CN202524266U - 永磁转子及永磁电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种永磁转子及永磁电机，该永磁转子具有转子铁芯以及安装在转子铁芯中部的转子轴，转子铁芯上开设有沿着转子铁芯径向分布的多个磁瓦槽，每一磁瓦槽内安装有磁瓦，其中，转子铁芯在磁瓦槽的边缘处设有定位凸台，磁瓦槽在定位凸台的至少一侧设有空气隙。该永磁电机具有定子以及上述的永磁转子。本实用新型能够确保磁瓦牢固地固定在转子铁芯内，且增大漏磁回路的磁阻，减少漏磁现象，还能确保永磁电机运行时反电动势波形为正弦波，确保永磁电机运行平稳，噪音较小。

Description

永磁转子及永磁电机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，尤其是涉及一种永磁转子以及具有这种永磁转子的永磁电机。

背景技术

永磁电机由定子与永磁转子组成，永磁转子具有转子铁芯，转子铁芯通常由多片形状相同的冲片层叠而成，冲片通常是由硅钢片冲压形成大致呈圆形的片状体。转子铁芯的中部安装有转子轴，转子轴与转子铁芯同步旋转，永磁转子由转子轴向外部设备输出动力。

现有的永磁转子通常在转子铁芯的周壁上沿着转子铁芯的周向贴有永磁体，如磁瓦等，这样，转子铁芯的外圆周形成一个具有偏心圆弧的轮廓，电机运行时形成的反电动势的波形为正弦波，即电机的主磁场在空间上也是呈正弦波，电机运行时噪音较小，运行也更加平稳。但是，这种永磁转子需要在转子铁芯的表面上粘贴磁瓦，工艺较为复杂，且由于转子铁芯周壁的面积有限，粘贴的磁瓦长度有限，导致永磁转子的磁通密度不高，最终使得永磁电机的功率范围受到限制。

因此，公告号为CN201194346Y的中国实用新型专利公开了名为“一种切向磁钢永磁电机”的发明创造，该永磁电机具有定子以及永磁转子，永磁转子的转子铁芯内设置有多个沿转子铁芯径向分布的条形永磁体。这种永磁电机运行时将形成沿着永磁转子外边缘切向分布的磁场，并且由于永磁体是沿着转子铁芯的径向分布，因此永磁体的总长度不受转子铁芯圆周长度的限制，增大永磁转子的磁通密度。

这种永磁转子的转子铁芯上开设多个永磁体槽，并且在每一永磁体槽内安装一个永磁体，永磁体与永磁体槽的内表面过盈配合。但是，由于永磁体与转子铁芯之间没有间隙，永磁转子的漏磁回路磁阻较小，导磁漏磁现象严重。若将永磁体与永磁体槽设置成间隙配合，则无法确保永磁体固定地安装在转子铁芯上，容易造成永磁体从转子铁芯上脱落的情况，不利于永磁转子的运行。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种增大漏磁回路磁阻且磁瓦安装牢固的永磁转子。

本实用新型的另一目的是提供一种减小永磁转子漏磁现象且确保磁瓦牢固安装的永磁电机。

为实现本实用新型的主要目的，本实用新型提供的永磁转子包括转子铁芯以及安装在转子铁芯中部的转子轴，转子铁芯上开设有沿着转子铁芯径向分布的多个磁瓦槽，每一磁瓦槽内安装有磁瓦，其中，转子铁芯在磁瓦槽的边缘处设有定位凸台，磁瓦槽在定位凸台的至少一侧设有空气隙。

由上述方案可见，转子铁芯通过定位凸台将磁瓦固定在磁瓦槽内，且磁瓦槽内设有空气隙，增大漏磁回路的磁阻，减少永磁转子运行时的漏磁现象，同时也确保磁瓦能够牢固地安装在磁瓦槽内。

一个优选的方案是，定位凸台的数量为二个以上，多个定位凸台分别位于磁瓦槽两条相邻或相对的边缘上。

由此可见，多个定位凸台能够更有效地将磁瓦固定在磁瓦槽内，且磁瓦槽内能够设置更多的空气隙，更有效地增大磁阻，有利于永磁转子的运行。

进一步的方案是，空气隙内填充有非导磁材料形成的填充物。这样能够增强永磁转子的强度，避免磁瓦在磁瓦槽内发生位移。

更进一步的方案是，转子铁芯由多片形状相同的冲片层叠而成，每一冲片上设有至少一个沿冲片轴向延伸的定位槽。

可见，在每一冲片上设置定位槽，当多片冲片层叠以后，冲片之间可以通过定位槽相互定位，避免冲片之间发生相对位移。

为实现本实用新型的另一目的，本实用新型提供的永磁电机包括定子以及永磁转子，该永磁转子具有转子铁芯以及安装在转子铁芯中部的转子轴，转子铁芯上开设有沿着转子铁芯径向分布的多个磁瓦槽，每一磁瓦槽内安装有磁瓦，其中，转子铁芯在磁瓦槽的边缘处设有定位凸台，磁瓦槽在定位凸台的至少一侧设有空气隙。

由上述方案可见，永磁电机的永磁转子在转子铁芯上设置凸台以及空气隙，凸台能够对磁瓦进行限位，能够将磁瓦固定在磁瓦槽内，空气隙能够有效地增大漏磁回路的磁阻，从而减少漏磁现象，确保永磁电机的平稳运行。

附图说明

图1是本实用新型永磁电机实施例的半剖图。

图2是本实用新型永磁转子实施例的剖视图。

图3是图2中A-A向的剖视放大图。

图4是本实用新型永磁转子实施例中转子铁芯的结构图。

图5是是本实用新型永磁转子实施例中转子铁芯安装磁瓦及转子轴后的局部放大结构图。

图6是图5中B-B向的剖视放大图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1，本实施例的永磁电机具有壳体10以及位于壳体10两端的端盖11、12，壳体10以及端盖11、12围成一个腔体，腔体内安装有定子15以及永磁转子20，定子15具有定子铁芯16以及缠绕在定子铁芯16上的线圈17。永磁转子20安装在定子15内，并可相对于定子15旋转。

参见图2与图3，永磁转子20具有转子铁芯21，转子铁芯21由多片形状相同的冲片层叠而成，冲片的形状如图4所示。每一片冲片22的中部开设一个圆形的通孔，多片冲片22层叠形成转子铁芯21后，这些通孔形成转子轴孔，转子轴32穿过转子轴孔，且转子轴32与转子轴孔过盈配合，转子轴32随转子铁芯21的旋转而旋转。

在每一冲片22上还开设有多个大致呈方形的槽23，这些槽23均沿冲片22的径向延伸。多片冲片22层叠形成转子铁芯21后，这些槽23将形成磁瓦槽，每一个磁瓦槽内安装一个条状的磁瓦31。由于磁瓦槽是沿转子铁芯21径向分别，因此磁瓦31也是沿转子铁芯21径向分布，且多个磁瓦31在转子铁芯21上均匀布置。

当然，相邻的两个磁瓦31相邻的两个极的极性应该相同，例如第一个磁瓦31的N极应该与相邻的第二个磁瓦31的N极相对，第二个磁瓦31的S极则与相邻的第三个磁瓦31的S极相对，如图3所示，这样能够确保相邻两个磁瓦31之间的磁场不会被相互抵消，能够增强永磁转子20的磁通密度。

参见图5，转子铁芯21在磁瓦槽的边缘处设有三个定位凸台24、27、28，其中定位凸台24位于磁瓦槽靠近转子轴32的边缘处，定位凸台27、28位于磁瓦槽靠近转子铁芯21外边缘处，也就是定位凸台24与定位 凸台27、28分别位于磁瓦槽两条相对的边缘处。三个定位凸台24、27、28能够对磁瓦31进行限位，避免磁瓦31在磁瓦槽内发生移动，从而确保磁瓦31的固定安装。

磁瓦槽在定位凸台24的两侧均设有空气隙25、26，而定位凸台27、28之间也设有一个空气隙29，这样能够增大漏磁回路的磁阻，从而减少永磁转子20运行时的漏磁现象。

为了保证永磁转子20的强度，可以在空气隙25、26、29内填充非导磁材料形成的填充物，例如灌封胶水等可在常温下凝固的具有高强度的材料，这样既能增大漏磁回路的磁阻，又能增强永磁转子20的强度，提高永磁转子20的性能。

参见图4，冲片22的外边缘并非圆形，而是由间隔设置的偏心圆弧33以及切边34构成，偏心圆弧33的圆心不在冲片22的轴线上，而是在定位凸台24的边缘上，切边34连接相邻的两端偏心圆弧33，切边34向冲片22的轴线方向凹陷。

由于转子铁芯21由冲片22层叠而成，因此转子铁芯21的外边缘也是由间隔设置的偏心圆弧以及切边构成。这样，永磁转子20旋转时，磁场可以保持呈正弦波的波形，永磁电机运行时噪音较小，且运行更加平稳。

在每一冲片22上还设有多个定位槽，这些定位槽分成两组，第一组是第一定位槽35，其数量为四个，位于转子轴32的周边，且沿转子铁芯21的周向布置。第二组定位槽是第二定位槽39，其数量与磁瓦31的数量相等，且每一个第二定位槽39位于相邻的两个磁瓦槽之间，且第二定位槽39沿转子铁芯21的径向布置。虽然第一定位槽35与第二定位槽39分布位置不相同，但结构相同。

参见图6，第一定位槽35沿冲片22的轴向延伸，每一个第一定位槽35具有自冲片22表面向下凹陷的底边36以及位于底边36两旁的斜边37，斜边37连接冲片22表面与底边36。这样，多片冲片22层叠以后，可通过第一定位槽35以及第二定位槽39进行定位，防止冲片22之间发生相对位移。

制造永磁转子时，使用硅钢片冲压形成冲片22，当然，每一冲片22上应该留有多个沿径向延伸的通孔。然后，将多片冲片22层叠并压成转子铁芯21，这样在转子铁芯21上形成多个径向延伸的磁瓦槽。接着，将转子轴32装入转子铁芯21内，并将磁瓦31涂胶后装入磁瓦槽内，最后在空气隙内灌封胶水，待胶水凝固后形成固态的填充物。

转子铁芯21靠近磁瓦槽处设有三个定位凸台24、27、28，能够对磁瓦进行限位，防止磁瓦在永磁转子运行过程中松脱，且在磁瓦槽内设置空气隙，能够增大漏磁回路的磁阻，大大减小了漏磁现象。此外，转子铁芯21的外边缘由间隔设置的偏心圆弧以及切边构成，能确保永磁转子运行时磁场波形为正弦波，确保永磁电机的平稳运行，也降低永磁电机运行时产生的噪音。

当然，上述实施例仅是本实用新型较佳的实施方式，本实用新型实际应用时，还可以有更多的变化，例如，多个定位凸台可以设置在磁瓦槽相邻的两条边缘上；或者，定位槽的横截面设置成矩形、梯形、圆形等形状，这些改变也能实现本实用新型的目的。

最后需要强调的是，本实用新型不限于上述实施方式，如定位凸台与空气隙数量及形状的改变、空气隙内的填充物材料的改变等变化也应该包括在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1. 永磁转子，包括

转子铁芯以及安装在所述转子铁芯中部的转子轴，所述转子铁芯上开设有沿着所述转子铁芯径向分布的多个磁瓦槽，每一所述磁瓦槽内安装有磁瓦；

其特征在于：

所述转子铁芯在所述磁瓦槽的边缘处设有定位凸台，所述磁瓦槽在所述定位凸台的至少一侧设有空气隙。

2. 根据权利要求1所述的永磁转子，其特征在于：

所述定位凸台的数量为二个以上，多个所述定位凸台分别位于所述磁瓦槽两条相邻或相对的边缘上。

3. 根据权利要求1或2所述的永磁转子，其特征在于：

所述空气隙内填充有非导磁材料形成的填充物。

4. 根据权利要求1或2所述的永磁转子，其特征在于：

所述转子铁芯由多片形状相同的冲片层叠而成，每一所述冲片上设有至少一个沿所述冲片轴向延伸的定位槽。

5. 根据权利要求4所述的永磁转子，其特征在于：

所述定位槽包括第一定位槽以及第二定位槽，所述第一定位槽位于所述转子轴周边且沿所述转子铁芯的周向布置，所述第二定位槽位于相邻的两个磁瓦槽之间且沿所述转子铁芯的径向布置。

6. 根据权利要求1或2所述的永磁转子，其特征在于：

所述转子铁芯的外边缘由间隔布置的偏心圆弧以及切边构成。

7. 永磁电机，包括

定子以及永磁转子，所述永磁转子具有转子铁芯以及安装在所述转子铁芯中部的转子轴，所述转子铁芯上开设有沿着所述转子铁芯径向分布的多个磁瓦槽，每一所述磁瓦槽内安装有磁瓦；

其特征在于：

所述转子铁芯在所述磁瓦槽的边缘处设有定位凸台，所述磁瓦槽在所述定位凸台的至少一侧设有空气隙。

8. 根据权利要求7所述的永磁电机，其特征在于：

所述定位凸台的数量为二个以上，多个所述定位凸台分别位于所述磁瓦槽两个相邻或相对的侧壁上。

9. 根据权利要求7或8所述的永磁电机，其特征在于：

所述空气隙内填充有非导磁材料形成的填充物。

10. 根据权利要求7或8所述的永磁电机，其特征在于：

所述转子铁芯由多片形状相同的冲片层叠而成，每一所述冲片上设有至少一个沿所述冲片轴向延伸的定位槽。

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