CN110277852A - 一种转子及转子的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种转子，包括转子冲片和方形磁钢，转子冲片内设置有N个空气槽，转子冲片的外侧边沿设置有N对内凹半圆槽，空气槽绕转子冲片的轴线均匀分布，每个空气槽包括一个方形槽和两个弧形槽，两个弧形槽分别连通在方形槽的两端远离转子冲片的轴线的一侧，相邻两个空气槽之间设置有等宽连接桥，弧形槽与转子冲片的外侧边沿之间设置有等宽弧形连接桥，两个相连的等宽弧形连接桥与一个等宽连接桥形成T型桥，方形磁钢位于空气槽中。本发明还公开了转子的制作方法。该转子安装在电机内使用，在保证电机性能的同时，降低电机齿槽转矩及转矩脉动，降低电机感应电势谐波的含量，降低电机噪音。
Description
技术领域
本发明涉及电机的技术领域，尤其涉及一种转子及转子的制作方法。
背景技术
目前，永磁直流电机以其性能优势在各个领域中广泛应用。在水泵电机的领域，大功率永磁直流电机中，为了获得较高的电机性能，转子会选用高性能稀土材料进行制作，导致了电机齿槽转矩和转矩脉动较大，从而导致电机噪音大，影响工作时的使用。同时，随着变频技术的发展，为了匹配正弦波控制技术，要求电机具有较低的感应电势谐波的含量。
发明内容
本发明的一个目的在于：提供一种转子，该转子在工作的过程中保证电机性能的同时，降低电机齿槽转矩及转矩脉动，降低电机感应电势谐波的含量，降低电机噪音。
本发明的另一个目的在于：提供转子的制作方法，使用该方法所制作出来的转子能够保证电机性能的同时，降低电机齿槽转矩及转矩脉动，降低电机感应电势谐波的含量，降低电机噪音。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种转子，包括转子冲片和方形磁钢，所述转子冲片内设置有N个空气槽，所述转子冲片的外侧边沿设置有N对内凹半圆槽，所述空气槽绕所述转子冲片的轴线均匀分布，每个所述空气槽包括一个方形槽和两个弧形槽，两个所述弧形槽分别连通在所述方形槽的两端远离所述转子冲片的轴线的一侧，相邻两个所述空气槽之间设置有等宽连接桥，所述弧形槽与所述转子冲片的外侧边沿之间设置有等宽弧形连接桥，两个相连的所述等宽弧形连接桥与一个所述等宽连接桥形成T型桥，所述方形磁钢位于所述空气槽中。
作为一种优选的技术方案，所述内凹半圆槽位于所述T型桥的两侧。
作为一种优选的技术方案，每对所述内凹半圆槽与所述转子冲片的轴线的中心夹角为α，连接在同一个所述空气槽上的两个所述弧形槽与所述转子冲片的轴线的中心夹角为β，β大于α。
作为一种优选的技术方案，β比α大2.5°。
作为一种优选的技术方案，所述等宽弧形连接桥的宽度尺寸为0.7mm-1mm之间任意一数值。
作为一种优选的技术方案，所述等宽连接桥的宽度尺寸为所述等宽弧形连接桥的宽度尺寸的1.5倍。
作为一种优选的技术方案，所述弧形槽的宽度尺寸与所述等宽弧形连接桥的宽度尺寸之间的比值为1.5-2之间的任意一数值。
作为一种优选的技术方案，所述空气槽的两端设置有磁钢定位台。
作为一种优选的技术方案，所述空气槽的两端设置有凹槽，所述凹槽位于所述空气槽靠近内部的一侧。
一种转子的制作方法，包括以下步骤：
利用高冲模具，重制对应的转子冲片并叠压，形成转子铁芯；
将充好磁的方形磁钢沿着径向的两个侧面涂抹胶水；
将方形磁钢嵌装入转子铁芯的空气槽中，完成转子。
一种转子的制作方法，包括以下步骤：
利用高冲模具，重制对应的转子冲片并叠压，形成转子铁芯；
将未充磁的方形磁钢嵌装入转子铁芯的空气槽中；
将转子铁芯与方形磁钢注塑成为一体；
对方形磁钢进行充磁，完成转子。
本发明的有益效果为：提供一种转子，该转子解决了传统上内嵌转子结构设计存在的反电势谐波含量较大的问题，能够降低电机感应电势谐波的含量；也解决了传统内嵌转子存在的转矩脉动大、齿槽与性能难以同时兼容的问题，降低电机齿槽转矩及转矩脉动，进而降低电机噪音。还提供转子的制作方法，使用该方法所制作的转子，能够保证电机性能的同时，降低电机齿槽转矩及转矩脉动，降低电机感应电势谐波的含量，降低电机噪音。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为实施例所述的一种转子的剖视图；
图2为实施例所述的转子冲片的第一结构示意图；
图3为实施例所述的转子冲片的第二结构示意图；
图4为实施例所述的转子冲片上的T型桥的结构示意图；
图5为实施例所述的转子冲片上的空气槽的结构示意图；
图6为实施例所述的转子冲片上的弧形槽的结构示意图；
图7为实施例所述的实验电机空载时相反电势谐波图；
图8为实施例所述的实验电机空载时线反电势谐波图；
图9为实施例所述的实验电机空载时齿槽转矩图；
图10为实施例所述的实验电机负载时额定转矩及脉动图。
图1至图10中：
1、转子冲片；2、方形磁钢；3、内凹半圆槽；4、方形槽；5、弧形槽；6、等宽连接桥；7、等宽弧形连接桥；8、T型桥；9、空气槽；10、磁钢定位台；11、凹槽；12、注塑材料。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一：
如图1至图10所示，于本实施例中，一种转子，包括转子冲片1和方形磁钢2，所述转子冲片1内设置有6个空气槽9，所述转子冲片1的外侧边沿设置有6对内凹半圆槽3（12个内凹半圆槽3，每两个内凹半圆槽3形成一对），所述空气槽9绕所述转子冲片1的轴线均匀分布，每个所述空气槽9包括一个方形槽4和两个弧形槽5，两个所述弧形槽5分别连通在所述方形槽4的两端远离所述转子冲片1的轴线的一侧，相邻两个所述空气槽9之间设置有等宽连接桥6，所述弧形槽5与所述转子冲片1的外侧边沿之间设置有等宽弧形连接桥7，两个相连的所述等宽弧形连接桥7与一个所述等宽连接桥6形成T型桥8，所述方形磁钢2位于所述空气槽9中。
所述方形磁钢2可以是充磁后再安装在所述空气槽9中。
更进一步的，为了提升转子的整体结构强度以及制造效率，所述方形磁钢2可以先内嵌在所述空气槽9中，再采用注塑一体后进行充磁。
其中，所述内凹半圆槽3的数量与转子上的电机极对数相等，并且所述内凹半圆槽3的数量为所述空气槽9的数量的两倍，所述内凹半圆槽3位于所述T型桥8的两侧。每个外弧上的所述内凹半圆槽3与内侧等宽的所述弧形槽5两两靠拢相聚。
所述空气槽9沿着径向方向呈“C”型（也就是一个所述方形槽4与两个所述弧形槽5整体相通，形成了“C”型构造），每对所述内凹半圆槽3与所述转子冲片1的轴线的中心夹角为α，连接在同一个所述空气槽9上的两个所述弧形槽5与所述转子冲片1的轴线的中心夹角为β，β大于α，优选的，β比α大2.5°。
优选的，所述等宽弧形连接桥7的宽度尺寸为0.7mm，所述等宽连接桥6的宽度尺寸为所述等宽弧形连接桥7的宽度尺寸的1.5倍；同时，所述弧形槽5的宽度尺寸与所述等宽弧形连接桥7的宽度尺寸之间的比值为1.5。
其中图上，所述等宽连接桥6的宽度为a，所述等宽弧形连接桥7的宽度为b，所述弧形槽5的宽度为h。
于本实施例中，所述空气槽9的两端设置有磁钢定位台10，所述空气槽9的两端设置有凹槽11，所述凹槽11位于所述空气槽9靠近内部的一侧。
所述转子冲片1中填充注塑材料12。
一种转子的制作方法，包括以下三步：
1、利用高冲模具，重制对应的转子冲片并叠压，形成转子铁芯。
2、将充好磁的方形磁钢沿着径向的两个侧面涂抹胶水。
3、将方形磁钢嵌装入转子铁芯的空气槽中，完成转子。
实验采用额定输出功率为600W，额定转速为3000rpm的电机，进行空载性能和负载性能测试。
实施例二：
本实施例与实施例一的区别在于：
所述空气槽9的数量为8，对应地，所述内凹半圆槽3的数量为8对，也就是16个，同时，所述等宽弧形连接桥7的宽度尺寸为1mm，所述弧形槽5的宽度尺寸与所述等宽弧形连接桥7的宽度尺寸之间的比值为2。
实施例三：
本实施例与实施例一的区别在于：
所述空气槽9的数量为10，对应地，所述内凹半圆槽3的数量为10对，也就是20个，同时，所述等宽弧形连接桥7的宽度尺寸为1.8mm，所述弧形槽5的宽度尺寸与所述等宽弧形连接桥7的宽度尺寸之间的比值为1.8。
实施例四：
本实施例与实施例一的区别在于：
一种转子的制作方法，包括以下四步：
1、利用高冲模具，重制对应的转子冲片并叠压，形成转子铁芯。
2、将未充磁的方形磁钢嵌装入转子铁芯的空气槽中。
3、将转子铁芯与方形磁钢注塑成为一体。
4、对方形磁钢进行充磁，完成转子。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种转子，其特征在于，包括转子冲片和方形磁钢，所述转子冲片内设置有N个空气槽，所述转子冲片的外侧边沿设置有N对内凹半圆槽，所述空气槽绕所述转子冲片的轴线均匀分布，每个所述空气槽包括一个方形槽和两个弧形槽，两个所述弧形槽分别连通在所述方形槽的两端远离所述转子冲片的轴线的一侧，相邻两个所述空气槽之间设置有等宽连接桥，所述弧形槽与所述转子冲片的外侧边沿之间设置有等宽弧形连接桥，两个相连的所述等宽弧形连接桥与一个所述等宽连接桥形成T型桥，所述方形磁钢位于所述空气槽中。
2.根据权利要求1所述的一种转子，其特征在于，所述内凹半圆槽位于所述T型桥的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种转子，其特征在于，每对所述内凹半圆槽与所述转子冲片的轴线的中心夹角为α，连接在同一个所述空气槽上的两个所述弧形槽与所述转子冲片的轴线的中心夹角为β，β大于α。
4.根据权利要求1所述的一种转子，其特征在于，所述等宽弧形连接桥的宽度尺寸为0.7mm-1mm之间任意一数值。
5.根据权利要求1所述的一种转子，其特征在于，所述等宽连接桥的宽度尺寸为所述等宽弧形连接桥的宽度尺寸的1.5倍。
6.根据权利要求1所述的一种转子，其特征在于，所述弧形槽的宽度尺寸与所述等宽弧形连接桥的宽度尺寸之间的比值为1.5-2之间的任意一数值。
7.根据权利要求1所述的一种转子，其特征在于，所述空气槽的两端设置有磁钢定位台。
8.根据权利要求1所述的一种转子，其特征在于，所述空气槽的两端设置有凹槽，所述凹槽位于所述空气槽靠近内部的一侧。
9.一种转子的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
利用高冲模具，重制对应的转子冲片并叠压，形成转子铁芯；
将充好磁的方形磁钢沿着径向的两个侧面涂抹胶水；
将方形磁钢嵌装入转子铁芯的空气槽中，完成转子。
10.一种转子的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
利用高冲模具，重制对应的转子冲片并叠压，形成转子铁芯；
将未充磁的方形磁钢嵌装入转子铁芯的空气槽中；
将转子铁芯与方形磁钢注塑成为一体；
对方形磁钢进行充磁，完成转子。
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