CN109904950A - 一种双凸极电机的新型转子结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种双凸极电机的新型的转子结构，包括具有转子凸极的转子铁芯、转子镶块和转子端板，且相邻转子凸极之间间隔有转子凹槽。本发明通过在转子凹槽内填充转子镶块，以修平电子转子的表面，减少风阻损耗和噪声；同时，通过在转子铁芯的两端设置转子端板，以用作转子动平衡端环，此外，通过镶块凸台和端板凹槽的配合，使得转子端板同时起到防止转子镶块轴向移动的作用，进一步保证了转子镶块在旋转中的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电机领域，尤其是涉及一种双凸极电机的新型转子结构。
背景技术
双凸极电机转子铁芯通常具有齿和槽结构，例如12/8极电机，转子铁芯有8个凸极齿和 8个槽构成，电机通过转子齿槽结构产生转矩，现有的齿槽结构在旋转过程中，会带来如下问题：
(1)由于齿槽结构，电机旋转时(尤其是高速旋转时)会产生很大的风阻，影响电机的效率；
(2)由于齿槽表面的不连续性，电机高速旋转时转子会产生很大的振动和噪音。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种双凸极的新型转子结构。
本发明的主要内容包括：
一种双凸极电机的新型转子结构，包括：
转子铁芯，所述转子铁芯包括若干转子凸极，相邻的转子凸极之间间隔有转子凹槽；
转子镶块，为非导磁、非导电材料，所述转子镶块嵌设在所述转子凹槽内，且所述转子镶块的一侧面与所述转子凸极外侧面共同围成圆柱面；所述转子镶块的端面向外延伸有镶块凸台；
转子转轴，所述转子铁芯中部开设有通孔，所述转子转轴穿过所述通孔；
转子端板，所述转子端板安装在所述转子转轴上，且位于所述转子铁芯的两端，所述转子端板靠近所述转子铁芯的表面开设有端板凹槽，所述端板凹槽与所述镶块凸台相适配；
其中，所述转子凹槽的两个侧内壁上对称设置有两个固定凸台，所述转子镶块具有两个固定凹槽，所述固定凹槽与所述固定凸台相适配；
所述固定凸台包括上弧段、连接段和下弧段，所述上弧段为凸弧面，所述下弧段为凹弧面，且所述上弧段和所述下弧段与所述转子凹槽的内壁之间的夹角为锐角；所述连接段沿所述转子凹槽的内壁延伸，用于连接所述上弧段和所述下弧段。
优选的，所述固定凸台与所述转子凸极一体成型。
优选的，所述转子镶块包括镶块头段、镶块中段以及镶块尾段，所述镶块头段的表面与相邻的两个转子凸极的外周面配合构成完整的弧面；所述镶块尾段与所述转子凹槽的底部相适配；所述固定凹槽设置在所述镶块中段上；所述镶块凸台凸设在所述镶块尾段的端面上。
优选的，所述镶块中段包括镶块本体和镶块填充部，所述镶块本体的材质为PPS塑料和玻璃纤维的混合物；所述镶块填充部内部填充有非导磁非导电材料。
优选的，所述镶块填充部开设在所述镶块本体内部，所述固定凹槽设置在所述镶块本体的两个侧面上。
优选的，所述镶块填充部由所述镶块本体侧面与所述转子凸极的内壁围成，所述固定凹槽形成在所述镶块填充部的一侧。
优选的，其中一个转子端板与所述转子镶块一体成型，另一个转子端板通过所述端板凹槽与所述镶块凸台相适配。
本发明的有益效果在于：本发明提出了一种双凸极电机的新型的转子结构，通过在转子凹槽内填充转子镶块，以修平电子转子的表面，减少风阻损耗和噪声；同时，通过在转子铁芯的两端设置转子端板，以用作转子动平衡端环，此外，通过镶块凸台和端板凹槽的配合，使得转子端板同时起到防止转子镶块轴向移动的作用，进一步保证了转子镶块在旋转中的稳定性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为嵌设有转子镶块的转子铁芯；
图3为本发明转子铁芯的结构示意图；
图4为本发明转子镶块的结构示意图；
图5为一个实施例中转子镶块的横截面示意图；
图6为另一个实施例中转子镶块的横截面示意图；
图7为本发明转子端板的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明所保护的技术方案做具体说明。
请参阅图1至图7。本发明提出了一种双凸极电机的新型转子结构，包括转子铁芯10，其具有若干个转子凸极11，所述转子凸极11凸设在所述转子铁芯10的外表面，且相邻转子凸极之间间隔有转子凹槽12，在其中一个实施例中，所述转子凸极11的数量为8个，相应的，所述转子凹槽12的数量为8个，即构成N/8极电机；本发明通过填平所述转子凹槽12，以减少现有齿槽结构带来的风阻损耗、振动以及噪声，所述转子凹槽12内填充有转子镶块20，所述转子镶块20由非导电非导磁的材料构成，充满在所述转子凹槽12内，从而与所述转子凸极11的外周面共同围成完整的圆柱面，具体地，所述转子凹槽12沿所述转子铁芯10 的轴向延伸，同样的，所述转子镶块20也沿所述转子铁芯10的轴向延伸，嵌设在所述转子凹槽12内。
为了防止在旋转过程中，转子镶块20发生掉落的问题，所述转子镶块20通过固定结构实现转子镶块20与转子凹槽12的固定，在其中一个实施例中，在所述转子凹槽12包括两个相对设置的内壁和一个底壁，在所述转子凹槽12的两个内壁上凸设有固定凸台14，相应地，所述转子镶块20具有与所述固定凸台14相配合的固定凹槽22，在使用时，将转子镶块20 插入或者填充在所述转子凹槽12内，通过固定凸台14和固定凹槽22的配合，从而防止所述转子镶块20发生径向方向的位移。
在其中一个实施例中，所述固定凸台14呈倒钩状，即与所述固定凹槽22形成扣紧结构，具体地，所述固定凸台14包括上弧段141、连接段142以及下弧段143，其中，所述下弧段 141为凸弧面，所述下弧段143为凹弧面，而所述连接段142沿所述转子凹槽12的内壁延伸，在其中一个实施例中，所述固定凸台14与所述转子凸极11一体成型，即所述转子凸极11向外侧延伸形成所述固定凸台14，也即所述转子凹槽12向内延伸形成所述固定凸台14。
相应的，所述固定凹槽22具有与所述固定凸台14相匹配的结构，所述固定凹槽22开设在所述转子镶块20的两侧，具体地，所述转子镶块20包括镶块头段200、镶块中段210和镶块尾段220，其中，所述镶块头段200的表面与相邻的两个转子凸极的外周面配合构成完整的弧面；而所述镶块尾段220与所述转子凹槽12的底部相适配，所述固定凹槽22开设在所述镶块中段210上。
在其中一个实施例中，所述镶块中段210的材质为PPS塑料和玻璃纤维GF的混合物，且玻璃纤维GF的含量为30％；所述镶块中段210的两个侧面上开设有与所述固定凸台14相适配的固定凹槽22；在另一个实施例中，所述镶块中段210包括镶块主体2100，在所述镶块主体2100还设置有镶块填充部2101，所述镶块主体2100与所述镶块头段200和所述镶块尾段 220一体成型，且均采用材质为PPS塑料和玻璃纤维GF的混合物，而所述镶块填充部2101 采用其他非导电非导磁材料，优选的，所述镶块填充部内部2101的材质为聚氨酯或者介电泡沫。
在其中一个实施例中，所述镶块填充部2101开设在所述镶块主体2100的中部，即镶块主体2100具有一中空结构，该中空结构即为镶块填充部2101，而所述固定凹槽22设置在所述镶块主体2100上；在其他实施例中，所述镶块填充部2101由所述镶块主体2100与所述转子凹槽12的内壁围成，这时，所述固定凹槽22形成在所述镶块填充部2101上，在制作时，首先将所述镶块主体2100嵌设在所述转子凹槽12内，然后将熔融状态的非导电非导磁材料灌封到所述镶块填充部2101内，最后再经过固化处理即可。
在所述转子铁芯中心开设有通孔13，转子通孔内贯穿有转子转轴30，所述转子转轴30 上还安装有两个转子端板40，所述转子端板40位于所述转子铁芯10的两端，且与所述转子镶块20固定连接，即所述转子端板40不仅起到动平衡的作用，还能够放置转子镶块20在旋转过程中发生轴向移动。具体地，在所述转子镶块20的端面设置有镶块凸台21，相应的，在所述转子端板40靠近所述转子铁芯10的表面开设有端板凹槽41，安装时，将镶块凸台21 安装在所述端板凹槽41内，然后通过铆钉将两块转子端板铆合。
在其中一个实施例中，其中一块转子端板40可以与所述转子镶块20一体成型，从而提高了转子镶块20的稳定性，这时，仅需要在转子镶块20的另一端设置有镶块凸台21，然后与另一块转子端板40连接，再将两块转子端板40铆合即可。
在其他实施例中，所述镶块凸台21设置在所述镶块尾段220的端部，即所述端板凹槽41开设在所述转子端板40的内圈，增大了转子端板40对转子镶块20的轴向限制力。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种双凸极电机的新型转子结构，其特征在于，包括：
转子铁芯，所述转子铁芯包括若干转子凸极，相邻的转子凸极之间间隔有转子凹槽；
转子镶块，为非导磁、非导电材料，所述转子镶块嵌设在所述转子凹槽内，且所述转子镶块的一侧面与所述转子凸极外侧面共同围成圆柱面；所述转子镶块的端面向外延伸有镶块凸台；
转子转轴，所述转子铁芯中部开设有通孔，所述转子转轴穿过所述通孔；
转子端板，所述转子端板安装在所述转子转轴上，且位于所述转子铁芯的两端，所述转子端板靠近所述转子铁芯的表面开设有端板凹槽，所述端板凹槽与所述镶块凸台相适配；
其中，所述转子凹槽的两个侧内壁上对称设置有两个固定凸台，所述转子镶块具有两个固定凹槽，所述固定凹槽与所述固定凸台相适配；
所述固定凸台包括上弧段、连接段和下弧段，所述上弧段为凸弧面，所述下弧段为凹弧面，且所述上弧段和所述下弧段与所述转子凹槽的内壁之间的夹角为锐角；所述连接段沿所述转子凹槽的内壁延伸，用于连接所述上弧段和所述下弧段。
2.根据权利要求1所述的一种双凸极电机的新型转子结构，其特征在于，所述固定凸台与所述转子凸极一体成型。
3.根据权利要求1所述的一种双凸极电机的新型转子结构，其特征在于，所述转子镶块包括镶块头段、镶块中段以及镶块尾段，所述镶块头段的表面与相邻的两个转子凸极的外周面配合构成完整的弧面；所述镶块尾段与所述转子凹槽的底部相适配；所述固定凹槽设置在所述镶块中段上；所述镶块凸台凸设在所述镶块尾段的端面上。
4.根据权利要求3所述的一种双凸极电机的新型转子结构，其特征在于，所述镶块中段包括镶块本体和镶块填充部，所述镶块本体的材质为PPS塑料和玻璃纤维的混合物；所述镶块填充部内部填充有非导磁非导电材料。
5.根据权利要求4所述的一种双凸极电机的新型转子结构，其特征在于，所述镶块填充部开设在所述镶块本体内部，所述固定凹槽设置在所述镶块本体的两个侧面上。
6.根据权利要求4所述的一种双凸极电机的新型转子结构，其特征在于，所述镶块填充部由所述镶块本体侧面与所述转子凸极的内壁围成，所述固定凹槽形成在所述镶块填充部的一侧。
7.根据权利要求4所述的一种双凸极电机的新型转子结构，其特征在于，所述镶块填充部内部填充的材质为聚氨酯或者介电泡沫。
8.根据权利要求1至7任一所述的一种双凸极电机的新型转子结构，其特征在于，其中一个转子端板与所述转子镶块一体成型，另一个转子端板通过所述端板凹槽与所述镶块凸台相适配。
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