CN113691043A - 适用于自动化制造的永磁电机转子结构、制备方法及永磁电机 - Google Patents
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Abstract
一种适用于自动化制造的永磁电机转子结构,包括转子铁心,转子铁心内嵌装有永磁体,永磁体两侧设有隔磁槽,隔磁槽内填充有工程塑料或环氧塑封料,转子铁心包括多片叠压的硅钢片,至少部分硅钢片之间粘接连接。其制备方法包括步骤:S1)制备转子铁心:使用硅钢片叠压成转子铁心,至少部分硅钢片之间粘接连接和/或自铆连接;S2)嵌装永磁体;S3)固定永磁体;S4)套转轴:利用机器人将步骤S3)所得转子铁心放至转轴安装工位,将转轴与转子铁心合装为一个整体构成转子形态。本发明还公开了一种永磁电机,包括上述的适用于自动化制造的永磁电机转子结构。本发明具有能够保证永磁电机转子自动化生产质量、生产效率,并提高转子铁心整体性等优点。
Description
技术领域
本发明涉及电机及其制备方法技术领域,尤其涉及一种适用于自动化制造的永磁电机转子结构、制备方法及永磁电机。
背景技术
新能源驱动电机起步阶段,电机制造厂家常采用手工环氧灌封胶填充转子铁心与永磁体之间的隔磁槽。随着新能源汽车市场的快速扩张,驱动电机作为电动汽车的核心零部件之一,必须满足高效、可靠及可大批量生产的要求。由于环氧灌封胶需加热后固化,且固化过程中存在灌封胶溢出现象,需要清理转子外圆灌封胶并补胶,生产效率低下,已经不能满足行业发展需求。为此,行业内出现了两种快速填充隔磁槽的方法:一种是采用注塑的方式,用工程塑料填充隔磁槽;另一种是采用传递压射的方式,用环氧塑封料填充隔磁槽。经过大量试验发现、验证,这两种方法通过自动化制造提高了生产效率,且转子一致性、稳定性能够满足新能源汽车行业需求。但这两种填充方法对比手工灌封环氧灌封胶的方法存在一个比较严重的缺陷:转子铁心整体性差,该缺陷可能导致电机振动噪声增加,成为电机设计过程中的重大风险点。
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,提供一种能够保证永磁电机转子自动化生产质量、生产效率,并提高转子铁心整体性的适用于自动化制造的永磁电机转子结构。
本发明进一步提供一种上述永磁电机转子结构的制备方法。
本发明进一步提供一种包含上述永磁电机转子结构的永磁电机。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种适用于自动化制造的永磁电机转子结构,包括转子铁心,所述转子铁心内嵌装有永磁体,所述永磁体两侧设有隔磁槽,所述隔磁槽内填充有工程塑料或环氧塑封料,所述转子铁心包括多片叠压的硅钢片,至少部分硅钢片之间粘接连接。
作为上述技术方案的进一步改进:各所述硅钢片全部为自粘硅钢片,相邻两片硅钢片之间粘接连接。
作为上述技术方案的进一步改进:所述硅钢片包括自粘硅钢片和非自粘硅钢片,自粘硅钢片沿转子铁心轴向分散布置,非自粘硅钢片布置于自粘硅钢片之间。
作为上述技术方案的进一步改进:相邻两片硅钢片之间自铆连接。
作为上述技术方案的进一步改进:自粘硅钢片和非自粘硅钢片的使用比例为1:10~10:1。
作为上述技术方案的进一步改进:所述硅钢片全部为非自粘硅钢片,所述转子铁心外周面上设有胶粘剂层。
作为上述技术方案的进一步改进:所述胶粘剂层采用的胶粘剂的粘度为500Pa·S~6000mPa·S。
作为上述技术方案的进一步改进:相邻两片硅钢片之间自铆连接。
一种上述的适用于自动化制造的永磁电机转子结构的制备方法,包括以下步骤:
S1)制备转子铁心:使用硅钢片叠压成转子铁心,至少部分硅钢片之间粘接连接和/或自铆连接;
S2)嵌装永磁体:利用机器人将永磁体按设计磁极方向依次嵌入转子永磁体槽内;
S3)固定永磁体:利用机器人将步骤S2)所得转子铁心放至永磁体封装工位,采用注塑工程塑料或塑封环氧塑封料的方式填充隔磁槽;
S4)套转轴:利用机器人将步骤S3)所得转子铁心放至转轴安装工位,将转轴与转子铁心合装为一个整体构成转子形态。
一种永磁电机,包括上述的适用于自动化制造的永磁电机转子结构。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明公开的适用于自动化制造的永磁电机转子结构,隔磁槽内通过注塑工程塑料或塑封环氧塑封料,使得永磁体与转子铁心相对固定,注塑工程塑料或塑封环氧塑封料均可以通过机器人实现自动化生产,制造出来的转子一致性好、生产效率高,能够大批量、连续化生产,至少部分硅钢片之间粘接连接,有利于提高转子铁心的整体性,避免电机振动噪声增加。
本发明公开的用于自动化制造的永磁电机转子结构的制备方法,采用机器人注塑工程塑料或塑封环氧塑封料填充隔磁槽使得永磁体和转子铁心相对固定,制造出来的转子一致性好、生产效率高,能够大批量、连续化生产,并将至少部分硅钢片之间粘接连接,提高了转子铁心的整体性,避免电机振动噪声增加。
本发明公开的永磁电机包含上述的永磁电机转子结构,因而同样具有上述优点。
附图说明
图1是本发明适用于自动化制造的永磁电机转子结构的剖视结构示意图。
图2是本发明适用于自动化制造的永磁电机转子结构的端面结构示意图。
图中各标号表示:1、转子铁心;2、永磁体;3、工程塑料或环氧塑封料;4、隔磁槽;5、胶粘剂层。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例一
图1至图2示出了本发明适用于自动化制造的永磁电机转子结构的一种实施例,本实施例的适用于自动化制造的永磁电机转子结构,包括转子铁心1,转子铁心1内嵌装有永磁体2,永磁体2两侧设有隔磁槽4,隔磁槽4内填充有工程塑料或环氧塑封料3,转子铁心1包括多片叠压的硅钢片,本实施例中,硅钢片全部为自粘硅钢片,相邻两片硅钢片之间粘接连接。
该适用于自动化制造的永磁电机转子结构,隔磁槽4内通过注塑工程塑料或塑封环氧塑封料,使得永磁体2与转子铁心1相对固定,注塑工程塑料或塑封环氧塑封料均可以通过机器人实现自动化生产,制造出来的转子一致性好、生产效率高,能够大批量、连续化生产,所有的硅钢片全部采用自粘硅钢片,粘硅钢片之间粘接连接,转子铁心的整体性最好,能够有效避免电机振动噪声增加,且粘硅钢片之间无需通过自铆连接,结构最简单,不足之处在于,自粘硅钢片价格昂贵,导致制造成本较高。
本实施例的适用于自动化制造的永磁电机转子结构的制备方法如下:
S1)制备转子铁心1:使用自粘硅钢片叠压成转子铁心1,按照硅钢片自粘要求进行工艺处理,常见的处理方式例如加压、加热,处理后的转子铁心1形成一个整体;
S2)嵌装永磁体2:利用机器人将永磁体2按设计磁极方向依次嵌入转子永磁体槽内;
S3)固定永磁体2:利用机器人将步骤S2)所得转子铁心1放至永磁体封装工位,采用注塑工程塑料或塑封环氧塑封料的方式填充隔磁槽4,使永磁体2和转子铁心1相对固定;
S4)套转轴:利用机器人将步骤S3)所得转子铁心1放至转轴安装工位,将转轴与转子铁心1合装为一个整体构成转子形态。
实施例二
本发明适用于自动化制造的永磁电机转子结构的另一种实施例,本实施例的用于自动化制造的永磁电机转子结构与实施例一基本相同,不同之处在于:本实施例中,硅钢片包括自粘硅钢片和非自粘硅钢片,自粘硅钢片沿转子铁心1轴向分散布置(优选均匀布置),非自粘硅钢片布置于自粘硅钢片之间。由于同样设置有自粘硅钢片,因此也可一定程度上提高转子铁心1的整体性,为进一步提高转子铁心1的整体性,本实施例中,相邻两片硅钢片之间自铆连接。与实施例一相比,本实施例的自动化制造的永磁电机转子结构,由于采用了部分非自粘硅钢片并设置自铆连接,成本有所降低,结构较复杂。
本实施例中,自粘硅钢片和非自粘硅钢片的使用比例为1:10~10:1。作为优选的技术方案,自粘硅钢片和非自粘硅钢片使用比例为1:1,也即自粘硅钢片和非自粘硅钢片沿轴向交替布置,整体性好,转子铁心1各处一致性好。
本实施例的适用于自动化制造的永磁电机转子结构的制备方法如下:
S1)制备转子铁心1:使用自粘硅钢片和非自粘硅钢片叠压成转子铁心1,硅钢片之间通过自铆的方式自扣,然后按照硅钢片自粘要求进行工艺处理,常见的处理方式例如加压、加热,处理后的转子铁心1形成一个整体;
S2)嵌装永磁体2:利用机器人将永磁体2按设计磁极方向依次嵌入转子永磁体槽内;
S3)固定永磁体2:利用机器人将步骤S2)所得转子铁心1放至永磁体封装工位,采用注塑工程塑料或塑封环氧塑封料的方式填充隔磁槽4;
S4)套转轴:利用机器人将步骤S3)所得转子铁心1放至转轴安装工位,将转轴与转子铁心1合装为一个整体构成转子形态。
实施例三
本发明适用于自动化制造的永磁电机转子结构的另一种实施例,本实施例的用于自动化制造的永磁电机转子结构与实施例一基本相同,不同之处在于:本实施例中,硅钢片全部为非自粘硅钢片,转子铁心1外周面上设有胶粘剂层5,也即通过外圆周面上的胶粘剂将硅钢片粘接成整体,同样可以提高转子铁心1的整体性。为进一步提高转子铁心1的整体性,本实施例中,相邻两片硅钢片之间自铆连接。与实施例一和二相比,本实施例的自动化制造的永磁电机转子结构,由于全部采用非自粘硅钢片并设置自铆连接,成本最低,转子铁心1的整体性也较好,不足之处在于,由于需要在转子铁心1外圆周面上涂刷一层胶粘剂并固化,制备工艺较复杂。
作为优选的技术方案,本实施例中,胶粘剂层5采用的胶粘剂的粘度为500Pa·S~6000mPa·S。
本实施例的适用于自动化制造的永磁电机转子结构的制备方法,包括以下步骤:
S1)制备转子铁心1:使用非自粘硅钢片叠压成转子铁心1,硅钢片之间通过自铆的方式自扣,然后按照硅钢片自粘要求进行工艺处理,常见的处理方式例如加压、加热,然后在转子铁心1外圆周面上均匀涂刷一层低粘度的胶粘剂并固化,处理后的转子铁心1形成一个整体;
S2)嵌装永磁体2:利用机器人将永磁体2按设计磁极方向依次嵌入转子永磁体槽内;
S3)固定永磁体2:利用机器人将步骤S2)所得转子铁心1放至永磁体封装工位,采用注塑工程塑料或塑封环氧塑封料的方式填充隔磁槽4;
S4)套转轴:利用机器人将步骤S3)所得转子铁心1放至转轴安装工位,将转轴与转子铁心1合装为一个整体构成转子形态。
本实施例的永磁电机,包括上述的适用于自动化制造的永磁电机转子结构。
该永磁电机包含上述的永磁电机转子结构,因而同样具有上述优点。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围的情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种适用于自动化制造的永磁电机转子结构,包括转子铁心(1),所述转子铁心(1)内嵌装有永磁体(2),所述永磁体(2)两侧设有隔磁槽(4),所述隔磁槽(4)内填充有工程塑料或环氧塑封料(3),其特征在于:所述转子铁心(1)包括多片叠压的硅钢片,至少部分硅钢片之间粘接连接。
2.根据权利要求1所述的适用于自动化制造的永磁电机转子结构,其特征在于:各所述硅钢片全部为自粘硅钢片,相邻两片硅钢片之间粘接连接。
3.根据权利要求1所述的适用于自动化制造的永磁电机转子结构,其特征在于:所述硅钢片包括自粘硅钢片和非自粘硅钢片,自粘硅钢片沿转子铁心(1)轴向分散布置,非自粘硅钢片布置于自粘硅钢片之间。
4.根据权利要求3所述的适用于自动化制造的永磁电机转子结构,其特征在于:相邻两片硅钢片之间自铆连接。
5.根据权利要求3或4所述的适用于自动化制造的永磁电机转子结构,其特征在于:自粘硅钢片和非自粘硅钢片的使用比例为1:10~10:1。
6.根据权利要求1所述的适用于自动化制造的永磁电机转子结构,其特征在于:所述硅钢片全部为非自粘硅钢片,所述转子铁心(1)外周面上设有胶粘剂层(5)。
7.根据权利要求6所述的适用于自动化制造的永磁电机转子结构,其特征在于:所述胶粘剂层(5)采用的胶粘剂的粘度为500Pa·S~6000mPa·S。
8.根据权利要求6或7所述的适用于自动化制造的永磁电机转子结构,其特征在于:相邻两片硅钢片之间自铆连接。
9.一种权利要求1至8中任一项所述的适用于自动化制造的永磁电机转子结构的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1)制备转子铁心(1):使用硅钢片叠压成转子铁心(1),至少部分硅钢片之间粘接连接和/或自铆连接;
S2)嵌装永磁体(2):利用机器人将永磁体(2)按设计磁极方向依次嵌入转子永磁体槽内;
S3)固定永磁体(2):利用机器人将步骤S2)所得转子铁心(1)放至永磁体封装工位,采用注塑工程塑料或塑封环氧塑封料的方式填充隔磁槽(4);
S4)套转轴:利用机器人将步骤S3)所得转子铁心(1)放至转轴安装工位,将转轴与转子铁心(1)合装为一个整体构成转子形态。
10.一种永磁电机,其特征在于:包括权利要求1至8中任一项所述的适用于自动化制造的永磁电机转子结构。
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