CN112436689A - 自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法，属于汽车电机电器技术领域。该自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法包括以下步骤：S1：冲剪第一圆环形转子冲片；S2：冲剪第二圆环形转子冲片；S3：焊接形成圆环形转子铁芯；S4：冲剪第一凸极转子冲片；S5：冲剪第二凸极转子冲片；S6：焊接形成凸极转子铁芯；S7：完成转子装配。提供一种自带止退功能、下线绕线易于机器操作、方便快捷，生产效率及电机可靠性高，同时可以避免永磁钢产生不可逆退磁，磁路磁阻减小的自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法。

Description

自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法

技术领域

本发明提供一种自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法，属于汽车电机电器技术领域。

背景技术

目前电动汽车用驱动电机凸极转子绕线受电机内部空间的限制，如现有技术，专利名称：一种混合励磁绕线转子及混合励磁绕线式同步电机，申请号：201911275711.9，公开了如下技术方案，包括位于转子中心的转轴，转轴外设置转子铁心，转子铁心上设置定数量的凸极，每个凸极两侧上缠绕线圈形成转子励磁绕组，每个凸极的集合中心线的电机转子旋转方向的反向一侧表面安装永磁体，整个转子的永磁体呈非对称分布，该电机结构转子铁芯是一个整体，虽然不需轴向止退片，但相邻凸极之间的小间隔会导致下线绕线不易于机器操作、绕制线圈困难，同时励磁绕组不按同一个方向绕线，生产效率不够高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种自带止退功能且下线绕线易于机器操作、方便快捷，同时励磁绕组按同一个方向绕线，生产效率高，电机可靠性高，同时凸极内部磁体聚集于凸极靠外侧中间部分，电磁力磁力线不会穿过磁体，避免永磁钢产生不可逆退磁，磁路磁阻减小的自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法，包括以下步骤：

S1：冲剪第一圆环形转子冲片；

S2：冲剪第二圆环形转子冲片；

S3：焊接形成圆环形转子铁芯；

S4：冲剪第一凸极转子冲片；

S5：冲剪第二凸极转子冲片；

S6：焊接形成凸极转子铁芯；

S7：完成转子装配。

所述步骤S1包括第一圆环形转子冲片上均布设置偶数个第一铆钉孔。

所述步骤S2包括设置第二圆环形转子冲片的内外圆直径均等于第一圆环形转子冲片的内外圆直径，第二圆环形转子冲片的外侧均布设置偶数个贯穿第二圆环形转子冲片轴向厚度的第一矩形槽，第一矩形槽的外边和第二圆环形转子冲片的外边连通，第一矩形槽的内边为凹面朝向外侧的圆弧形设置，第一矩形槽的数量等于第一铆钉孔的数量。

所述步骤S3包括按毛刺朝向一个方向的方式将M个第一圆环形转子冲片、N个第二圆环形转子冲片、M个第一圆环形转子冲片同轴并列依次叠压，M<N，第一铆钉孔的中心和第一矩形槽的中心在同一水平线上，然后焊接形成圆环形转子铁芯。

所述步骤S4包括以下子步骤：

4-1）：第一凸极转子冲片包括横向部分及与横向部分垂直的纵向部分，所述横向部分中轴线与纵向部分中轴线重合设置，所述横向部分外壁为圆弧形设置，横向部分的内壁为直线设置，所述纵向部分外壁与横向部分的内壁连通固定，所述纵向部分的内壁为凹面朝向内侧的圆弧形设置，所述纵向部分的内壁所在圆周直径等于第一圆环形转子冲片的外圆直径，所述纵向部分的宽度等于第一矩形槽的宽度；

4-2）：横向部分的外侧设有贯穿第一凸极转子冲片轴向厚度的且关于第一凸极转子冲片纵向中心线对称的两个斜V形槽，斜V形槽由第一矩形槽和第二矩形槽组成，第二矩形槽靠近第一凸极转子冲片纵向中心线，第二矩形槽的长度小于第一矩形槽的长度，在第二矩形槽和相邻第一矩形槽之间设有隔磁气隙，两个斜V形槽的外端设有贯穿第一凸极转子冲片轴向厚度的切向矩形槽，切向矩形槽的外边与第一凸极转子冲片外边连通，在两个斜V形槽和切向矩形槽之间设有贯穿第一凸极转子冲片轴向厚度的第二铆钉孔；

根据权利要求5所述的自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法，其特征在于，同一第一凸极转子冲片中的两个斜V形槽外侧两端的最大距离与横向部分的最大宽度比例为2:3，斜V形槽的内外两端在纵轴方向上的垂直距离与横向部分的最大高度比例为2:3，所述切向矩形槽的长度与横向部分的最大宽度的比例为2:9，所述相邻两个第二矩形槽内端之间的距离等于切向矩形槽的长度；

相邻两个斜V形槽之间的最小距离是1.5mm，第一矩形槽的外端与第一凸极转子冲片的外端的最小距离是1.5mm，切向矩形槽的长度等于相邻两个第二矩形槽内端之间的距离。

所述步骤S5包括设置第二横向部分的形状尺寸与第一横向部分的形状尺寸完全相同，第二纵向部分的宽度等于第一纵向部分的宽度，第二纵向部分的高度大于第一纵向部分的高度，在第二纵向部分高出第一纵向部分的中间设有第三铆钉孔，第二纵向部分的内边为凹面朝向外侧的圆弧形设置，第二纵向部分的内边所在圆周直径等于第一矩形槽内边所在圆周直径，第三铆钉孔的直径等于第一铆钉孔的直径。

所述步骤S6包括按毛刺朝向一个方向的方式将M个第一凸极转子冲片、N个第二凸极转子冲片、M个第一凸极转子冲片同轴并列依次叠压，然后通过第一铆钉穿过第二铆钉孔将2M个第一凸极转子冲片和N个第二凸极转子冲片轴向固定，最后焊接形成凸极转子铁芯。

所述步骤S7包括以下子步骤：

7-1）：在偶数个凸极转子铁芯纵向部分上绕制励磁绕组，不同凸极转子铁芯上的励磁绕组的缠绕方向均相同，励磁绕组底部所在圆周的直径大于圆环形转子铁芯的外圆直径；

7-2）：将偶数个绕有励磁绕组的凸极转子铁芯嵌入在圆环形转子铁芯的第一矩形槽内，然后通过第二铆钉穿过第一铆钉孔和第三铆钉孔将圆环形转子铁芯和凸极转子铁芯轴向固定；

7-3）：将相邻两个凸极转子铁芯上的励磁绕组按照尾尾相接，首首相接相互间隔的方式依次连接，最后将第一个凸极转子铁芯上励磁绕组的首端和最后一个凸极转子铁芯上励磁绕组的尾端分别接在直流电源的正负极，将第一磁钢和第二磁钢按照同一凸极转子铁芯外侧面极性相同的方式、相邻凸极转子铁芯外侧面极性相反的方式依次安放在第二矩形槽和第三矩形槽内，然后将第三磁钢通过螺钉穿过极靴的方式放置在切向矩形槽内且固定在凸极转子铁芯的第一铁铆钉上，圆环形转子铁芯套装在轴上，形成自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子。

本发明与现有技术相比，具备如下技术效果：

（1）第一铆钉兼顾固定第三磁钢和固定第一凸极转子冲片及第二凸极转子冲片的双重作用，电机可靠性增加；

（2）采用第一圆环形转子冲片和第二圆环形转子冲片组成的圆环形转子铁芯，该结构形成的转子磁轭集导磁和轴向定位双重作用，省去额外的轴向止退片，利于实现轻量化电机设计；

（3）第二圆环形转子冲片中第三矩形槽的内边为凹面向外侧的圆弧，增加了圆环形转子冲片的机械强度；

（4）电励磁绕组不会受相邻极靴之间有限空间的限制，下线绕线易于机器操作、方便快捷，同时励磁绕组按同一个方向绕线，生产效率高；

（5）T字形转子冲片极身内端为规则形状，避免复杂槽型导致绕线困难的问题；

电励磁绕组产生的磁场、第一磁钢、第二磁钢产生的磁场互为并联磁路，第三磁钢和第二磁钢产生的磁场为串联关系，每极气隙磁场中部的磁场由切向形槽内的磁钢和两个第二矩形槽内的磁钢共同提供，能显著弥补气隙磁密波形顶部的凹陷，提高电机反电势的正弦性；

（6）电励磁磁力线经过硅钢片，不穿过磁钢，铁损少。

附图说明

图1是本发明的生产工序流程图；

图2是本发明的磁轭转子铁芯主视图；

图3是本发明的磁轭转子铁芯A-A剖视图；

图4是本发明的第一凸极转子冲片、第二凸极转子冲片的结构图；

图中：1、第一圆环形转子冲片；101、第一铆钉孔；2、第二圆环形转子冲片；201、第一矩形槽；3、第一凸极转子冲片；301、横向部分、302、纵向部分、303、斜V形槽、304切向矩形槽、305、第二铆钉孔；4、第二凸极转子冲片；401、第二横向部分、402、第二纵向部分、403、第三铆钉孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例做进一步描述。

实施例

如图1至图4所示，包括以下步骤：

S1：冲剪第一圆环形转子冲片1；步骤S1包括第一圆环形转子冲片1上均布设置偶数个第一铆钉孔101；

S2：冲剪第二圆环形转子冲片2；步骤S2包括设置第二圆环形转子冲片2的内外圆直径均等于第一圆环形转子冲片2的内外圆直径，第二圆环形转子冲片2的外侧均布设置偶数个贯穿第二圆环形转子冲片2轴向厚度的第一矩形槽201，第一矩形槽201的外边和第二圆环形转子冲片2的外边连通，第一矩形槽201的内边为凹面朝向外侧的圆弧形设置，第一矩形槽201的数量等于第一铆钉孔101的数量；

S3：焊接形成圆环形转子铁芯；步骤S3包括按毛刺朝向一个方向的方式将M个第一圆环形转子冲片1、N个第二圆环形转子冲片2、M个第一圆环形转子冲片1同轴并列依次叠压，N>M，第一铆钉孔101的中心和第一矩形槽201的中心在同一水平线上，然后焊接形成圆环形转子铁芯；

S4：冲剪第一凸极转子冲片3；

步骤S4包括以下子步骤：

4-1）：第一凸极转子冲片3包括横向部分301及与横向部分301垂直的纵向部分302，横向部分301中轴线与纵向部分302中轴线重合设置，横向部分301外壁为圆弧形设置，横向部分301的内壁为直线设置，纵向部分302外壁与横向部分301的内壁连通固定，纵向部分302的内壁为凹面朝向内侧的圆弧形设置，纵向部分302的内壁所在圆周直径等于第一圆环形转子冲片1的外圆直径，纵向部分302的宽度等于第一矩形槽201的宽度；

4-2）：横向部分301的外侧设有贯穿第一凸极转子冲片3轴向厚度的且关于第一凸极转子冲片3纵向中心线对称的两个斜V形槽303，斜V形槽303由两个第一矩形槽和两个第二矩形槽组成，第二矩形槽靠近第一凸极转子冲片纵向中心线，第二矩形槽的长度小于第一矩形槽的长度，第二矩形槽的外端和第一矩形槽的中心在同一水平线上，第二矩形槽的内端和第一矩形槽的内端在同一水平线上，在第二矩形槽和相邻第一矩形槽之间设有隔磁气隙，两个斜V形槽的外端设有贯穿第一凸极转子冲片轴向厚度的切向矩形槽304，切向矩形槽304的外边与第一凸极转子冲片3外边连通，在两个斜V形槽303和切向矩形槽304之间设有贯穿第一凸极转子冲片3轴向厚度的第二铆钉孔305；

第一凸极转子冲片3中的两个斜V形槽303外侧两端的最大距离与横向部分301的最大宽度比例为2:3，斜V形槽303的内外两端在纵轴方向上的垂直距离与横向部分301的最大高度比例为2:3，切向矩形槽304的长度与横向部分301的最大宽度的比例为2:9，相邻两个第二矩形槽内端之间的距离等于切向矩形槽304的长度；

第一矩形槽与第一凸极转子冲片3的外边之间有1.5mm的不连通部分，相邻两个第二矩形槽的外端之间有1.5mm的不连通部分；

S5：冲剪第二凸极转子冲片4；步骤S5包括设置第二横向部分401的形状尺寸与第一横向部分301的形状尺寸完全相同，第二横向部分401内设置斜V形槽303、切向矩形槽304、第二铆钉孔305，第二纵向部分402的宽度等于第一纵向部分302的宽度，第二纵向部分402的高度大于第一纵向部分302的高度，在第二纵向部分402高出第一纵向部分302的中间设有第三铆钉孔403，第二纵向部分402的内边为凹面朝向外侧的圆弧形设置，第二纵向部分402的内边所在圆周直径等于第一矩形槽201内边所在圆周直径，第三铆钉孔403的直径等于第一铆钉孔101的直径；

S6：焊接形成凸极转子铁芯；步骤S6包括按毛刺朝向一个方向的方式将M个第一凸极转子冲片3、N个第二凸极转子冲片4、M个第一凸极转子冲片3同轴并列依次叠压，然后通过第一铆钉穿过第二铆钉孔305将2M个第一凸极转子冲片3和N个第二凸极转子冲片4轴向固定，最后焊接形成凸极转子铁芯；

S7：完成转子装配；

步骤S7包括以下子步骤：

7-1）：在偶数个凸极转子铁芯的纵向部分上绕制励磁绕组，不同凸极转子铁芯上的励磁绕组的缠绕方向均相同，励磁绕组底部所在圆周的直径大于圆环形转子铁芯的外圆直径；

7-2）：将偶数个绕有励磁绕组的凸极转子铁芯嵌入在圆环形转子铁芯的第一矩形槽201内，然后通过第二铆钉穿过第一铆钉孔101和第三铆钉孔403将圆环形转子铁芯和凸极转子铁芯轴向固定；

7-3）：将相邻两个凸极转子铁芯上的励磁绕组按照尾尾相接，首首相接相互间隔的方式依次连接，最后将第一个凸极转子铁芯上励磁绕组的首端和最后一个凸极转子铁芯上励磁绕组的尾端分别接在直流电源的正负极，将第一磁钢和第二磁钢按照同一凸极转子铁芯外侧面极性相同的方式、相邻凸极转子铁芯外侧面极性相反的方式依次安放在第二矩形槽和第三矩形槽内，然后将第三磁钢通过螺钉穿过极靴的方式放置在切向矩形槽内且固定在凸极转子铁芯的第一铁铆钉上，圆环形转子铁芯套装在轴上，形成自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子。

Claims (9)

1.一种自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：冲剪第一圆环形转子冲片（1）；

S2：冲剪第二圆环形转子冲片（2）；

S3：焊接形成圆环形转子铁芯；

S4：冲剪第一凸极转子冲片（3），

S5：冲剪第二凸极转子冲片（4），

S6：焊接形成凸极转子铁芯；

S7：完成转子装配。

2.根据权利要求1所述的自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法，其特征在于，所述步骤S1包括第一圆环形转子冲片（1）上均布设置偶数个第一铆钉孔（101）。

3.根据权利要求2所述的自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法，其特征在于，所述步骤S2包括设置第二圆环形转子冲片（2）的内外圆直径均等于第一圆环形转子冲片（2）的内外圆直径，第二圆环形转子冲片（2）的外侧均布设置偶数个贯穿第二圆环形转子冲片（2）轴向厚度的第一矩形槽（201），第一矩形槽（201）的外边和第二圆环形转子冲片（2）的外边连通，第一矩形槽（201）的内边为凹面朝向外侧的圆弧形设置，第一矩形槽（201）的数量等于第一铆钉孔（101）的数量。

4.根据权利要求2-3所述的自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法，其特征在于，所述步骤S3包括按毛刺朝向一个方向的方式将M个第一圆环形转子冲片（1）、N个第二圆环形转子冲片（2）、M个第一圆环形转子冲片（1）同轴并列依次叠压，M<N，第一铆钉孔（101）的中心和第一矩形槽（201）的中心在同一水平线上，然后焊接形成圆环形转子铁芯。

5.根据权利要求4所述的自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下子步骤：

4-1）：第一凸极转子冲片（3）包括第一横向部分（301）及与第一横向部分（301）垂直的第一纵向部分（302），第一横向部分（301）中轴线与第一纵向部分（302）中轴线重合设置，第一横向部分（301）外壁为圆弧形设置，第一横向部分（301）的内壁为直线设置，第一纵向部分（302）外壁与第一横向部分（301）的内壁连通固定，第一纵向部分（302）的内壁为凹面朝向内侧的圆弧形设置，第一纵向部分（302）的内壁所在圆周直径等于第一圆环形转子冲片（1）的外圆直径，第一纵向部分（302）的宽度等于第一矩形槽（201）的宽度；

4-2）：第一横向部分（301）的外侧设有贯穿第一凸极转子冲片（3）轴向厚度的且关于第一凸极转子冲片（3）纵向中心线对称的两个斜V形槽（303），斜V形槽（303）由第一矩形槽和第二矩形槽组成，第二矩形槽靠近第一凸极转子冲片纵向中心线，第二矩形槽的长度小于第一矩形槽的长度，在第二矩形槽和相邻第一矩形槽之间设有隔磁气隙，两个斜V形槽的外侧设有贯穿第一凸极转子冲片（3）轴向厚度的切向矩形槽（304），切向矩形槽（304）的外边与第一凸极转子冲片（3）外边连通，在两个斜V形槽（303）和切向矩形槽（304）之间设有贯穿第一凸极转子冲片（3）轴向厚度的第二铆钉孔（305）。

6.根据权利要求5所述的自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法，其特征在于，同一第一凸极转子冲片（3）中的两个斜V形槽（303）外侧两端的最大距离与横向部分（301）的最大宽度比例为2:3，斜V形槽（303）的内外两端在纵轴方向上的垂直距离与横向部分（301）的最大高度比例为2:3，切向矩形槽（304）的长度与横向部分（301）的最大宽度的比例为2:9，相邻两个第二矩形槽内端之间的距离等于切向矩形槽（304）的长度；

相邻两个斜V形槽之间的最小距离是1.5mm，第一矩形槽的外端与第一凸极转子冲片（3）的外端的最小距离是1.5mm，切向矩形槽的长度等于相邻两个第二矩形槽内端之间的距离。

7.根据权利要求6所述的自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法，其特征在于，所述步骤S5包括设置第二横向部分（401）的形状尺寸与第一横向部分（301）的形状尺寸完全相同，第二纵向部分（402）的宽度等于第一纵向部分（302）的宽度，第二纵向部分（402）的高度大于第一纵向部分（302）的高度，在第二纵向部分（402）高出第一纵向部分（302）的中间设有第三铆钉孔（403），第二纵向部分（402）的内边为凹面朝向外侧的圆弧形设置，第二纵向部分（402）的内边所在圆周直径等于第一矩形槽（201）内边所在圆周直径，第三铆钉孔（403）的直径等于第一铆钉孔（101）的直径。

8.根据权利要求7所述的自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法，其特征在于，所述步骤S6包括按毛刺朝向一个方向的方式将M个第一凸极转子冲片（3）、N个第二凸极转子冲片（4）、M个第一凸极转子冲片（3）同轴并列依次叠压，然后通过第一铆钉穿过第二铆钉孔（305）将2M个第一凸极转子冲片（3）和N个第二凸极转子冲片（4）轴向固定，最后焊接形成凸极转子铁芯。

9.根据权利要求8所述的自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子生产方法，其特征在于，所述步骤S7包括以下子步骤：

7-1）：在偶数个凸极转子铁芯纵向部分上绕制励磁绕组，不同凸极转子铁芯上的励磁绕组的缠绕方向均相同，励磁绕组底部所在圆周的直径大于圆环形转子铁芯的外圆直径；

7-2）：将偶数个绕有励磁绕组的凸极转子铁芯嵌入在圆环形转子铁芯的第一矩形槽（201）内，然后通过第二铆钉穿过第一铆钉孔（101）和第三铆钉孔（403）将圆环形转子铁芯和凸极转子铁芯轴向固定；

7-3）：将相邻两个凸极转子铁芯上的励磁绕组按照尾尾相接，首首相接相互间隔的方式依次连接，最后将第一个凸极转子铁芯上励磁绕组的首端和最后一个凸极转子铁芯上励磁绕组的尾端分别接在直流电源的正负极，将第一磁钢和第二磁钢按照同一凸极转子铁芯外侧面极性相同的方式、相邻凸极转子铁芯外侧面极性相反的方式依次安放在第二矩形槽和第三矩形槽内，然后将第三磁钢通过螺钉穿过极靴的方式放置在切向矩形槽内且固定在凸极转子铁芯的第一铁铆钉上，圆环形转子铁芯套装在轴上，形成自带止退功能的嵌套式驱动电机凸极转子。

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