CN204408146U - 一种用于双定子永磁旋转电机空心杯转子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于双定子永磁旋转电机空心杯转子，包括转轴、半圆键、磁瓦架、弹性垫圈、螺母A、定位杆、螺杆、螺母B、定位圈、O形圈和多片片状磁瓦。本实用新型将工程塑料改良为铸铝件充当受力件，且同心圆的弧形磁瓦也改进为切向带定位圆弧槽的片状磁瓦。从而既保证了良好的性能，又获得了较高的生产效率。双定子的内、外定子铁芯，将平顶的半闭口槽的铁芯片各齿冠沿轴线对称长度的两侧，按照正弦弧形过渡、或者仿正弦波的圆弧过渡而形成一种船形齿冠，直接实现较大限度的波形正弦化和转矩平顺化，较好地综合方波和正弦波永磁旋转电机的优点。

Description

一种用于双定子永磁旋转电机空心杯转子

技术领域

本实用新型涉及一种旋转电机的空心杯转子，特别是涉及一种用于双定子永磁旋转电机空心杯转子。

背景技术

当今世界，旋转电机的使用可以说是最为广泛的，是衡量一个国家、地区现代化水平的主要标志。永磁旋转电机作为电机的一个主要分支，其发展势头早已超过了电激磁旋转电机。作为重要组成部分之一的带永磁体的转子，如何最大限度地利用永磁体的性能，对提升电机的品质、降低产品成本而言是直接相关的。

在双定子永磁旋转电机中，不仅嵌有绕组的定子空间得到了最大程度的利用，而且永磁体的性能同样得到了最大程度的利用：永磁体磁化方向的两端均产生有效气隙，仅在磁化方向的侧向有少许自体闭合的漏磁场。这种结构的电机具有极大限度的功率质量比和功率体积比，通俗地说，也就是质量轻、体积小、出力大。相比其它结构的永磁电机更具有经济实用优势。

申请人于2012年6月29日申请了专利号为201210220734.1的发明公开了一种双定子结构的电机，公开了一种永磁直驱双定子风力发电机，包括端盖总成、内定子总成、外定子总成、螺栓组合件、定子焊接处、转轴和空心杯状转子总成所述内定子总成、外定子总成、螺栓组合件、转轴和空心杯状转子总成均安装在端盖总成上组成电机，所述端盖总成包括设有内、外止口端盖和设置在端盖上呈空心杯状的轴承室，轴承室内轴向弹性固定有第一轴承和第二轴承；所述内定子总成与端盖上的内止口间隙配合，再通过螺栓组合件轴向锁紧在端盖上；所述外定子总成以过盈配合的方式固定在端盖上的外止口内，定子总成各相对应齿的中心线重合。本发明利用带双止口的空心杯状端盖即实现了全部零部件的准确定位，充分挖掘出了整机材料的利用率，电机质量非常轻盈。

但是在实际制造过程中，因空心杯转子中的磁瓦架为工程塑料制成，尺寸一致性差，为此不得不准备较多的磁瓦架脱膜后的专用定位工装，再者磁瓦与磁瓦架需要一体化注塑成型，因而只有采用工作温度为150℃的超高温磁瓦，导致投资成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提出一种用于双定子永磁旋转电机空心杯转子。本实用新型将工程塑料改良为铸铝件充当受力件，且同心圆的弧形磁瓦也改进为切向带定位圆弧槽的片状磁瓦。从而既保证了良好的性能，又获得了较高的生产效率。双定子的内、外定子铁芯，将平顶的半闭口槽的铁芯片各齿冠沿轴线对称长度的两侧，按照正弦弧形过渡、或者仿正弦波的圆弧过渡而形成一种船形齿冠，直接实现较大限度的波形正弦化和转矩平顺化，较好地综合方波和正弦波永磁旋转电机的优点。

本实用新型采用以下技术方案来实现：

一种用于双定子永磁旋转电机空心杯转子，其特征在于：包括转轴、半圆键、磁瓦架、弹性垫圈、螺母A、定位杆、螺杆、螺母B、定位圈、O形圈和多片片状磁瓦，所述磁瓦架包括内圆环、外圆环和多根支撑臂，所述内圆环和外圆环为同心圆环，所述内圆环通过多根支撑臂与外圆环固定为圆盘装磁瓦架，所述每两根支撑臂之间形成扇形通孔，所述内圆环的中心设有凸台，所述凸台设有用于与转轴上的键槽档配合的轴孔，所述轴孔上设有与半圆键配合的键槽，键槽延伸至凸台上，所述外圆环上均匀分布有若干数量的螺杆通孔、定位盲孔和减重槽Ⅰ，螺杆通孔位于扇形通孔形成的筋骨中性线与中心圆的交点位置，定位盲孔位于每两螺杆通孔中性线与中心圆的交点位置，减重槽Ⅰ对称分布在螺杆通孔和定位盲孔之间，所述半圆键安装在转轴上，转轴插入磁瓦架的轴孔内，磁瓦架通过键槽与半圆键配合安装在转轴上，所述弹性垫圈、螺母依次安装在转轴上将磁瓦架固定，所述定位圈设有与磁瓦架对应的定位盲孔和螺杆通孔，所述定位杆穿过定位圈的定位盲孔后插入磁瓦架的定位盲孔内与磁瓦架固定，所述螺杆穿过定位圈的螺杆通孔后插入磁瓦架的螺杆通孔内与磁瓦架固定，所述多片片状磁瓦按圆周方向N-S-N-S-分布安装定位杆与螺杆之间，所述O形圈套装在转轴上。

所述扇形通孔的数量与螺杆通孔的数量及定位盲孔的数量相同。

所述内圆环上还均匀分布有扇形槽，所述扇形槽的数量与扇形通孔的数量相同。

每个扇形槽两侧形成的两根筋骨与扇形通孔两侧的两根支撑臂共用同一条中性线。 

所述转轴包括螺纹档Ⅰ、键槽档、轴承档Ⅰ、减重槽Ⅱ、轴承档Ⅱ和螺纹档Ⅱ，所述键槽档上至少设有1个用于安装半圆键的键槽，所述减重槽Ⅱ的数量至少为1个，所述螺纹档Ⅱ为中空结构，螺纹档Ⅱ的内部设有正六边形的型腔，所述螺纹档Ⅰ、键槽档、轴承档Ⅰ、减重槽Ⅱ、轴承档Ⅱ和螺纹档Ⅱ形成不锈钢多段圆柱体。

所述键槽档上设有1个用于安装半圆键的键槽，所述减重槽Ⅱ的数量为3个。

所述螺纹档Ⅱ的内部还设有用于锁紧风帽时用的内螺纹档。

本实用新型与现有技术相比，其优点在于：

1、本实用新型将工程塑料改良为铸铝件充当受力件，且同心圆的弧形磁瓦也改进为切向带定位圆弧槽的片状磁瓦。从而既保证了良好的性能，又获得了较高的生产效率。双定子的内、外定子铁芯，将平顶的半闭口槽的铁芯片各齿冠沿轴线对称长度的两侧，按照正弦弧形过渡、或者仿正弦波的圆弧过渡而形成一种船形齿冠，直接实现较大限度的波形正弦化和转矩平顺化，较好地综合方波和正弦波永磁旋转电机的优点。

2、本实用新型形成的磁瓦架，整个磁瓦架除了凸台端面和轴孔需要车削加工、螺杆通孔需要钻削加工之外，其余均为压铸脱模后的原始状态，可保持铸件最大程度的硬度和强度。

3、本实用新型采用所述扇形通孔的数量与螺杆通孔的数量及定位盲孔的数量相同，使得扇形通孔、螺杆通孔和定位盲孔在磁瓦架上对称分布均匀，便于后续的装配。

4、本实用新型采用扇形通孔和扇形槽，扇形通孔和扇形槽的设计大量减轻了磁瓦架的重量，在装配成双定子永磁旋转电机空心杯转子时也减少了双定子永磁旋转电机空心杯转子的重量。

5、本实用新型采用每个扇形盲孔两侧形成的两根筋骨与扇形通孔两侧的两根支撑臂共用同一条中性线，支撑力强，不易断裂。

6、本实用新型形成车有减重槽Ⅱ的不锈钢多段圆柱体，可利用半圆键传递风轮来的扭矩，远比滚纹可靠性高，而且装、拆都较为简易。

7、本实用新型采用正六边形的型腔，可在终端用户安装和锁紧风轮毂时使用，结构简单，操作方便，稳固性高。

8、本实用新型采用内螺纹档，螺纹档用于锁紧风帽时用的内螺纹档，结构稳固，操作方便。

9、本实用新型采用所述键槽档上至少设有1个用于安装半圆键的键槽，用户可根据不同的功率等级也可圆周均布多个键槽，制造方便，结构稳固。

10、本实用新型采用所述减重槽的数量至少为1个，用户可根据不同的功率等级来增加或减少减重槽的数量，使得在整体结构的重量减轻的情况下，整体结构的稳固性不减。

附图说明

图1为本实用新型用于双定子永磁旋转电机空心杯转子结构示意图；

图2为本实用新型磁瓦架结构示意图；

图3为本实用新型磁瓦架正面结构立体图；

图4为本实用新型磁瓦架反面结构立体图；

图5为本实用新型转轴结构示意图；

图6为本实用新型转轴结构立体图；

附图标记：1、半圆键，2、转轴，3、磁瓦架，4、弹性垫圈，5、螺母A，6、片状磁瓦，7、定位杆，8、螺杆，9、螺母B，10、定位圈，11、O形圈；

转轴附图标记：

21、螺纹档Ⅰ，22、键槽档，23、轴承档Ⅰ，24、减重槽Ⅱ，25、轴承档Ⅱ，26、螺纹档Ⅱ，27、型腔，28、内螺纹档；

磁瓦架附图标记：

31、内圆环，32、外圆环，33、支撑臂，34、扇形通孔，35、凸台，36、键槽Ⅰ，37、轴孔， 38、螺杆通孔，39、定位盲孔，310、减重槽Ⅰ，311、扇形槽。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型进行进一步的说明:

实施例1：

一种用于双定子永磁旋转电机空心杯转子，包括转轴2、半圆键1、磁瓦架3、弹性垫圈4、螺母A5、定位杆7、螺杆8、螺母B9、定位圈10 、O形圈11和多片片状磁瓦6，所述磁瓦架3包括内圆环31、外圆环32和多根支撑臂33，所述内圆环31和外圆环32为同心圆环，所述内圆环31通过多根支撑臂33与外圆环32固定为圆盘装磁瓦架，所述每两根支撑臂33之间形成扇形通孔34，所述内圆环31的中心设有凸台35，所述凸台35设有用于与转轴上的键槽档配合的轴孔37，所述轴孔37上设有与半圆键配合的键槽36，键槽36延伸至凸台35上，所述外圆环32上均匀分布有若干数量的螺杆通孔38、定位盲孔39和减重槽Ⅰ310，螺杆通孔38位于扇形通孔34形成的筋骨中性线与中心圆的交点位置，定位盲孔39位于每两螺杆通孔38中性线与中心圆的交点位置，减重槽Ⅰ310对称分布在螺杆通孔38和定位盲孔39之间，所述半圆键1安装在转轴2上，转轴2插入磁瓦架3的轴孔37内，磁瓦架3通过键槽36与半圆键1配合安装在转轴2上，所述弹性垫圈、螺母A5、螺母B9依次安装在转轴2上将磁瓦架3固定，所述定位圈10设有与磁瓦架3对应的定位盲孔和螺杆通孔，所述定位杆7穿过定位圈的定位盲孔后插入磁瓦架3的定位盲孔39内与磁瓦架3固定，所述螺杆8穿过定位圈的螺杆通孔后插入磁瓦架3的螺杆通孔38内与磁瓦架3固定，所述多片片状磁瓦6按圆周方向N-S-N-S-分布在定位杆7与螺杆8之间，所述O形圈11套装在转轴2上。

本实用新型中，所述扇形通孔34的数量与螺杆通孔38的数量及定位盲孔39的数量相同。

本实用新型中，所述内圆环31上还均匀分布有扇形槽311，所述扇形槽311的数量与扇形通孔34的数量相同。

本实用新型中，每个扇形槽311两侧形成的两根筋骨与扇形通孔34两侧的两根支撑臂共用同一条中性线。

实施例2：

一种用于双定子永磁旋转电机空心杯转子，包括转轴2、半圆键1、磁瓦架3、弹性垫圈4、螺母A5、定位杆7、螺杆8、螺母B9、定位圈10 、O形圈11和多片片状磁瓦6，所述磁瓦架3包括内圆环31、外圆环32和多根支撑臂33，所述内圆环31和外圆环32为同心圆环，所述内圆环31通过多根支撑臂33与外圆环32固定为圆盘装磁瓦架，所述每两根支撑臂33之间形成扇形通孔34，所述内圆环31的中心设有凸台35，所述凸台35设有用于与转轴上的键槽档配合的轴孔37，所述轴孔37上设有与半圆键配合的键槽Ⅰ36，键槽Ⅰ36延伸至凸台35上，所述外圆环32上均匀分布有若干数量的螺杆通孔38、定位盲孔39和减重槽Ⅰ310，螺杆通孔38位于扇形通孔34形成的筋骨中性线与中心圆的交点位置，定位盲孔39位于每两螺杆通孔38中性线与中心圆的交点位置，减重槽Ⅰ310对称分布在螺杆通孔38和定位盲孔39之间，所述半圆键1安装在转轴2上，转轴2插入磁瓦架3的轴孔37内，磁瓦架3通过键槽36与半圆键1配合安装在转轴2上，所述弹性垫圈、螺母A5、螺母B9依次安装在转轴2上将磁瓦架3固定，所述定位圈10设有与磁瓦架3对应的定位盲孔和螺杆通孔，所述定位杆7穿过定位圈的定位盲孔后插入磁瓦架3的定位盲孔39内与磁瓦架3固定，所述螺杆8穿过定位圈的螺杆通孔后插入磁瓦架3的螺杆通孔38内与磁瓦架3固定，所述多片片状磁瓦6按圆周方向N-S-N-S-分布在定位杆7与螺杆8之间，所述O形圈11套装在转轴2上。

本实用新型中，所述扇形通孔34的数量与螺杆通孔38的数量及定位盲孔39的数量相同。

本实用新型中，所述内圆环31上还均匀分布有扇形槽311，所述扇形槽311的数量与扇形通孔34的数量相同。

本实用新型中，每个扇形槽311两侧形成的两根筋骨与扇形通孔34两侧的两根支撑臂共用同一条中性线。

本实用新型中，所述转轴2包括螺纹档Ⅰ21、键槽档22、轴承档Ⅰ23、减重槽Ⅱ24、轴承档Ⅱ25和螺纹档Ⅱ26，所述键槽档22上设有1个用于安装半圆键的键槽，所述减重槽Ⅱ24的数量为3个，所述螺纹档Ⅱ26为中空结构，螺纹档Ⅱ26的内部设有正六边形的型腔27，所述螺纹档Ⅰ21、键槽档22、轴承档Ⅰ23、减重槽Ⅱ24、轴承档Ⅱ25和螺纹档Ⅱ26形成不锈钢多段圆柱体。

实施例3：

一种用于双定子永磁旋转电机空心杯转子，包括转轴2、半圆键1、磁瓦架3、弹性垫圈4、螺母A5、定位杆7、螺杆8、螺母B9、定位圈10 、O形圈11和多片片状磁瓦6，所述磁瓦架3包括内圆环31、外圆环32和多根支撑臂33，所述内圆环31和外圆环32为同心圆环，所述内圆环31通过多根支撑臂33与外圆环32固定为圆盘装磁瓦架，所述每两根支撑臂33之间形成扇形通孔34，所述内圆环31的中心设有凸台35，所述凸台35设有用于与转轴上的键槽档配合的轴孔37，所述轴孔37上设有与半圆键配合的键槽Ⅰ36，键槽Ⅰ36延伸至凸台35上，所述外圆环32上均匀分布有若干数量的螺杆通孔38、定位盲孔39和减重槽Ⅰ310，螺杆通孔38位于扇形通孔34形成的筋骨中性线与中心圆的交点位置，定位盲孔39位于每两螺杆通孔38中性线与中心圆的交点位置，减重槽Ⅰ310对称分布在螺杆通孔38和定位盲孔39之间，所述半圆键1安装在转轴2上，转轴2插入磁瓦架3的轴孔37内，磁瓦架3通过键槽36与半圆键1配合安装在转轴2上，所述弹性垫圈、螺母A5、螺母B9依次安装在转轴2上将磁瓦架3固定，所述定位圈10设有与磁瓦架3对应的定位盲孔和螺杆通孔，所述定位杆7穿过定位圈的定位盲孔后插入磁瓦架3的定位盲孔39内与磁瓦架3固定，所述螺杆8穿过定位圈的螺杆通孔后插入磁瓦架3的螺杆通孔38内与磁瓦架3固定，所述多片片状磁瓦6按圆周方向N-S-N-S-分布在定位杆7与螺杆8之间，所述O形圈11套装在转轴2上。

本实用新型中，所述扇形通孔34的数量与螺杆通孔38的数量及定位盲孔39的数量相同。

本实用新型中，所述内圆环31上还均匀分布有扇形槽311，所述扇形槽311的数量与扇形通孔34的数量相同。

本实用新型中，每个扇形槽311两侧形成的两根筋骨与扇形通孔34两侧的两根支撑臂共用同一条中性线。

本实用新型中，所述转轴2包括螺纹档Ⅰ21、键槽档22、轴承档Ⅰ23、减重槽Ⅱ24、轴承档Ⅱ25和螺纹档Ⅱ26，所述键槽档22上设有2个用于安装半圆键的键槽，所述减重槽Ⅱ24的数量为3个，所述螺纹档Ⅱ26为中空结构，螺纹档Ⅱ26的内部设有正六边形的型腔27，所述螺纹档Ⅰ21、键槽档22、轴承档Ⅰ23、减重槽Ⅱ24、轴承档Ⅱ25和螺纹档Ⅱ26形成不锈钢多段圆柱体。

本实用新型中，所述螺纹档Ⅱ26的内部还设有用于锁紧风帽时用的内螺纹档28。

Claims (7)

1.一种用于双定子永磁旋转电机空心杯转子，其特征在于：包括转轴(2)、半圆键(1)、磁瓦架(3)、弹性垫圈(4)、螺母A(5)、定位杆(7)、螺杆(8)、螺母B(9)、定位圈(10) 、O形圈(11)和多片片状磁瓦(6)，所述磁瓦架(3)包括内圆环(31)、外圆环(32)和多根支撑臂(33)，所述内圆环(31)和外圆环(32)为同心圆环，所述内圆环(31)通过多根支撑臂(33)与外圆环(32)固定为圆盘装磁瓦架，所述每两根支撑臂(33)之间形成扇形通孔(34)，所述内圆环(31)的中心设有凸台(35)，所述凸台(35)设有用于与转轴上的键槽档配合的轴孔(37)，所述轴孔(37)上设有与半圆键配合的键槽Ⅰ(36)，键槽Ⅰ(36)延伸至凸台(35)上，所述外圆环(32)上均匀分布有若干数量的螺杆通孔(38)、定位盲孔(39)和减重槽Ⅰ(310)，螺杆通孔(38)位于扇形通孔(34)形成的筋骨中性线与中心圆的交点位置，定位盲孔(39)位于每两螺杆通孔(38)中性线与中心圆的交点位置，减重槽Ⅰ(310)对称分布在螺杆通孔(38)和定位盲孔(39)之间，所述半圆键（1）安装在转轴(2)上，转轴(2)插入磁瓦架(3)的轴孔(37)内，磁瓦架(3)通过键槽(36)与半圆键(1)配合安装在转轴(2)上，所述弹性垫圈、螺母A(5)、螺母B(9)依次安装在转轴(2)上将磁瓦架(3)固定，所述定位圈(10)设有与磁瓦架(3)对应的定位盲孔和螺杆通孔，所述定位杆(7)穿过定位圈的定位盲孔后插入磁瓦架(3)的定位盲孔(39)内与磁瓦架(3)固定，所述螺杆(8)穿过定位圈的螺杆通孔后插入磁瓦架(3)的螺杆通孔(38)内与磁瓦架(3)固定，所述多片片状磁瓦(6)按圆周方向N-S-N-S-分布在定位杆(7)与螺杆(8)之间，所述O形圈(11)套装在转轴(2)上。

2.根据权利要求1所述的一种用于双定子永磁旋转电机空心杯转子，其特征在于：所述扇形通孔(34)的数量与螺杆通孔(38)的数量及定位盲孔(39)的数量相同。

3.根据权利要求1所述的一种用于双定子永磁旋转电机空心杯转子，其特征在于：所述内圆环(31)上还均匀分布有扇形槽(311)，所述扇形槽(311)的数量与扇形通孔(34)的数量相同。

4.根据权利要求3所述的一种用于双定子永磁旋转电机空心杯转子，其特征在于：每个扇形槽(311)两侧形成的两根筋骨与扇形通孔(34)两侧的两根支撑臂共用同一条中性线。

5.根据权利要求1所述的一种用于双定子永磁旋转电机空心杯转子，其特征在于：所述转轴(2)包括螺纹档Ⅰ(21)、键槽档(22)、轴承档Ⅰ(23)、减重槽Ⅱ(24)、轴承档Ⅱ(25)和螺纹档Ⅱ(26)，所述键槽档(22)上至少设有1个用于安装半圆键的键槽，所述减重槽Ⅱ(24)的数量至少为1个，所述螺纹档Ⅱ(26)为中空结构，螺纹档Ⅱ(26)的内部设有正六边形的型腔(27)，所述螺纹档Ⅰ(21)、键槽档(22)、轴承档Ⅰ(23)、减重槽Ⅱ(24)、轴承档Ⅱ(25)和螺纹档Ⅱ(26)形成不锈钢多段圆柱体。

6.根据权利要求5所述的一种用于双定子永磁旋转电机空心杯转子，其特征在于：所述键槽档(22)上设有1个用于安装半圆键的键槽，所述减重槽Ⅱ(24)的数量为3个。

7.根据权利要求5所述的一种用于双定子永磁旋转电机空心杯转子，其特征在于：所述螺纹档Ⅱ(26)的内部还设有用于锁紧风帽时用的内螺纹档(28)。