CN111969748A - 转子结构及具有其的电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转子结构及具有其的电机。转子结构包括转子铁芯，转子铁芯包括至少一个第一冲片组和多个第二冲片组，多个第二冲片组和第一冲片组沿转子铁芯的轴向方向交错地叠压设置；其中，第一冲片组包括至少一个第一冲片，第一冲片包括多个第一外转子冲片和一个第一内转子冲片，多个第一外转子冲片沿第一内转子冲片的周向间隔地设置，各第一外转子冲片均与第一内转子冲片具有距离地设置，相邻的第一外转子冲片之间形成用于安装磁钢的第一安装槽。将第一冲片组的第一外转子冲片设置成与第一内转子冲片具有距离地设置方式，这样设置能够避免在第一冲片组中产生漏磁的情况，继而减小了转子铁芯的整体漏磁量，有效地提高了电机的效率。

Description

转子结构及具有其的电机

技术领域

本发明涉及电机设备技术领域，具体而言，涉及一种转子结构及具有其的电机。

背景技术

随着永磁电机技术的飞速发展，永磁电机越来越受到人们的重视，与传统电励磁电机等其他电机相比，永磁电机具有出力密度高、效率高、维护方便、结构简单等优点。在永磁电机中，为了提升电机的性能，通常需要使电机获得较好的磁性能，在常见的几种结构中，相比表贴式与内嵌径向式转子，内置切向式转子结构可有效增大磁通面积，提高有效气隙磁通，进而提升电机性能。

传统的内嵌转子冲片，外隔磁桥和内隔磁桥均是连接结构，将整个转子冲片连为一整体，在中间形成若干槽的磁钢槽，磁钢插入磁钢槽中并通过胶水进行固定，形成最终的转子。虽然这种转子结构和生产工艺较简单，但是漏磁较严重，没能完全发挥磁钢性能，其次采用人工涂胶水粘贴磁钢的形式，胶水用量不可控，且胶水高温情况下会失效，导致磁钢脱落，电机可靠性变低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种转子结构及具有其的电机，以解决现有技术中电机漏磁的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种转子结构，包括：转子铁芯，转子铁芯包括至少一个第一冲片组和多个第二冲片组，多个第二冲片组和第一冲片组沿转子铁芯的轴向方向交错地叠压设置；其中，第一冲片组包括至少一个第一冲片，第一冲片包括多个第一外转子冲片和一个第一内转子冲片，多个第一外转子冲片沿第一内转子冲片的周向间隔地设置，各第一外转子冲片均与第一内转子冲片具有距离地设置，相邻的第一外转子冲片之间形成用于安装磁钢的第一安装槽。

进一步地，第二冲片组包括至少一个第二冲片，第二冲片包括多个第二外转子冲片和一个第二内转子冲片，多个第二外转子冲片沿第二内转子冲片的周向间隔地设置，各第二外转子冲片均与第二内转子冲片相连接地设置，相邻的第二外转子冲片之间形成用于安装磁钢的第二安装槽，第二安装槽与第一安装槽在转子铁芯的轴向方向相对且连通地设置。

进一步地，多个第二冲片组中的一个形成转子铁芯的第一端，多个第二冲片组中的另一个形成转子铁芯的第二端，第一冲片组位于转子铁芯的第一端和转子铁芯的第二端之间。

进一步地，第一冲片组为多个，多个第一冲片组与多个第二冲片组交替地设置，多个第一冲片组中至少一个的第一冲片的个数大于第二冲片组中的第二冲片的个数。

进一步地，位于转子铁芯的第一端的第二冲片组的第二冲片的个数为一个，位于转子铁芯的第二端的第二冲片组的第二冲片的个数为一个。

进一步地，多个第二冲片组的第二冲片的个数均为一个。

进一步地，第一内转子冲片上设置有多个第一注塑孔，多个第一注塑孔沿第一内转子冲片的周向间隔地设置，第二内转子冲片上设置有多个第二注塑孔，多个第二注塑孔沿第二内转子冲片的周向间隔地设置，多个第一注塑孔与多个第二注塑孔一一对应地设置。

进一步地，第一内转子冲片上设置有多个第一扣点，多个第一扣点沿第一内转子冲片的周向间隔地设置，且多个第一扣点与多个第一注塑孔沿第一内转子冲片的周向交替地设置，和/或，第二内转子冲片上设置有多个第二扣点，多个第二扣点沿第二内转子冲片的周向间隔地设置，多个第二扣点与多个第二注塑孔沿第一内转子冲片的周向交替地设置。

进一步地，多个第一外转子冲片中的一部分设置有第三注塑孔，另一部分的第一外转子冲片上设置有第一定位孔，设置有第一定位孔的第一外转子冲片与设置有第三注塑孔的第一外转子冲片交替地设置。

进一步地，多个第二外转子冲片中的一部分设置有第四注塑孔，另一部分的第二外转子冲片上设置有第二定位孔，设置有第二定位孔的第二外转子冲片与设置有第四注塑孔的第二外转子冲片交替地设置，第二定位孔与第一定位孔同轴地设置，第四注塑孔与第三注塑孔同轴地设置。

进一步地，第一内转子冲片的外周面设置有多个第一限位凸起，多个第一限位凸起沿第一内转子冲片的周向间隔地设置，多个第一限位凸起与磁钢的端部相抵接。

进一步地，相邻的第一限位凸起与相对的磁钢和第一外转子冲片之间填充有注塑件。

进一步地，相邻的两个第一外转子冲片之间具有距离地设置，和/或，相邻的第二外转子冲片的远离第二内转子冲片的一端具有距离地设置。

根据本发明的另一方面，提供了一种电机，包括转子结构，转子结构为上述的转子结构。

应用本发明的技术方案，将第一冲片组的第一外转子冲片设置成与第一内转子冲片具有距离地设置方式，这样设置能够避免在第一冲片组中产生漏磁的情况，继而减小了转子铁芯的整体漏磁量，有效地提高了电机的效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的第一冲片组的实施例的结构示意图；

图2示出了根据本发明的第二冲片组的实施例的结构示意图；

图3示出了根据本发明的转子结构的实施例的爆炸结构示意图；

图4示出了根据本发明的转子结构的第一实施例的结构示意图；

图5示出了图4中的A—A向的剖视结构示意图；

图6示出了根据本发明的转子结构的第二实施例的结构示意图；

图7示出了图6中的B—B向的剖视结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、转子铁芯；11、第一冲片组；111、第一冲片；1111、第一外转子冲片；1112、第一内转子冲片；112、第一安装槽；

12、第二冲片组；121、第二冲片；1211、第二外转子冲片；1212、第二内转子冲片；122、第二安装槽；

20、磁钢；

31、第一注塑孔；32、第二注塑孔；33、第三注塑孔；34、第四注塑孔；

41、第一扣点；42、第二扣点；

51、第一定位孔；52、第二定位孔；53、第一限位凸起；54、第二限位凸起。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图7所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种转子结构。

该转子结构包括转子铁芯10。转子铁芯10包括至少一个第一冲片组11和多个第二冲片组12。多个第二冲片组12和第一冲片组11沿转子铁芯10的轴向方向交错地叠压设置。其中，第一冲片组11包括至少一个第一冲片111，第一冲片111包括多个第一外转子冲片1111和一个第一内转子冲片1112。多个第一外转子冲片1111沿第一内转子冲片1112的周向间隔地设置。各第一外转子冲片1111均与第一内转子冲片1112具有距离地设置。相邻的第一外转子冲片1111之间形成用于安装磁钢20的第一安装槽112。

在本实施例中，将第一冲片组11的第一外转子冲片设置成与第一内转子冲片1112具有距离地设置方式，这样设置能够避免在第一冲片组11中产生漏磁的情况，继而减小了转子铁芯的整体漏磁量，有效地提高了电机的效率。

其中，第二冲片组12包括至少一个第二冲片121。第二冲片121包括多个第二外转子冲片1211和一个第二内转子冲片1212。多个第二外转子冲片1211沿第二内转子冲片1212的周向间隔地设置，各第二外转子冲片1211均与第二内转子冲片1212相连接地设置，相邻的第二外转子冲片1211之间形成用于安装磁钢20的第二安装槽122，第二安装槽122与第一安装槽112在转子铁芯10的轴向方向相对且连通地设置。通过设计两种转子冲片，第二冲片外侧隔磁桥全断开即各个外转子冲片为单个的个体，第二冲片的内侧隔磁桥全连接(如图2中A处所示)，第一冲片外隔磁桥全断开，第一冲片的内侧隔磁桥也全部断开(如图1中D处所示)即没有内侧隔磁桥，两种轴向间隔叠压形成转子铁芯，由于隔磁桥的断开，转子铁芯的漏磁会大幅较少，对应的转子磁场会相应增强，电机的功率密度也会对应提高。在外隔磁桥断开处形成注塑槽(如图2中B处所示、如图6中E处所示)，在外转子铁芯和内转子铁芯上均留有注塑孔，磁钢插入第一安装槽112和第二安装槽122形成的磁钢槽时无需涂胶水固定，是通过后期的注塑料将铁芯和磁钢注塑为一个整体，工艺一致性好，强度高，电机运行可靠。

如图3所示，多个第二冲片组12中的一个形成转子铁芯10的第一端，多个第二冲片组12中的另一个形成转子铁芯10的第二端，第一冲片组11位于转子铁芯10的第一端和转子铁芯10的第二端之间。将具有内侧隔磁桥的第二冲片组12设置在转子铁芯的端部，这样设置能够有效地提高转子结构的整体强度。

第一冲片组11为多个，多个第一冲片组11与多个第二冲片组12交替地设置，多个第一冲片组11中至少一个的第一冲片111的个数大于第二冲片组12中的第二冲片121的个数。这样设置能够减小转子铁芯的漏磁，提高电机的效率。

在本申请的一个实施例中，位于转子铁芯10的第一端的第二冲片组12的第二冲片121的个数为一个，位于转子铁芯10的第二端的第二冲片组12的第二冲片121的个数为一个。这样设置可以使得电机的漏磁最少，电机效率最高。当然，也可以将多个第二冲片组12的第二冲片121的个数均为一个。

如图1所示，第一内转子冲片1112上设置有多个第一注塑孔31。多个第一注塑孔31沿第一内转子冲片1112的周向间隔地设置。如图2所示，第二内转子冲片1212上设置有多个第二注塑孔32。多个第二注塑孔32沿第二内转子冲片1212的周向间隔地设置，多个第一注塑孔31与多个第二注塑孔32一一对应地设置。这样设置能够使得转子结构在注塑过程中塑料件能够通过第一注塑孔31和第二注塑孔32将各个转子冲片连接成一体。

如图1和图2所示，第一内转子冲片1112上设置有多个第一扣点41。多个第一扣点41沿第一内转子冲片1112的周向间隔地设置，且多个第一扣点41与多个第一注塑孔31沿第一内转子冲片1112的周向交替地设置。第二内转子冲片1212上设置有多个第二扣点42。多个第二扣点42沿第二内转子冲片1212的周向间隔地设置，多个第二扣点42与多个第二注塑孔32沿第一内转子冲片1112的周向交替地设置。这样设置能够方便将各内转子铁芯叠压设置，同时提高了转子铁芯的连接可靠性。

为了进一步提高转子结构的可靠性，多个第一外转子冲片1111中的一部分设置有第三注塑孔33，另一部分的第一外转子冲片1111上设置有第一定位孔51，设置有第一定位孔51的第一外转子冲片1111与设置有第三注塑孔33的第一外转子冲片1111交替地设置。多个第二外转子冲片1211中的一部分设置有第四注塑孔34，另一部分的第二外转子冲片1211上设置有第二定位孔52，设置有第二定位孔52的第二外转子冲片1211与设置有第四注塑孔34的第二外转子冲片1211交替地设置，第二定位孔52与第一定位孔51同轴地设置，第四注塑孔34与第三注塑孔33同轴地设置。

第一内转子冲片1112的外周面设置有多个第一限位凸起53，多个第一限位凸起53沿第一内转子冲片1112的周向间隔地设置，多个第一限位凸起53与磁钢20的端部相抵接。这样设置能够提高磁钢安装稳定性。第二内转子冲片设置有与第一限位凸起53一一对应的第二限位凸起54。这样设置能够进一步地提高磁钢的稳定性。

相邻的第一限位凸起53与相对的磁钢20和第一外转子冲片1111之间填充有注塑件60。这样设置能够避免相邻磁极之间发生漏磁。

在本申请中，相邻的两个第一外转子冲片1111之间具有距离地设置，相邻的第二外转子冲片1211的远离第二内转子冲片1212的一端具有距离地设置。这样设置能够减小转子铁芯使用材料，减小了转子铁芯的生产成本。

上述实施例中的转子结构还可以用于电机设备技术领域，即根据本发明的另一方面，提供了一种电机，包括转子结构，转子结构为上述实施例中的转子结构。

具体地，转子铁芯由第二冲片和第一冲片轴向间隔叠压组成，第二冲片的外侧隔磁桥为全断开结构，第一冲片的内侧隔磁桥为全连接结构，第一冲片的外隔磁桥为全断开结构，第一冲片的内侧不设置隔磁桥结构。第二冲片和第一冲片的外侧隔磁桥断开处留有注塑槽，外转子铁芯和内转子铁芯上均留有注塑孔，磁钢插入磁钢槽后使用注塑料将铁芯和磁钢注塑为一个整体，形成一个高功率密度的、高可靠性的包塑转子。

如图2所示，连桥冲片的外隔磁桥为全断开结构，内隔磁桥为全连接结构，转子冲片为一整体，外圈的每一片扇形冲片上有方形自扣楔(如图2中C所示)和通孔，内圈冲有通孔和圆形扣点。方形自扣楔的作用是将外圈冲片通过叠压连接为一体，圆形扣点的作用是将内圈冲片通过叠压连接为一体。外圈通孔能实现两种功能，其中有一半的通孔是定位孔，用于后续注塑和充磁时定位使用，另一半的通孔是注塑孔即第四注塑孔，用于后续填充塑封料，增加整个包塑转子的连接强度。图2中所示的自扣楔、扣点、通孔均是均布在转子冲片上，图中示出的数量和形状仅为参考，可根据实际的使用和生产需要进行调整。

如图1所示，第一冲片的外隔磁桥为全断开结构，第一冲片内侧没有设置隔磁桥结构，第一冲片为分块结构，第一冲片的外圈的每一片扇形冲片上有方形自扣楔和通孔，内圈冲有通孔和圆形扣点。第一冲片和第二冲片对比，仅内侧隔磁桥处结构不同，可通过在同一副模具上增加镶件实现，无需额外开制冲床模具。

如图3至图5所示，转子铁芯的前后两端面至少有一片第二冲片，中间由若干片第一冲片间隔叠压而成，一般地，为尽可能多地降低转子冲片漏磁，第二冲片的数量会大于或等于第一冲片的数量。

如图6和图7所示，冲片叠成转子铁芯后，通过外圈的定位孔固定好在注塑模具上，在对应的磁钢槽中插入磁钢，然后用塑封料进行注塑成型，铁芯上预留的注塑槽和注塑孔会填满塑封料，将磁钢、转子铁芯连接为一整体，形成最终的包塑转子。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述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 (14)

1.一种转子结构，其特征在于，包括：

转子铁芯(10)，所述转子铁芯(10)包括至少一个第一冲片组(11)和多个第二冲片组(12)，多个所述第二冲片组(12)和所述第一冲片组(11)沿所述转子铁芯(10)的轴向方向交错地叠压设置；

其中，所述第一冲片组(11)包括至少一个第一冲片(111)，所述第一冲片(111)包括多个第一外转子冲片(1111)和一个第一内转子冲片(1112)，多个所述第一外转子冲片(1111)沿所述第一内转子冲片(1112)的周向间隔地设置，各所述第一外转子冲片(1111)均与所述第一内转子冲片(1112)具有距离地设置，相邻的所述第一外转子冲片(1111)之间形成用于安装磁钢(20)的第一安装槽(112)。

2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，

所述第二冲片组(12)包括至少一个第二冲片(121)，所述第二冲片(121)包括多个第二外转子冲片(1211)和一个第二内转子冲片(1212)，多个所述第二外转子冲片(1211)沿所述第二内转子冲片(1212)的周向间隔地设置，各所述第二外转子冲片(1211)均与所述第二内转子冲片(1212)相连接地设置，相邻的所述第二外转子冲片(1211)之间形成用于安装所述磁钢(20)的第二安装槽(122)，所述第二安装槽(122)与第一安装槽(112)在所述转子铁芯(10)的轴向方向相对且连通地设置。

3.根据权利要求2所述的转子结构，其特征在于，多个所述第二冲片组(12)中的一个形成所述转子铁芯(10)的第一端，多个所述第二冲片组(12)中的另一个形成所述转子铁芯(10)的第二端，所述第一冲片组(11)位于所述转子铁芯(10)的第一端和所述转子铁芯(10)的第二端之间。

4.根据权利要求2或3所述的转子结构，其特征在于，所述第一冲片组(11)为多个，多个所述第一冲片组(11)与多个所述第二冲片组(12)交替地设置，多个所述第一冲片组(11)中至少一个的所述第一冲片(111)的个数大于所述第二冲片组(12)中的所述第二冲片(121)的个数。

5.根据权利要求3所述的转子结构，其特征在于，位于所述转子铁芯(10)的第一端的所述第二冲片组(12)的所述第二冲片(121)的个数为一个，位于所述转子铁芯(10)的第二端的所述第二冲片组(12)的所述第二冲片(121)的个数为一个。

6.根据权利要求2所述的转子结构，其特征在于，多个所述第二冲片组(12)的所述第二冲片(121)的个数均为一个。

7.根据权利要求2所述的转子结构，其特征在于，所述第一内转子冲片(1112)上设置有多个第一注塑孔(31)，多个所述第一注塑孔(31)沿所述第一内转子冲片(1112)的周向间隔地设置，所述第二内转子冲片(1212)上设置有多个第二注塑孔(32)，多个所述第二注塑孔(32)沿所述第二内转子冲片(1212)的周向间隔地设置，多个所述第一注塑孔(31)与多个所述第二注塑孔(32)一一对应地设置。

8.根据权利要求7所述的转子结构，其特征在于，所述第一内转子冲片(1112)上设置有多个第一扣点(41)，多个所述第一扣点(41)沿所述第一内转子冲片(1112)的周向间隔地设置，且多个所述第一扣点(41)与多个所述第一注塑孔(31)沿所述第一内转子冲片(1112)的周向交替地设置，和/或，所述第二内转子冲片(1212)上设置有多个第二扣点(42)，多个所述第二扣点(42)沿所述第二内转子冲片(1212)的周向间隔地设置，多个所述第二扣点(42)与多个所述第二注塑孔(32)沿所述第一内转子冲片(1112)的周向交替地设置。

9.根据权利要求2所述的转子结构，其特征在于，多个所述第一外转子冲片(1111)中的一部分设置有第三注塑孔(33)，另一部分的所述第一外转子冲片(1111)上设置有第一定位孔(51)，设置有所述第一定位孔(51)的所述第一外转子冲片(1111)与设置有所述第三注塑孔(33)的所述第一外转子冲片(1111)交替地设置。

10.根据权利要求9所述的转子结构，其特征在于，多个所述第二外转子冲片(1211)中的一部分设置有第四注塑孔(34)，另一部分的所述第二外转子冲片(1211)上设置有第二定位孔(52)，设置有所述第二定位孔(52)的所述第二外转子冲片(1211)与设置有所述第四注塑孔(34)的所述第二外转子冲片(1211)交替地设置，所述第二定位孔(52)与所述第一定位孔(51)同轴地设置，所述第四注塑孔(34)与所述第三注塑孔(33)同轴地设置。

11.根据权利要求2所述的转子结构，其特征在于，所述第一内转子冲片(1112)的外周面设置有多个第一限位凸起(53)，多个所述第一限位凸起(53)沿所述第一内转子冲片(1112)的周向间隔地设置，多个所述第一限位凸起(53)与所述磁钢(20)的端部相抵接。

12.根据权利要求11所述的转子结构，其特征在于，相邻的所述第一限位凸起(53)与相对的所述磁钢(20)和所述第一外转子冲片(1111)之间填充有注塑件(60)。

13.根据权利要求2所述的转子结构，其特征在于，相邻的两个所述第一外转子冲片(1111)之间具有距离地设置，和/或，相邻的所述第二外转子冲片(1211)的远离所述第二内转子冲片(1212)的一端具有距离地设置。

14.一种电机，包括转子结构，其特征在于，所述转子结构为权利要求1至13中任一项所述的转子结构。

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