CN111864945B - 免螺钉空气隔磁转子 - Google Patents
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Abstract
本发明提出免螺钉空气隔磁转子，涉及永磁同步电动机技术领域；解决常规转子由于连接固定结构导致的结构不稳定，以及转子隔磁效果差转子漏磁的，以及隔磁桥存在的缺陷问题；具体包括转轴、转子支架、磁极和永磁体，转子支架通过键固定安装在转轴上，多个磁极设置在转子支架内装配成转子铁芯，磁极与转子支架通过定位杆插接固定，位于转子支架外部的定位杆一端通过挡圈轴向定位，定位杆的另一端卡在转子支架处；磁极与转子支架之间设置有用于隔磁的空气间隙，且间隙大于定转子之间气隙的大小；本结构在对磁极定位固定时，不采用任何螺钉连接结构，避免了结构松动等造成的转子结构不稳定的现象，采用空气隔磁结构隔磁性能更优。
Description
技术领域
本发明涉及永磁同步电动机技术领域，具体是免螺钉空气隔磁转子。
背景技术
永磁同步电动机由定子、转子和端盖等部件构成。定子和普通感应电动机基本相同，也采用叠片结构以减小电动机运行时的铁耗。主要区别是转子磁路结构，转子磁路结构不同，则电动机的运行性能、控制系统、制作工艺和适用场合也不同。转子作为永磁电机的重要部件，对于永磁电机运行具有重要意义。永磁同步电动机传统转子结构采用端板压紧冲片结构，结构复杂，紧固需要使用多个螺钉压紧，易发生螺钉松动，存在安全隐患；同时永磁同步电动机的内置切向转子结构采用传统的隔磁桥结构，通过隔磁桥部位限制漏磁。隔磁桥宽度越小，隔磁性越优，但隔磁桥过小会造成冲片机械强度变差，影响电机运行。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提出免螺钉空气隔磁转子。解决常规转子由于连接固定结构导致的转子隔磁效果差转子漏磁，以及隔磁桥存在的缺陷问题。
为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。
免螺钉空气隔磁转子，包括转轴、转子支架、磁极和永磁体，所述转子支架通过键固定安装在转轴上，多个磁极设置在转子支架内装配成转子铁芯，所述永磁体固定设置在相邻两个磁极之间的安装槽内；所述磁极与转子支架通过定位杆插接固定，位于转子支架外部的定位杆一端通过挡圈轴向定位，定位杆的另一端卡在转子支架处，所述转子支架的侧壁为隔磁材料。所述磁极与转子支架之间设置有空气间隙，所述空气间隙用于隔磁，且所述空气间隙大于定转子之间气隙的大小。
进一步的，所述转子支架设置有定位孔，所述磁极设置有连接孔，连接孔与定位孔同轴设置，所述定位杆插入连接孔与定位孔内用于连接磁极与转子支架。
更进一步，所述连接孔、定位孔和定位杆的截面为非圆柱形，用于使磁极在转子支架内不发生轴向旋转。
更进一步优化，所述非圆柱形为方形或多边形。
更进一步优化，定位杆位于转子支架外部的一端为圆柱形结构，其余部分为非圆柱形，定位杆具有非圆柱形的一端卡在转子支架内。
进一步的，还包括挡板，所述挡板设置有与定位杆圆柱形一端相对应的通孔，定位杆圆柱形一端设置有挡圈槽，挡圈槽内设置有挡圈用于对定位杆轴向定位。
更进一步，所述挡板为非导磁材料。
进一步的，所述永磁体的上端面设置有永磁体挡板。
进一步的，所述转子支架的侧壁与转子支架的主体结构通过焊接或过盈连接为一体。
本发明相对于现有技术所产生的有益效果为。
本发明采用永磁体压装工具把永磁体压装到槽内，磁钢压装安装后，磁钢挡板用挡圈固定在转子支架上，同时定位杆穿过挡板，实现磁钢的轴向定位，防止磁钢轴向窜动，磁钢挡板为非导磁材料，转子支架为高强度隔磁材料，减少端部漏磁。本结构在对磁极定位固定时，不采用任何螺钉连接结构，避免了结构松动等造成的转子结构不稳定的现象，采用空气隔磁结构隔磁性能比隔磁桥结构隔磁效果更优；相比传统的内置切向式结构，本转子结构机械强度高，稳定性可靠，材料成本更低，具有结构简单，安装方便，漏磁系数小，降低了制造成本。
附图说明
图1是本发明所述空气隔磁转子结构示意图。
图2是图1的左视图。
图3是图2的局部放大图。
图4是本发明所述转子支架的结构示意图。
其中，1为转轴；2为转子支架；3为定位杆；4为转子冲片；5为永磁体挡板；7为键；8为挡板；9为轴用挡圈；10为永磁体，11为空气隔磁，12为第一定位孔，13为第二定位孔，14为挡板安装孔，15为挡板顶出孔。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
如图1和图2所示，是一种新型免螺钉空气隔磁转子结构，其结构包括转轴1、转子支架2、定位杆3、扇形结构的磁极4、永磁体挡板5、键7、挡板8、轴用挡圈9、永磁体10。转子支架2通过键7固定安装在转轴1上，实现周向定位，转子支架2为高强度隔磁材料，如图4所示，转子支架2的一个端面上均匀设置有多个第一定位孔12和顶出孔15，且第一定位孔12和顶出孔15依次间隔设置，转子支架2的另一个端面上均匀设置有第二定位孔13和挡板安装孔14，且第二定位孔13和挡板安装孔14同样依次间隔设置；第一定位孔12与第二定位孔13均为方形孔且位置相对应，用于安装磁极4并插接定位杆3；挡板安装孔14与顶出孔15位置相对应，用于在二者之间安装永磁体10；挡板安装孔14用于安装永磁体挡板5，顶出孔15用于在对永磁体10拆卸时将永磁体10顶出；。磁极4嵌入转子支架2的两端面之间并设有连接孔，连接孔与第一定位孔12与第二定位孔13同轴设置且截面均为方形。定位杆3的一端为圆柱形，主体为方形，且另一端的端部为凸起的卡块结构，将定位杆3的圆柱形一端依次插入第一定位孔12、连接孔并从第二定位孔13穿出，定位杆3具有的卡块结构卡进第二定位孔13内将磁极4与转子支架2连接固定，其作用于定位与传递转矩。定位杆3这种特殊的结构可以防止磁极4与定位杆3以及转子支架2之间的相对旋转。定位杆3的方形一端嵌入转子支架2内，并通过卡块结构定位。定位杆3具有圆柱形的一端伸出转子支架2的端面，该端面装有隔磁材料制作的挡板8，挡板8上设有与定位杆3圆柱形一端相对应的通孔，定位杆3圆柱形一端设有挡圈槽，轴用挡圈9设置在挡圈槽内对定位杆3轴向定位。
N个定位杆3与N个磁极4连接，逐个将磁极4固定在转子支架2的端面定位内，装配成完整的转子铁芯。磁极4由若干个一定高的转子冲片叠压而成，用定位杆3穿紧固定。磁极4整体拼好后，安装在转子支架2的凹槽内。如图3所示，磁极4与转子支架2预留有间隙，形成空气隔磁11。空气隔磁11大于定转子之间气隙的大小。每个磁极4左右位置上留有槽形，两块相邻磁极4之间形成一个永磁体固定槽，永磁体固定槽的上方槽口，槽口宽度大于气隙，达到限制漏磁通的效果。用专用永磁体压装工具把永磁体10压装到槽内，永磁体10按 N、S极交替嵌装于所述永磁体槽内，形成整个转子结构。磁钢压装安装后，挡板8用轴用挡圈9固定在转子支架2上，同时定位杆3穿过挡板8，实现磁钢的轴向定位，防止磁钢轴向窜动，永磁体挡板5为非导磁材料，减少端部漏磁。通过永磁体挡板5、挡板8以及轴向挡圈9来压紧永磁体10，防止轴向移动。轴向挡圈9起到轴向固定作用，免除螺钉压紧，避免使用螺钉松动。
本结构相比传统隔磁桥或隔磁材料隔磁，隔磁效果更好，并且机械强度高，稳定性可靠，材料成本更低，具有结构简单，安装方便，漏磁系数小，降低了制造成本。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
Claims (5)
1.免螺钉空气隔磁转子，包括转轴（1）、转子支架（2）、磁极（4）和永磁体（10），所述转子支架（2）通过键（7）固定安装在转轴（1）上，多个磁极（4）设置在转子支架（2）内装配成转子铁芯，所述永磁体（10）固定设置在相邻两个磁极（4）之间的安装槽内；其特征在于，所述转子支架（2）设置有定位孔，所述磁极（4）设置有连接孔，连接孔与定位孔同轴设置，定位杆（3）插入连接孔与定位孔内将磁极（4）与转子支架（2）插接固定；所述连接孔、定位孔的截面为非圆柱形，用于使磁极（4）在转子支架（2）内不发生轴向旋转；定位杆（3）位于转子支架（2）外部的一端为圆柱形结构，其余部分为非圆柱形，定位杆（3）具有非圆柱形的一端卡在转子支架（2）内；所述非圆柱形为方形或多边形；位于转子支架（2）外部的定位杆（3）一端通过挡圈轴向定位，定位杆（3）的另一端卡在转子支架（2）处，所述转子支架（2）的侧壁为隔磁材料；所述磁极（4）与转子支架（2）之间设置有空气间隙，所述空气间隙用于隔磁，且所述空气间隙大于定转子之间气隙的大小。
2.根据权利要求1所述的免螺钉空气隔磁转子，其特征在于，还包括挡板（8），所述挡板（8）设置有与定位杆（3）圆柱形一端相对应的通孔，定位杆（3）圆柱形一端设置有挡圈槽，挡圈槽内设置有挡圈用于对定位杆（3）轴向定位。
3.根据权利要求2所述的免螺钉空气隔磁转子，其特征在于，所述挡板（8）为非导磁材料。
4.根据权利要求1所述的免螺钉空气隔磁转子，其特征在于，所述永磁体（10）的上端面设置有永磁体挡板（5）。
5.根据权利要求1所述的免螺钉空气隔磁转子，其特征在于，所述转子支架（2）的侧壁与转子支架（2）的主体结构通过焊接或过盈连接为一体。
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