CN203206017U - 永磁注塑转子及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种永磁注塑转子及电机，永磁注塑转子包括转子铁芯，转子铁芯的中部设有轴孔，转子轴安装在轴孔内，其中，转子铁芯上设有沿转子铁芯径向延伸的二个以上的槽，槽内注塑有第一永磁体，每一槽内的第一永磁体在转子铁芯的周向两侧磁化成极性相反的磁极，且相邻的两个槽内的第一永磁体的相邻侧的极性相同。电机包括定子以及位于定子内的上述转子。本实用新型能降低电机及永磁注塑转子的生产成本，且电机运行平稳，噪音小。

Description

永磁注塑转子及电机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，尤其是涉及一种用于风扇的单相直流电机以及这种电机使用的注塑转子的铁芯。

背景技术

电机广泛地应用在工业生产以及生活的各种电器设备中，现有的电机可以分为直流电机与交流电机，其中无刷直流电机广泛应用在诸如电风扇等电器设备上。

现有的无刷直流电机如图1所示，其具有壳体10，在壳体10的两端分别安装有前端盖11以及后端盖12，壳体10、前端盖11以及后端盖12围成一个腔体，定子15以及转子18安装在腔体内。

定子15包括定子铁芯16以及缠绕在定子铁芯16上的线圈17，且定子铁芯16的中部开设有转子安装孔，转子18安装在转子安装孔内。参见图2，转子18为永磁注塑转子，其具有由永磁体注塑而成的磁体20以及位于磁体20内的转子轴19，通常磁体20是注塑成型在转子轴19外，因此转子轴19与磁体20固定连接。

制造转子时，首先使用刚性的金属材料注塑形成转子轴19，然后使用永磁材料在转子轴19外注塑成型磁体20，并向磁体20充磁，即将磁体20磁化，磁化后的转子磁场分布图如图3所示。对磁体20磁化时通常是将磁体20外周缘进出磁化，且在磁体20的周向上每间隔一定距离改变磁场的极性，图3中使用“N”表示磁场为北极，使用“S”表示磁场为南极。这样，在磁体20的外周缘处形成沿转子18周向间隔分布的南极与北极，即相邻的区域上磁体20的极性相反。

向定子15的线圈17通电时，定子15上形成交变的磁场，转子18的磁体20在交变的磁场下旋转，转子轴19也就随磁体20的旋转而旋转，由此输出动力。

然而，现有的转子18的磁体20为整体式注塑成型，即整个磁体20均使用磁性材料注塑成型，由于磁性材料，如铁氧体等金属氧化物的价格较高，使用磁性材料注塑形成整个磁体20将导致转子18的生产成本很高，不利于降低电机的生产成本。

并且，由于转子18的磁体20与转子轴19直接接触，导致磁体20容易脆裂，尤其在转子18长时间工作后存在较大的安全隐患。由于制造磁体20的磁性材料刚性较差，电机运转过程中受磁拉力的影响导致轴向摆动较大，容易发生气隙不均匀的详细并容易产生噪音。此外，转子轴19外的部分均采用磁性材料制成，由于注塑的影响，磁体20的整个外圆注塑后磁性材料的分布不是很均匀，充磁后整个电机磁场分布也会出现差异性，这也易导致电机运行时产生噪音。

现有的另外一些电机转子不是永磁注塑转子，而是具有线圈的转子，这种转子具有转子铁芯以及缠绕在转子铁芯上的线圈，且转子铁芯上设有轴孔，轴孔内安装有转子轴。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种生产成本低且磁场分布均匀的永磁注塑转子。

本实用新型的另一目的是提供一种结构强度高且生产成本低的电机。

为实现本实用新型的主要目的，本实用新型提供的永磁注塑转子具有转子铁芯，转子铁芯的中部设有轴孔，转子轴安装在轴孔内，其中，转子铁芯上设有沿转子铁芯径向延伸的二个以上的槽，槽内注塑有第一永磁体，每一槽内的第一永磁体在转子铁芯的周向两侧磁化成极性相反的磁极，且相邻的两个槽内的第一永磁体的相邻侧的极性相同。

由上述方案可见，永磁注塑转子具有转子铁芯，且第一永磁体注塑形成在转子铁芯内，由于槽是沿着转子铁芯的径向延伸，因此第一永磁体也是沿着转子铁芯径向延伸。此外，由于每一个槽内的第一永磁体两侧被磁化成不同的极性，且相邻的两个永磁体的相邻侧磁性相同，这样永磁体在周向上将形成间隔布置的磁性相反的区域，能够在定子产生的交变磁场下旋转。

由于转子轴并不是直接与永磁体接触，而是通过转子铁芯与第一永磁体连接，转子铁芯的生产成本低于第一永磁体的生成的成本，上述的永磁注塑转子的生产成本较低，且第一永磁体磁化时可以获得均匀的磁场，电机运行时磁场更为均匀，噪音较小。

一个优选的方案是，相邻的两个槽之间连接有连接槽，连接槽内注塑有第二永磁体。

由此可见，在相邻的两个槽之间设置连接槽并设置第二永磁体，可以增强永磁转子的磁场，有利于永磁转子的转动。

进一步的方案是，第一永磁体的端面在转子铁芯的轴向上位于转子铁芯端面的外侧。

可见，第一永磁体的轴向长度大于转子铁芯的轴向长度，可以增大永磁转子的磁场强度。

为实现上述的另一目的，本实用新型提供的电机具有定子以及安装在定子内的转子，该转子具有转子铁芯，转子铁芯的中部设有轴孔，转子轴安装在轴孔内，其中，转子铁芯上设有沿转子铁芯径向延伸的二个以上的槽，槽内注塑有第一永磁体，每一槽内的第一永磁体在转子铁芯的周向两侧磁化成极性相反的磁极，且相邻的两个槽内的第一永磁体的相邻侧的极性相同。

由上述方案可见，电机的转子中的第一永磁体注塑在转子铁芯内，这样转子轴不直接与第一永磁体接触，在降低电机生产成本的同时，还可以提高转子的结构强度，避免电机运行时发生轴向摆动，从而减少噪音的产生。

附图说明

图1是现有电机的半剖图。

图2是现有转子的剖视图。

图3是现有转子铁芯的磁场分布图。

图4是本实用新型永磁注塑转子实施例的结构图。

图5是图4中A-A向的剖视图。

图6是本实用新型永磁注塑转子实施例中转子铁芯的磁场分布图。

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

本实用新型的电机具有定子以及安装在定子内的转子，定子具有定子铁芯以及缠绕在定子铁芯上的多个线圈，定子铁芯由多片形状相同的定子冲片叠压而成，且定子铁芯的中部设有转子安装孔，转子安装在转子安装孔内。

参见图4，本实施例的转子21为永磁注塑转子，其具有转子铁芯22，转子铁芯22由多片形状相同的转子冲片叠压而成，且转子铁芯22的中部设有轴孔，转子轴27安装在轴孔内。

转子铁芯22内设有沿转子铁芯22径向延伸的八个槽23，每一个槽23内具注塑有永磁体25，因此永磁体25也是沿转子铁芯22的径向延伸。此外，在相邻的两个槽23之间连接有一个连接槽24，连接槽24内注塑有永磁体26。本实施例中，相邻的两个槽23通过一个连接槽24连通，因此，注塑在相邻的槽23内的永磁体25与注塑在连接槽24内的永磁体26一体成型，这样可以简化转子21的生产工艺，提高生产效率。

参见图5，永磁体25在转子铁芯22的轴向上具有两个端面，分别是端面31、32，转子铁芯22在轴向上的端面分别是33、34，永磁体25的端面31与转子铁芯22的端面33位于转子铁芯22的第一侧，永磁体25的端面32与转子铁芯22的端面34位于转子铁芯22的第二侧。从图5可见，永磁体25的端面31在轴向上位于转子铁芯22端面33外侧，永磁体25的端面32在轴向上位于转子铁芯22端面34的外侧。因此，永磁体25在转子铁芯22轴向上的长度大于转子铁芯22的长度，这样，注塑永磁体25后，转子21两端的外周缘上分别形成一个自转子铁芯22的端面沿转子21径向向外延伸的磁环36、37。

制造转子21时，首先制造转子轴27，并使用硅钢片冲压形成多片转子冲片，每一片转子冲片的形状相同，将多片转子冲片叠压后形成转子铁芯22。然后将转子轴27装入转子铁芯22的轴孔内，并对转子铁芯22进行注塑处理，即使用永磁材料，如铁氧体注塑成型在槽23以及连接槽24内，分别形成沿转子铁芯22径向延伸的永磁体25以及沿转子铁芯22周向延伸的永磁体26。

注塑形成永磁体25、26后，需要对永磁体25进行充磁处理，如图6所示，对永磁体25进行充磁后，永磁体25在转子铁芯22的周向两侧磁场极性相反，如永磁体25a靠近永磁体25b的一侧极性为“S”，即南极，靠近永磁体25c一侧极性为“N”，即北极。

并且，相邻的两个永磁体25相邻的一侧极性相同，如永磁体25a靠近永磁体25b的一侧被磁化呈南极，而永磁体25b靠近永磁体25a的一侧也被磁化呈南极，这样在永磁体25a与永磁体25b之间的转子铁芯22a区域内，磁场极性呈南极。

相同地，永磁体25a靠近永磁体25c的一侧被磁化呈北极，永磁体25c靠近永磁体25a的一侧也被磁化呈北极，因此在永磁体25a与永磁体25c之间的转子铁芯22b区域呈北极。

从图6可见，转子铁芯22周向上，被永磁体25划分成多个区域，相邻的区域磁场极性相反，且相间的区域磁场极性相同。这样，向定子线圈通电后，定子内产生交变的磁场，转子铁芯22随磁场的旋转而旋转，从而带动转子轴27旋转，由转子轴27向外输出动力。

由于转子21中永磁体25、26并不直接注塑在转子轴27外，而是注塑在转子铁芯22的槽23、连接槽24中，因此转子21注塑使用的永磁材料较少，降低转子21以及电机的生产成本。并且，通过转子铁芯22与转子轴27的刚性连接，避免电机运行时转子21的轴向摆动，电机运行时产生的噪音较少，也有利于电机的平稳运行。

上述实施例中，槽23为直槽，即槽23的内壁与转子铁芯22的轴线平行，实际应用时，槽23可以设计成斜槽，即槽23的内壁与转子铁芯22的轴线之间形成夹角，由此减少齿槽脉动产生的噪音。

当然，上述实施例仅是本实用新型优选的实施方式，实际应用时可以有更多的改变，例如，不在相邻的两个槽之间设置连接槽；或者，注塑形成永磁体时，将每一个永磁体的端面注塑成与转子铁芯端面相同的高度，即永磁体的长度与转子铁芯的长度相等，这样的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，如槽与连接槽数量的改变、槽横截面形状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.永磁注塑转子，包括

转子铁芯，所述转子铁芯的中部设有轴孔，转子轴安装在所述轴孔内；

其特征在于：

所述转子铁芯上设有沿所述转子铁芯径向延伸的二个以上的槽，所述槽内注塑有第一永磁体，每一所述槽内的所述第一永磁体在所述转子铁芯的周向两侧磁化成极性相反的磁极，且相邻的两个所述槽内的所述第一永磁体的相邻侧的极性相同。

2.根据权利要求1所述的永磁注塑转子，其特征在于：

相邻的两个所述槽之间连接有连接槽，所述连接槽内注塑有第二永磁体。

3.根据权利要求2所述的永磁注塑转子，其特征在于：

所述第一永磁体以及所述第二永磁体一体注塑成型。

4.根据权利要求1至3任一项所述的永磁注塑转子，其特征在于：

所述第一永磁体的端面在所述转子铁芯的轴向上位于所述转子铁芯端面的外侧。

5.根据权利要求1或3任一项所述的永磁注塑转子，其特征在于：

所述槽为直槽或斜槽。

6.电机，包括

定子以及安装在所述定子内的转子，所述转子具有转子铁芯，所述转子铁芯的中部设有轴孔，转子轴安装在所述轴孔内；

其特征在于：

所述转子铁芯上设有沿所述转子铁芯径向延伸的二个以上的槽，所述槽内注塑有第一永磁体，每一所述槽内的所述第一永磁体在所述转子铁芯的周向两侧磁化成极性相反的磁极，且相邻的两个所述槽内的所述第一永磁体的相邻侧的极性相同。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于：

相邻的两个所述槽之间连接有连接槽，所述连接槽内注塑有第二永磁体。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于：

所述第一永磁体以及所述第二永磁体一体注塑成型。

9.根据权利要求6至8任一项所述的电机，其特征在于：

所述第一永磁体的端面在所述转子铁芯的轴向上位于所述转子铁芯端面的外侧。

10.根据权利要求6至8任一项所述的电机，其特征在于：

所述槽为直槽或斜槽。

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