CN204068474U - 转子结构和电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种转子结构和电机。转子结构包括：铁芯；隔磁套，铁芯套设在隔磁套的外侧，且隔磁套与铁芯同心设置；磁钢，磁钢为多个，多个磁钢绕隔磁套的周向设置在铁芯的内部，且每个磁钢的第一端向第二端的延伸方向的长度大于隔磁套的外侧表面与铁芯的外侧表面之间的径向长度。由于每个磁钢的第一端向第二端的延伸方向的长度大于隔磁套的外侧表面与铁芯的外侧表面之间的径向长度，因而在转子结构整体体积不变的情况下尽可能增加了磁钢的有效面积、增加了气隙磁密，从而能够有效提高电机的输出能力，进而实现电机小型化、高效化的生产目标。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域，更具体地，涉及一种转子结构和电机。
背景技术
如图1所示，传统的切向型转子结构包括铁芯10’、隔磁套20’、磁钢30’和转轴40’，转轴40’通过隔磁套20’与铁芯10’连接，磁钢30’为多个，多个磁钢30’沿隔磁套20’的周向间隔设置在铁芯10’内部且沿铁芯10’的径向布置。
由于上述转子结构内的磁钢30’的有效面积受到转子结构自身内、外径长度的约束，因而限制了电机的输出能力。也就是现有技术中的转子结构存在磁钢有效面积小的缺点。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种转子结构和电机，以解决现有技术中转子结构内部磁钢有效面积小、限制电机输出能力的问题。
为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种转子结构，包括：铁芯；隔磁套，铁芯套设在隔磁套的外侧，且隔磁套与铁芯同心设置；磁钢，磁钢为多个，多个磁钢绕隔磁套的周向设置在铁芯的内部，且每个磁钢的第一端向第二端的延伸方向的长度大于隔磁套的外侧表面与铁芯的外侧表面之间的径向长度。
进一步地，磁钢为平板形磁钢，磁钢与铁芯的径向平面之间具有偏转夹角。
进一步地，偏转夹角的取值范围为[27，32]度。
进一步地，磁钢为弧面形磁钢。
进一步地，磁钢为圆弧面形磁钢。
进一步地，每个磁钢的圆弧面半径中心均位于磁钢的同一侧。
进一步地，圆弧面形磁钢具有内圆弧面和外圆弧面，且内圆弧面的第一圆弧半径中心与外圆弧面的第二圆弧半径中心不重合。
进一步地，磁钢的横截面为折弯形，磁钢包括：第一折弯段；第二折弯段，第一折弯段与第二折弯段之间具有第一折弯夹角。
进一步地，第一折弯夹角的取值范围为(0，30]度。
根据本实用新型的另一个方面，提供了一种电机，包括转子结构，转子结构是上述的转子结构。
本实用新型中的铁芯套设在隔磁套的外侧，且隔磁套与铁芯同心设置，磁钢为多个，多个磁钢绕隔磁套的周向设置在铁芯的内部，且每个磁钢的第一端向第二端的延伸方向的长度大于隔磁套的外侧表面与铁芯的外侧表面之间的径向长度。由于每个磁钢的第一端向第二端的延伸方向的长度大于隔磁套的外侧表面与铁芯的外侧表面之间的径向长度，因而在转子结构整体体积不变的情况下尽可能增加了磁钢的有效面积、增加了气隙磁密，从而能够有效提高电机的输出能力，进而实现电机小型化、高效化的生产目标。同时，本实用新型中的转子结构具有结构简单、制造成本低的特点。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1示意性示出了现有技术中的转子结构的结构示意图；
图2示意性示出了本实用新型中的第一个优选实施方式中转子结构的结构示意图；
图3示意性示出了本实用新型中的第二个优选实施方式中转子结构的结构示意图；
图4示意性示出了本实用新型中的第三个优选实施方式中转子结构的结构示意图；以及
图5示意性示出了本实用新型中的第四个优选实施方式中转子结构的结构示意图。
图中附图标记：10、铁芯；20、隔磁套；30、磁钢；31、第一端；32、第二端；33、第一折弯段；34、第二折弯段；35、第三折弯段；36、第四折弯段；40、转轴；50、第一径向平面；60、第二径向平面；10’、铁芯；20’、隔磁套；30’、磁钢；40’、转轴。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
作为本实用新型的第一个方面，提供了一种转子结构。如图2至图5所示，转子结构铁芯10、隔磁套20和磁钢30，铁芯10套设在隔磁套20的外侧，且隔磁套20与铁芯10同心设置；磁钢30为多个，多个磁钢30绕隔磁套20的周向设置在铁芯10的内部，且每个磁钢30的第一端31向第二端32的延伸方向的长度大于隔磁套20的外侧表面与铁芯10的外侧表面之间的径向长度。由于每个磁钢30的第一端31向第二端32的延伸方向的长度大于隔磁套20的外侧表面与铁芯10的外侧表面之间的径向长度，因而在转子结构整体体积不变的情况下尽可能增加了磁钢30的有效面积、增加了气隙磁密，从而能够有效提高电机的输出能力，进而实现电机小型化、高效化的生产目标。同时，本实用新型中的转子结构具有结构简单、制造成本低的特点。
本实用新型中的转子结构还包括转轴40，转轴40通过隔磁套20与铁芯10连接(请参考图2至图5)。
优选地，铁芯10、隔磁套20、磁钢30和转轴40之间均过盈配合。由于铁芯10、隔磁套20、磁钢30和转轴40之间均过盈配合，因而保证了转子结构的装配可靠性和工作稳定性，从而能够可靠地将动力输出到转轴40上。
如图2所示的优选实施方式中，磁钢30为平板形磁钢，磁钢30与铁芯10的径向平面之间具有偏转夹角A。由于磁钢30与铁芯10的径向平面之间具有偏转夹角A，因而磁钢30的第一端31至第二端32的长度大于铁芯10的内外径之差，从而增加了磁钢30的有效面积。
优选地，偏转夹角A的取值范围为[27，32]度。
在图2所示的优选实施方式中，转子结构具有第一径向平面50和与第一径向平面50垂直的第二径向平面60，磁钢30与第二径向平面60之间的夹角为偏转夹角A。其中，磁钢30的第二端32向第一端31的延伸平面与第一径向平面50相交，该相交线与第二径向平面60之间的第一距离D1、铁芯10的内侧表面半径R1之间应满足下述关系：0.7R1≤D1≤1.3R1。
在一个未图示的优选实施方式中，磁钢30为弧面形磁钢。弧面形磁钢可以是呈波浪形的多个弧面相组合的磁钢，也可以是仅具有一个弧度半径的弧面形磁钢。
如图3所示的优选实施方式中，磁钢30为圆弧面形磁钢。由于在距离一定的情况下，圆弧面形磁钢比平板形磁钢具有更大的有效面积，因而能够进一步提高电机的输出能力。
优选地，圆弧面形磁钢具有内圆弧面和外圆弧面，且内圆弧面的第一圆弧半径中心与外圆弧面的第二圆弧半径中心不重合。当然，内圆弧面的第一圆弧半径中心与外圆弧面的第二圆弧半径中心也可以重合(请参考图3)。当然，圆弧面形磁钢还可以是其他半圆形结构的磁钢。
优选地，每个磁钢30的圆弧面半径中心均位于磁钢30的同一侧。由于每个磁钢30的圆弧面半径中心均位于磁钢30的同一侧，因而使转子结构的磁性分布更加均匀，从而保证了转子结构的性能。
优选地，圆弧面形磁钢的开口平面与铁芯10的径向平面平行设置。
本实用新型中的磁钢30还可以为折弯形。
如图4所示的优选实施方式中，磁钢30的横截面为折弯形，磁钢30包括第一折弯段33和第二折弯段34，第一折弯段33与第二折弯段34之间具有第一折弯夹角B。也就是类似于V形。
优选地，第一折弯夹角B的取值范围为(0，30]度。
在图4所示的优选实施方式中，第一折弯段33的横截面的长度L1、第二折弯段34的横截面长度L2，在具体的实施例中，L1与L2可以相等也可以不等。其中，第一折弯段33的横截面的长度中心点(L1的二分之一处)与第二径向平面60之间的第二距离D2之间的关系应满足下述关系：-L1/4≤D2≤L1/4(其中，第二径向平面60的右侧为正向，第二径向平面60的左侧为负向)。
如图5所示的优选实施方式中，磁钢30的横截面为折弯形，磁钢30包括第三折弯段35和第四折弯段36，第三折弯段35与第四折弯段36之间具有第二折弯夹角C。其中，第三折弯段35和第四折弯段36为两组，两组第三折弯段35和第四折弯段36顺次连接，呈W形。
优选地，第二折弯夹角C的取值范围为(0，45]度。
在图5所示的优选实施方式中，第三折弯段35的横截面的长度L3、第四折弯段36的横截面的长度L4，在具体的实施例中，L3与L4可以相等也可以不等。其中，第三折弯段35的横截面的长度中心点(L3的二分之一处)与第二径向平面60之间的第三距离D3之间的关系应满足下述关系：-L3/2≤D3≤L3/4(其中，第二径向平面60的右侧为正向，第二径向平面60的左侧为负向)。其中，铁芯10的内侧表面半径R1、铁芯10的外径表面半径R2、磁钢30的中心点与第一径向平面50之间的第四距离D4应满足下述关系：[(R2-R1)/3]+R1<D4≤[2(R2-R1)/3]+R1。
本实用新型中的多个磁钢30的N、S极交错排布。
本实用新型中的隔磁套20为非导磁材料，能够有效减少磁钢漏磁现象，提高磁钢利用率。
本实用新型中磁钢30可采用现有的铁氧体、稀土磁钢等。
作为本实用新型第二个方面，提供了一种电机。电机包括转子结构，转子结构是上述的转子结构。由于本实用新型中的转子结构具有磁钢30有效面积大的优点，因而增加了电机的气隙磁密，从而能够优化电机的输出性能。
本实用新型中的电机在相同输出的情况下能够有效减小转子结构的半径，从而进一步实现转子结构的小型化和高效化。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种转子结构，其特征在于，包括：
铁芯(10)；
隔磁套(20)，所述铁芯(10)套设在所述隔磁套(20)的外侧，且所述隔磁套(20)与所述铁芯(10)同心设置；
磁钢(30)，所述磁钢(30)为多个，多个所述磁钢(30)绕所述隔磁套(20)的周向设置在所述铁芯(10)的内部，且每个所述磁钢(30)的第一端(31)向第二端(32)的延伸方向的长度大于所述隔磁套(20)的外侧表面与所述铁芯(10)的外侧表面之间的径向长度。
2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述磁钢(30)为平板形磁钢，所述磁钢(30)与所述铁芯(10)的径向平面之间具有偏转夹角(A)。
3.根据权利要求2所述的转子结构，其特征在于，所述偏转夹角(A)的取值范围为[27，32]度。
4.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述磁钢(30)为弧面形磁钢。
5.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述磁钢(30)为圆弧面形磁钢。
6.根据权利要求5所述的转子结构，其特征在于，每个所述磁钢(30)的圆弧面半径中心均位于所述磁钢(30)的同一侧。
7.根据权利要求5所述的转子结构，其特征在于，所述圆弧面形磁钢具有内圆弧面和外圆弧面，且所述内圆弧面的第一圆弧半径中心与所述外圆弧面的第二圆弧半径中心不重合。
8.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述磁钢(30)的横截面为折弯形，所述磁钢(30)包括：
第一折弯段(33)；
第二折弯段(34)，所述第一折弯段(33)与第二折弯段(34)之间具有第一折弯夹角(B)。
9.根据权利要求8所述的转子结构，其特征在于，所述第一折弯夹角(B)的取值范围为(0，30]度。
10.一种电机，包括转子结构，其特征在于，所述转子结构是权利要求1至9中任一项所述的转子结构。
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