CN203206019U - 内嵌式切向磁场无刷直流电机转子结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内嵌式切向磁场无刷直流电机转子结构，转子片（11）由圆周上相间分布的副片（1）和定片（2）组成，在相邻的副片（1）与定片（2）之间形成沿半径方向开设的矩形槽，在矩形槽中安装磁钢（3），圆周上两相邻磁钢（3）的同极性相对，使副片（1）与定片（2）形成N、S极性相间并且数量相等的磁极；在所述副片（1）和定片（2）所围成圆周的中央设有转轴连接环（6），所述定片（2）通过连接桥（4）与转轴连接环（6）相连，圆周上两相邻的连接桥（4）之间形成隔磁槽（12）。本实用新型能兼顾隔磁效果和结构强度，有效减小了漏磁，在大大降低生产成本的同时，能够提升电机的性能，并且能够承受巨大的离心力。

Description

内嵌式切向磁场无刷直流电机转子结构

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，具体地说，特别涉及一种内嵌式切向磁场无刷直流电机的转子结构。

背景技术

目前，切向磁场无刷直流电机的转子一般由转轴、转子体和稀土磁钢等部件构成，在转轴上固套转子体，稀土磁钢嵌装在转子体上，并呈放射状分布。方形稀土磁钢纯切向转子磁场，由于转子磁场具有显著的聚磁作用，且用量节省，具有非常明显的经济效益；电机由于交轴磁阻大，过载能力强。为了降低生产成本，转轴普遍采用导磁钢材制成。

但是，切向电机在目前市场上很难见到，关键原因是切向电机漏磁太大，并且漏磁很难解决。已有的稀土纯切向电机，要么漏磁很大，电机性能不佳；要么结构复杂，满足电机转轴隔磁套强度要求的非导磁材料稀少，且价格很高，不仅工艺成本及材料成本高，而且刚性较差，加工困难，生产成本也高。同时，现有的切向磁场电机转子装配较为繁琐，转子隔磁结构复杂，隔磁效果和结构强度难以兼顾，可靠性较差，一方面在高速旋转时磁钢容易从转子体上脱落；另一方面，不能承受巨大的离心力，因此不适应于大功率高速电机，使用的局限性较大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能有效减小漏磁的内嵌式切向磁场无刷直流电机转子结构。

本实用新型的技术方案如下：一种内嵌式切向磁场无刷直流电机转子结构，包括转子片（11）、磁钢（3）和转轴，所述转子片（11）由圆周上相间分布的副片（1）和定片（2）组成，在相邻的副片（1）与定片（2）之间形成沿半径方向开设的矩形槽，该矩形槽按圆周均匀分布，并在矩形槽中安装磁钢（3），圆周上两相邻磁钢（3）的同极性相对，使副片（1）与定片（2）形成N、S极性相间并且数量相等的磁极；在所述副片（1）和定片（2）所围成圆周的中央设有转轴连接环（6），所述定片（2）通过连接桥（4）与转轴连接环（6）相连，圆周上两相邻的连接桥（4）之间形成隔磁槽（12）；所述转子片（11）沿轴向叠装组成转子铁芯，该转子铁芯通过转轴连接环（6）内形成的转轴孔（7）套装于转轴上。

采用以上技术方案，正反相间、数量相等的各一组同极性的定片磁极通过连接桥与转轴连接环连接，既满足机械强度的要求，又把通过连接桥之间的漏磁减少一半。而隔磁槽又隔离了副片磁极的漏磁，这样能够有效防止任何一个磁极向转轴漏磁。上述功能结构还使得允许把连接桥的宽度尺寸设计得比较大，能够承受较大的转矩。

转轴可由导磁材料制成，无需加装隔磁套，不仅降低了材料成本，而且刚性好，使用寿命长，加工容易，生产成本低。在转轴与磁钢之间形成隔磁槽，相邻隔磁槽之间不是一般切向电机必不可少的脆弱的隔磁桥，该隔磁槽一方面起隔磁的作用，避免转轴对磁钢的磁场产生影响；另一方面，相邻隔磁槽之间采用较大尺寸的起机械连接作用的连接桥，增加了电机的动态机械强度。

作为优选，所述副片（1）和定片（2）均为扇形，并且两者的数量相等。

所述磁钢（3）在径向上由转子片（11）内外沿的定位凸台（5）固定。定位凸台用于磁钢安装定位和防止磁极底部极间漏磁，定位凸台的开口尺寸要大于磁钢厚度的一半，径向尺寸在满足磁钢定位强度安全的条件下尽可能小，以减小相邻的不同极性的磁极在磁钢底部发生漏磁。

作为优选，所述连接桥（4）的周向宽度不超过定片内沿宽度的一半；由于长度越长，隔磁效果越好，因此，连接桥（4）的长度大于1mm。

作为优选，所述转子片（11）的内沿、连接桥和转轴连接环（6）的外沿共同围成隔磁槽（12），该隔磁槽（12）为扇形。

作为优选，为了进一步减低漏磁，所述定片（2）的内沿与矩形槽的槽壁之间倒有圆角（9）。

为了方便选材、降低成本、确保结构强度，所述转轴为钢质结构。

为了简化结构、便于装配、确保连接的牢靠性，构成所述转子铁芯的转子片（11）由金属销钉穿孔铆接固定，所述转轴连接环（6）的内沿朝圆心方向一体延伸，形成转子键凸台（8），所述转子铁芯与转轴之间通过转子键凸台（8）定位。

作为优选，装配时，轴向上两相邻的转子片（11）之间以一正一反的方式叠压装配在一起，正、反片数量相等，且各转子片（11）的转子键凸台（8）对正在一条轴线上，所述转子键凸台（8）的中心线与其中一个矩形槽沿半径方向的中心线重合。

有益效果：本实用新型能兼顾隔磁效果和结构强度，有效减小了漏磁，在大大降低生产成本的同时，能够提升电机的性能，并且能够承受巨大的离心力，特别适用于混合动力汽车、电动汽车、发电机组永磁电动机的应用，具有结构简单、装配方便、比功率大、电效率高、重量轻、阻转矩小、可长期高速运行等特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，转子片11是导磁薄冲片的简称，该转子片11由圆周上相间分布的副片1和定片2组成，所述副片1和定片2均为扇形，并且两者的数量相等。在相邻的副片1与定片2之间形成沿半径方向开设的矩形槽，定片2的内沿与矩形槽的槽壁之间倒有圆角9。所述矩形槽按圆周均匀分布，矩形槽的数目根据实际需要确定，本实施例优选为10个。在每个矩形槽中均安装磁钢3，磁钢3在径向上由转子片11内外沿的定位凸台5固定。圆周上两相邻磁钢3的同极性相对，使副片1与定片2形成N、S极性相间并且数量相等的磁极。定义其中一组磁极为磁极N，另一组磁极为磁极S。由于磁钢3是并联安装，一个磁极的磁场由两片磁钢共同供磁，大大增强了磁场强度。

如图1所示，在副片1和定片2所围成圆周的中央设有转轴连接环6，转轴连接环6内部为转轴孔7。所述定片2通过连接桥4与转轴连接环6相连，连接桥4的数目与定片2相等，均为磁钢3数量的一半，磁漏也减小一倍。所述连接桥4的周向宽度不超过定片2内沿宽度的一半，连接桥4的长度大于1mm。圆周上两相邻的连接桥4之间形成扇形的隔磁槽12，隔磁槽12由转子片11的内沿、连接桥和转轴连接环6的外沿共同围成。每一个隔磁槽12在每一片转子片11上只有一个连接桥，漏磁下降为每一片磁极都有连接桥的一半。

如图1所示，转轴连接环6的内沿朝圆心方向一体延伸，形成转子键凸台8，转子键凸台8的中心线与其中一个矩形槽沿半径方向的中心线重合。若干所述转子片11沿轴向叠装，并由金属销钉穿孔铆接固定，组成转子铁芯。转子片11的叠置方式为：轴向上两相邻的转子片11之间以一正一反的方式叠压装配在一起，且各转子片11的转子键凸台8对正在一条轴线上。两相邻的转子片11采用反向安装，使得两转子片11的副片1、定片2、矩形槽、铆钉孔10、转轴连接环6分别完全重合，这样，单片时孤立的副片1由于铆钉和定片的连接桥连接，得到完全固定。所述转子铁芯通过转轴连接环6内形成的转轴孔7套装于转轴上，转子铁芯与转轴之间通过转子键凸台8定位，而转轴优选为钢质结构。

Claims (9)

1.一种内嵌式切向磁场无刷直流电机转子结构，包括转子片（11）、磁钢（3）和转轴，其特征在于：所述转子片（11）由圆周上相间分布的副片（1）和定片（2）组成，在相邻的副片（1）与定片（2）之间形成沿半径方向开设的矩形槽，该矩形槽按圆周均匀分布，并在矩形槽中安装磁钢（3），圆周上两相邻磁钢（3）的同极性相对，使副片（1）与定片（2）形成N、S极性相间并且数量相等的磁极；在所述副片（1）和定片（2）所围成圆周的中央设有转轴连接环（6），所述定片（2）通过连接桥（4）与转轴连接环（6）相连，圆周上两相邻的连接桥（4）之间形成隔磁槽（12）；所述转子片（11）沿轴向叠装组成转子铁芯，该转子铁芯通过转轴连接环（6）内形成的转轴孔（7）套装于转轴上。

2.根据权利要求1所述的内嵌式切向磁场无刷直流电机转子结构，其特征在于：所述副片（1）和定片（2）均为扇形，并且两者的数量相等。

3.根据权利要求1所述的内嵌式切向磁场无刷直流电机转子结构，其特征在于：所述磁钢（3）在径向上由转子片（11）内外沿的定位凸台（5）固定。

4.根据权利要求1所述的内嵌式切向磁场无刷直流电机转子结构，其特征在于：所述连接桥（4）的周向宽度不超过定片内沿宽度的一半，连接桥（4）的长度大于1mm。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的内嵌式切向磁场无刷直流电机转子结构，其特征在于：所述转子片（11）的内沿、连接桥和转轴连接环（6）的外沿共同围成隔磁槽（12），该隔磁槽（12）为扇形。

6.根据权利要求5所述的内嵌式切向磁场无刷直流电机转子结构，其特征在于：所述定片（2）的内沿与矩形槽的槽壁之间倒有圆角（9）。

7.根据权利要求1所述的内嵌式切向磁场无刷直流电机转子结构，其特征在于：所述转轴为钢质结构。

8.根据权利要求1或2或3或4或6所述的内嵌式切向磁场无刷直流电机转子结构，其特征在于：构成所述转子铁芯的转子片（11）由金属销钉穿孔铆接固定，所述转轴连接环（6）的内沿朝圆心方向一体延伸，形成转子键凸台（8），所述转子铁芯与转轴之间通过转子键凸台（8）定位。

9.根据权利要求8所述的内嵌式切向磁场无刷直流电机转子结构，其特征在于：装配时，轴向上两相邻的转子片（11）之间以一正一反的方式叠压装配在一起，正、反片数量相等，且各转子片（11）的转子键凸台（8）对正在一条轴线上，所述转子键凸台（8）的中心线与其中一个矩形槽沿半径方向的中心线重合。

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