CN203632391U - 一种转子硅钢片结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种转子硅钢片结构，包括第一、第二硅钢片叠层和连接键，连接键的导磁率低于硅钢片的导磁率，第二硅钢片叠层嵌入第一硅钢片叠层的外圆周表面的容置槽中，连接键将第一与第二硅钢片叠层连接在一起，第一与第二硅钢片叠层之间留有分设于连接键两侧的用于安装磁钢的两个安装槽，第一与第二硅钢片叠层之间在围绕第一硅钢片叠层的中轴线的周向上具有间隙，使得安装槽通过所述间隙与外界相通。本实用新型第一与第二硅钢片叠层在空间上被磁导率极低的连接键和间隙分隔开，因此磁钢产生的磁力线很难在转子硅钢片结构的内部产生回路，只能通过定转子气隙到达定子，被定子绕组切割，从而产生转矩，有效提高了磁能利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及永磁同步电机领域，具体涉及永磁同步电机的转子硅钢片结构。
背景技术
永磁同步电机的永磁场由磁钢产生，磁钢多为稀土材料，价格昂贵，如果能够降低磁钢的漏磁系数，充分利用磁钢产生的磁能，则在其他条件相同的情况下能产生更大的转矩，提高永磁同步电机的效率；反过来，则在产生相同转矩的情况下，需要较小体积的磁钢，可以降低永磁同步电机的成本。
如图1所示，现有的永磁同步电机的转子硅钢片为一体式结构，由于磁场具有总是沿着磁阻最小的路径形成回路的特性，因此，在硅钢片的磁阻小于气隙磁阻的情况下，磁钢产生的磁力线首先会通过隔磁磁桥在转子硅钢片内部形成回路，当通过隔磁磁桥的磁场饱和后，才能通过定转子气隙到达定子，而只有到达定子的磁场才能别定子绕组切割，产生转矩。由此可见，在转子内部形成的磁力线回路越多，磁能浪费越大，电机效率越低。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有转子硅钢片结构存在的以上缺陷，提供一种具有较高磁能利用率的转子硅钢片结构。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种转子硅钢片结构，包括第一硅钢片叠层、第二硅钢片叠层和连接键，所述连接键的导磁率低于硅钢片的导磁率，所述第一硅钢片叠层的外圆周表面上设置有容置槽，所述第二硅钢片叠层嵌入所述容置槽中，所述连接键将所述第一硅钢片叠层与第二硅钢片叠层连接在一起，所述第一硅钢片叠层与第二硅钢片叠层之间留有分设于所述连接键两侧的用于安装磁钢的两个安装槽，所述第一硅钢片叠层与第二硅钢片叠层之间在围绕第一硅钢片叠层的中轴线的周向上具有间隙，使得所述安装槽通过所述间隙与外界相通。
优选的是，所述容置槽沿所述第一硅钢片叠层的轴向设置。
优选的是，所述容置槽在所述周向上均匀分布。
优选的是，所述连接键沿所述第一硅钢片叠层的径向设置。
优选的是，所述第一硅钢片叠层的中轴线与所述第二硅钢片叠层对应的中轴线重合。
优选的是，所述第一硅钢片叠层对应的外圆周表面与所述第二硅钢片叠层对应的外圆周表面重合。
优选的是，所述的两个安装槽呈开口朝外的V字形。
优选的是，所述连接键为工形连接键，所述第一硅钢片叠层设置有与所述工形连接键的一端配合连接的倒T形键槽，所述第二硅钢片叠层设置有与所述工形连接键的另一端配合连接的T形键槽。
优选的是，所述间隙的最小间隙值大于等于永磁同步电机的定转子气隙的2至3倍，所述最小间隙值为所述间隙在所述第一硅钢片叠层的横截面上的最小间隙值。
优选的是，所述连接键为非导磁材料。
本实用新型的有益效果为：本实用新型的转子硅钢片结构为分体式结构，包括通过连接键连接在一起的第一硅钢片叠层和第二硅钢片叠层，由于采用的连接键的磁导率低于原有硅钢片的导磁率，同时原硅钢片圆周方向上的隔磁磁桥被间隙代替，而间隙的介质为空气，磁导率也极低，因此磁钢产生的磁力线在转子硅钢片结构的内部产生回路相对现有转子硅钢片少，这样通过定转子气隙到达定子被定子绕组切割的磁力线就相对较多，有效提高了磁能利用率，提高了永磁同步电机的效率，如果将连接键设计为非导磁材料，则磁钢产生的磁力线将很难在转子硅钢片的内容产生回路，这在相同的条件下将获得更大的转矩，使磁能利用率达到最大。
附图说明
图1为现有转子硅钢片结构的横截面示意图；
图2为根据本实用新型所述转子硅钢片结构的一种实施结构的横截面示意图；
图3为图2中所示第一硅钢片叠层的横截面示意图；
图4为图2中所示连接键的立体示意图；
图5为图2所示转子硅钢片结构的立体示意图。
附图标号：
1-第一硅钢片叠层； 2-第二硅钢片叠层；
3-连接键； 4-间隙；
11-容置槽； 5-安装槽；
12-倒T形键槽； 21-T形键槽。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
如图2至图5所示，本实用新型的转子硅钢片结构包括第一硅钢片叠层1、第二硅钢片叠层2和与第二硅钢片叠层2一一对应设置的连接键3，连接键3的导磁率小于硅钢片的导磁率，该连接键3特别是非导磁材料，在该前提下，该连接键3可以是金属材料也可以是非金属材料，但要具有较大的刚度，使连接键3不会在使用中发生变形，以保持第一硅钢片叠层1与第二硅钢片叠层2之间的相对位置关系。该第一硅钢片叠层1的外圆周表面上具有与第二硅钢片叠层2一一对应设置的容置槽11，该容置槽11贯通第一硅钢片叠层2的两个端面，第二硅钢片叠层2嵌入该容置槽11中，连接键3将第一硅钢片叠层1与第二硅钢片叠层2连接在一起，即使二者连接为一个整体，第一硅钢片叠层1与第二硅钢片叠层2之间留有分设于连接键3两侧的两个用于安装磁钢的安装槽5，该安装槽通常为矩形槽，第一硅钢片叠层1与第二硅钢片叠层2之间在围绕第一硅钢片叠层的中轴线的周向上具有间隙4，使得安装槽5通过间隙4与外界相通。
如图2至图5所示，为了便于形成该第一硅钢片叠层2，该容置槽11可沿第一硅钢片叠层的轴向设置。为了使磁钢产生的磁场更加均匀，该容置槽11特别是在周向上均匀分布，另外，该连接键3可沿所述第一硅钢片叠层的径向设置，使两个安装槽5可关于过第一硅钢片叠层1的中轴线的截面对称，与现有安装槽的结构一样，该两个安装槽5可呈开口朝外的V字形。
通常情况下，可使第一硅钢片叠层1的中轴线与第二硅钢片叠层1对应的中轴线重合，特别是第一硅钢片叠层1对应的外圆周表面（指将第一硅钢片叠层的被容置槽11分割的各圆弧表面光滑连接在一起形成的外圆周表面）与第二硅钢片叠层2对应的外圆周表面（指将各第二硅钢片叠层2的圆弧表面光滑连接在一起形成的外圆周表面）重合。
如图4所示，上述连接键3可为工形连接键，在此指连接键3的横截面为工字形，相对应地，第一硅钢片叠层1设置有与工形连接键的一端配合连接的倒T形键槽12，第二硅钢片叠层2设置有与工形连接键的另一端配合连接的T形键槽21，该种连接结构具有结构简单、便于组装的优点。在此，连接键3与第一硅钢片叠层1和第二硅钢片叠层2之间也可采用其他的卡槽连接结构，只要可将二者连接为一个整体，且使二者在空间上相分离即可。该连接键3与倒T形键槽12和T形键槽21之间可采用过渡或者过盈配合。
可按照如下步骤形成图5所示的转子硅钢片结构：第一步将多个第一硅钢片压叠至第一厚度，形成第一硅钢片叠层1；第二步将多个第二硅钢片压叠至该第一厚度，形成第二硅钢片叠层2；第三步将高度为第一厚度的连接键3的一端压插至第一步形成的第一硅钢片叠层1的倒T形键槽12中；第四步将第二步形成的第二硅钢片叠层2通过T形键槽11压插至连接键3的另一端上。
该间隙4的最小间隙值特别是大于等于永磁同步电机的定转子气隙的2至3倍，该最小间隙值为间隙4在第一硅钢片叠层1的横截面（即与第一硅钢片叠层1的中轴线垂直的平面）上的最小间隙值。对应第一硅钢片叠层1对应的外圆周表面与第二硅钢片叠层2对应的外圆周表面重合的实施例，该最小间隙值即为在该横截面上连接第一硅钢片叠层1与第二硅钢片叠层2的两个相对端点之间的弧线长度或者直线长度，在此，由于该最小间隙值通常较小，因此，上述弧线长度基本与直线长度相等。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种转子硅钢片结构，其特征在于，包括第一硅钢片叠层、第二硅钢片叠层和连接键，所述连接键的导磁率低于硅钢片的导磁率，所述第一硅钢片叠层的外圆周表面上设置有容置槽，所述第二硅钢片叠层嵌入所述容置槽中，所述连接键将所述第一硅钢片叠层与第二硅钢片叠层连接在一起，所述第一硅钢片叠层与第二硅钢片叠层之间留有分设于所述连接键两侧的用于安装磁钢的两个安装槽，所述第一硅钢片叠层与第二硅钢片叠层之间在围绕第一硅钢片叠层的中轴线的周向上具有间隙，使得所述安装槽通过所述间隙与外界相通。
2.根据权利要求1所述的转子硅钢片结构，其特征在于，所述容置槽沿所述第一硅钢片叠层的轴向设置。
3.根据权利要求2所述的转子硅钢片结构，其特征在于，所述容置槽在所述周向上均匀分布。
4.根据权利要求2所述的转子硅钢片结构，其特征在于，所述连接键沿所述第一硅钢片叠层的径向设置。
5.根据权利要求1所述的转子硅钢片结构，其特征在于，所述第一硅钢片叠层的中轴线与所述第二硅钢片叠层对应的中轴线重合。
6.根据权利要求5所述的转子硅钢片结构，其特征在于，所述第一硅钢片叠层对应的外圆周表面与所述第二硅钢片叠层对应的外圆周表面重合。
7.根据权利要求1所述的转子硅钢片结构，其特征在于，所述的两个安装槽呈开口朝外的V字形。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的转子硅钢片结构，其特征在于，所述连接键为工形连接键，所述第一硅钢片叠层设置有与所述工形连接键的一端配合连接的倒T形键槽，所述第二硅钢片叠层设置有与所述工形连接键的另一端配合连接的T形键槽。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的转子硅钢片结构，其特征在于，所述间隙的最小间隙值大于等于永磁同步电机的定转子气隙的2至3倍，所述最小间隙值为所述间隙在所述第一硅钢片叠层的横截面上的最小间隙值。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的转子硅钢片结构，其特征在于，所述连接键为非导磁材料。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103683603A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-03-26 | 安徽江淮汽车股份有限公司 | 一种转子硅钢片结构 |
| CN108696014A (zh) * | 2017-03-29 | 2018-10-23 | 福特全球技术公司 | 永磁电机 |
| CN109690910A (zh) * | 2016-09-14 | 2019-04-26 | 日立汽车系统株式会社 | 旋转电机 |
| CN112583158A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-30 | 浙江金龙电机股份有限公司 | 一种新型镶嵌结构内置式永磁电机转子铁芯 |
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