块上的去重孔一外侧正上方的磁钢槽内的磁钢为S级磁钢，所述第一转子模块上的去重孔二外侧正上方的磁钢槽内的磁钢为N级磁钢；

所述第二转子模块上的多个磁钢槽内交错设置有N极磁钢和S极磁钢，所述第二转子模块上的去重孔一外侧正上方的磁钢槽内的磁钢为N级磁钢，所述第二转子模块上的去重孔二外侧正上方的磁钢槽内的磁钢为S级磁钢；

所述第一转子模块有2个，2个第一转子模块的反端面相互对称连接，所述第二转子模块反端面的通孔二与第一转子模块正端面的通孔一对齐并连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述磁钢槽包括磁钢通槽一和磁钢通槽二，所述磁钢通槽一位于磁钢通槽二的外侧，多个所述磁钢通槽一间隔分布在转子冲片的圆周端面上，多个所述磁钢通槽二间隔分布在转子冲片的圆周端面上，相邻的磁钢通槽一和磁钢通槽二相互平行设置且内部的磁钢磁极相同。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一转子模块上的去重孔一外侧正上方的磁钢通槽一和磁钢通槽二内的磁钢为S级磁钢，所述第一转子模块上的去重孔二外侧正上方的磁钢通槽一和磁钢通槽二内的磁钢为N级磁钢，所述第二转子模块上的去重孔一外侧正上方的磁钢通槽一和磁钢通槽二内的磁钢为N级磁钢，所述第二转子模块上的去重孔二外侧正上方的磁钢通槽一和磁钢通槽二内的磁钢为S级磁钢。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述转子冲片的去重孔一的截面尺寸小于去重孔二的截面尺寸。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述的磁钢通槽一的截面尺寸小于磁钢通槽二的截面尺寸且均为长方形，所述磁钢通槽一的两侧均设有与其连通的磁通通孔一，所述磁钢通槽二的两侧均设有磁通通孔二，所述磁通通孔一和磁通通孔二均分布在转子冲片的圆周端面的轴向上。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述转子冲片上的通孔一、去重孔一、通孔二和去重孔二均有4个，所述磁钢通槽一和磁钢通槽二均有8个。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述转子冲片的圆周端面上设有若干个间隔分布的自扣点，多个转子冲片之间通过自扣点相互铆接。

为实现上述技术目的，本发明采取的另一个技术方案为：

一种永磁同步电机转子斜极结构的组装方法，包括：

步骤1：将多个转子冲片相互铆接形成第一转子模块，将多个转子冲片相互铆接形成第二转子模块；

步骤2：在第一转子模块的去重孔一的外圆周正上方的磁钢槽内安装S级磁钢，在第一转子模块的去重孔二的外圆周正上方的磁钢槽内安装N级磁钢；

步骤3：在第二转子模块的去重孔一的外圆周正上方的磁钢槽内安装N级磁钢，在第二转子模块的去重孔二的外圆周正上方的磁钢槽内安装S级磁钢；

步骤4：取2个第一转子模块，将1个第一转子模块进行反转，与另一个第一转子模块对称拼接，将第二转子模块进行旋转，然后将第二转子模块的通孔二与第一转子模块的通孔一对齐并拼接，得到转子斜极结构。

本发明的有益效果为： 本发明通过2个第一转子模块的对称连接以及第一转子模块和第二转子模块通过不同的组装角度实现转子多段斜极；相比于现有技术，本发明的第一转子模块和第二转子模块均采用相同的转子冲片，通过对通孔一、通孔二和磁钢槽之间相对角度的特殊设计及磁钢磁极的不同朝向贴法，实现转子多段斜极，转子冲片使用一套模具制成，减少成本，提高生产效率。通过转子斜极降低了由电机定子铁心磁阻变化引起的齿槽转矩和反电势谐波引起的纹波转矩，改善了电机的低速平稳性能，降低了电机运行时的噪音和振动。

附图说明

图1为本发明转子冲片的结构示意图。

图2为本发明第一转子模块的端面图。

图3为本发明第二转子模块的端面图。

具体实施方式

下面根据图1至图3对本发明的具体实施方式作出进一步说明：

参见图1至图3，一种永磁同步电机转子斜极结构，包括第一转子模块11（如图2）和第二转子模块12（如图3），所述第一转子模块11和第二转子模块12均由多个相同的转子冲片5（如图1）相互叠装而成。参见图1，所述转子冲片5的圆周端面上轴向开设有多个通孔一1和多个通孔二2且多个通孔一1和多个通孔二2的孔心位于同一个圆上，所述转子冲片5的圆周端面上轴向开设有多个去重孔一3和多个去重孔二4且多个去重孔一3和去重孔二4的孔心位于同一个圆上，所述通孔一1、去重孔一3、通孔二2、去重孔二4依次顺时针的分布在转子冲片5的圆周端面上，所述去重孔一3和去重孔二4的外侧正上方均设有磁钢槽6且多个磁钢槽6间隔分布并位于转子冲片5的圆周端面的轴向上。参见图2，所述第一转子模块11上的多个磁钢槽6内交错设置有N极磁钢和S极磁钢，所述第一转子模块11上的去重孔一3外侧正上方的磁钢槽6内的磁钢为S级磁钢，所述第一转子模块11上的去重孔二4外侧正上方的磁钢槽6内的磁钢为N级磁钢。参见图3，所述第二转子模块12上的多个磁钢槽6内交错设置有N极磁钢和S极磁钢，所述第二转子模块12上的去重孔一3外侧正上方的磁钢槽6内的磁钢为N级磁钢，所述第二转子模块12上的去重孔二4外侧正上方的磁钢槽6内的磁钢为S级磁钢。2个第一转子模块11相互对称连接，即2个第一转子模块11的反端面相互连接（面对面连接，当然也可以2个第一转子模块11的正端面相互连接），所述第二转子模块12反端面的通孔二2与第一转子模块11正端面的通孔一1对齐并连接（当然也可以：第二转子模块12正端面的通孔二2与第一转子模块11反端面的通孔一1对齐并连接）。本实施例通过两个第一转子模块11之间的对称连接以及第一转子模块11和第二转子模块12的不同角度的连接方式可实现转子总体5度的三段斜极。

本实施例中，参见图1，所述磁钢槽6包括磁钢通槽一7和磁钢通槽二8，所述磁钢通槽一7位于磁钢通槽二8的外侧，多个所述磁钢通槽一7间隔分布在转子冲片5的圆周端面上，多个所述磁钢通槽二8间隔分布在转子冲片5的圆周端面上，相邻的磁钢通槽一7和磁钢通槽二8相互平行设置且内部的磁钢磁极相同。

本实施例中，参见图2和图3，所述第一转子模块11上的去重孔一3外侧正上方的磁钢通槽一7和磁钢通槽二8内的磁钢为S级磁钢，所述第一转子模块11上的去重孔二4外侧正上方的磁钢通槽一7和磁钢通槽二8内的磁钢为N级磁钢，所述第二转子模块12上的去重孔一3外侧正上方的磁钢通槽一7和磁钢通槽二8内的磁钢为N级磁钢，所述第二转子模块12上的去重孔二4外侧正上方的磁钢通槽一7和磁钢通槽二8内的磁钢为S级磁钢。

本实施例中，参见图1，所述转子冲片5的去重孔一3的截面尺寸小于去重孔二4的截面尺寸。

本实施例中，参见图1，所述的磁钢通槽一7的截面尺寸小于磁钢通槽二8的截面尺寸且均为长方形，所述磁钢通槽一7的两侧均设有与其连通的磁通通孔一9，所述磁钢通槽二8的两侧均设有磁通通孔二10，所述磁通通孔一9和磁通通孔二10均分布在转子冲片5的圆周端面的轴向上。磁通通孔一9和磁通通孔二10用于磁通。

本实施例中，参见图1，所述转子冲片5上的通孔一1、去重孔一3、通孔二2和去重孔二4均有4个，所述磁钢通槽一7和磁钢通槽二8均有8个。

本实施例中，所述转子冲片5的圆周端面上设有若干个间隔分布的自扣点，多个转子冲片5之间通过自扣点相互铆接。

本实施例还提供一种永磁同步电机转子斜极结构的组装方法，包括：

步骤1：将多个转子冲片5相互铆接形成第一转子模块11，将多个转子冲片5相互铆接形成第二转子模块12；

步骤2：参见图2，在第一转子模块11的去重孔一3的外圆周正上方的磁钢槽6内安装S级磁钢，在第一转子模块11的去重孔二4的外圆周正上方的磁钢槽6内安装N级磁钢；

步骤3：参见图3，在第二转子模块12的去重孔一3的外圆周正上方的磁钢槽6内安装N级磁钢，在第二转子模块12的去重孔二4的外圆周正上方的磁钢槽6内安装S级磁钢；

步骤4：本实施例的转子斜极结构分三段斜极，第一段与第二段之间使用同一种磁钢贴法的第一转子模块11，即取2个第一转子模块11，将2个第一转子模块11对称拼接（2个第一转子模块11的反端面与反端面拼接或正端面与正端面拼接），即一个第一转子模块11的通孔一1与另一个第一转子模块11的通孔二2对齐，一个第一转子模块11的通孔二2与另一个第一转子模块11的通孔一1对齐拼接，形成2.5度的斜极；将第二转子模块12旋转一定角度，使第二转子模块12反端面的通孔二2与第一转子模块11正端面的通孔一1对齐并拼接，即第二转子模块12旋转2个22.5度，再次形成2.5度斜极，从而达到转子总体5度的三段斜极，得到转子斜极结构。

本实施例中的去重孔一3和去重孔二4用于减轻转子的重量以及通风，通孔一1和通孔二2属于固定孔，可通过螺杆穿过第一转子模块11和第二转子模块12相连通的固定孔，再用螺母锁紧，从而实现2个第一转子模块11和第二转子模块12之间的连接。

本实施例的第一转子模块11和第二转子模块12通过不同的组装方式实现多段磁钢槽6之间的角度偏转；相比于现有技术，本实施例采用同一款转子冲片5，通过对通孔一1、通孔二2和磁钢槽6之间相对角度的特殊设计及磁钢磁极的不同朝向贴法，实现转子多段斜极，转子冲片5使用一套模具制成，减少成本，提高生产效率。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种永磁同步电机转子斜极结构，包括第一转子模块和第二转子模块，其特征在于：

所述第一转子模块和第二转子模块均由多个相同的转子冲片相互叠装而成，所述转子冲片的圆周端面上轴向开设有多个通孔一和通孔二且多个通孔一和通孔二的孔心位于同一个圆上，所述转子冲片的圆周端面上轴向开设有多个去重孔一和去重孔二且多个去重孔一和去重孔二的孔心位于同一个圆上，所述通孔一、去重孔一、通孔二、去重孔二依次顺时针分布在转子冲片的圆周端面上，所述去重孔一和去重孔二的外侧正上方均设有磁钢槽且多个磁钢槽间隔分布并位于转子冲片的圆周端面的轴向上；

所述第一转子模块上的多个磁钢槽内交错设置有N极磁钢和S极磁钢，所述第一转子模块上的去重孔一外侧正上方的磁钢槽内的磁钢为S级磁钢，所述第一转子模块上的去重孔二外侧正上方的磁钢槽内的磁钢为N级磁钢；

所述第二转子模块上的多个磁钢槽内交错设置有N极磁钢和S极磁钢，所述第二转子模块上的去重孔一外侧正上方的磁钢槽内的磁钢为N级磁钢，所述第二转子模块上的去重孔二外侧正上方的磁钢槽内的磁钢为S级磁钢；

所述第一转子模块有2个，2个第一转子模块的反端面相互对称连接，所述第二转子模块反端面的通孔二与第一转子模块正端面的通孔一对齐并连接。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机转子斜极结构，其特征在于，所述磁钢槽包括磁钢通槽一和磁钢通槽二，所述磁钢通槽一位于磁钢通槽二的外侧，多个所述磁钢通槽一间隔分布在转子冲片的圆周端面上，多个所述磁钢通槽二间隔分布在转子冲片的圆周端面上，相邻的磁钢通槽一和磁钢通槽二相互平行设置且内部的磁钢磁极相同。

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机转子斜极结构，其特征在于，所述第一转子模块上的去重孔一外侧正上方的磁钢通槽一和磁钢通槽二内的磁钢为S级磁钢，所述第一转子模块上的去重孔二外侧正上方的磁钢通槽一和磁钢通槽二内的磁钢为N级磁钢，所述第二转子模块上的去重孔一外侧正上方的磁钢通槽一和磁钢通槽二内的磁钢为N级磁钢，所述第二转子模块上的去重孔二外侧正上方的磁钢通槽一和磁钢通槽二内的磁钢为S级磁钢。

4.根据权利要求1至3任一项所述的永磁同步电机转子斜极结构，其特征在于，所述转子冲片的去重孔一的截面尺寸小于去重孔二的截面尺寸。

5.根据权利要求4所述的永磁同步电机转子斜极结构，其特征在于，所述的磁钢通槽一的截面尺寸小于磁钢通槽二的截面尺寸且均为长方形，所述磁钢通槽一的两侧均设有与其连通的磁通通孔一，所述磁钢通槽二的两侧均设有磁通通孔二，所述磁通通孔一和磁通通孔二均分布在转子冲片的圆周端面的轴向上。

6.根据权利要求5所述的永磁同步电机转子斜极结构，其特征在于，所述转子冲片上的通孔一、去重孔一、通孔二和去重孔二均有4个，所述磁钢通槽一和磁钢通槽二均有8个。

7.根据权利要求6所述的永磁同步电机转子斜极结构，其特征在于，所述转子冲片的圆周端面上设有若干个间隔分布的自扣点，多个转子冲片之间通过自扣点相互铆接。

8.一种根据权利要求1所述的永磁同步电机转子斜极结构的组装方法，其特征在于，包括：

步骤1：将多个转子冲片相互铆接形成第一转子模块，将多个转子冲片相互铆接形成第二转子模块；

步骤2：在第一转子模块的去重孔一的外圆周正上方的磁钢槽内安装S级磁钢，在第一转子模块的去重孔二的外圆周正上方的磁钢槽内安装N级磁钢；

步骤3：在第二转子模块的去重孔一的外圆周正上方的磁钢槽内安装N级磁钢，在第二转子模块的去重孔二的外圆周正上方的磁钢槽内安装S级磁钢；

步骤4：取2个第一转子模块，将1个第一转子模块进行反转，与另一个第一转子模块对称拼接，将第二转子模块进行旋转，然后将第二转子模块的通孔二与第一转子模块的通孔一对齐并拼接，得到转子斜极结构。