CN205864112U - 无刷电机的转子及无刷电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种无刷电机的转子及无刷电机。其中该转子包括：转子铁芯；转子轴，该转子轴安装在所述转子铁芯内部；所述转子铁芯上形成有多个形状近似英文字母U型的U型孔，所述U型孔包括第一磁体安装孔，第二磁体安装孔以及由所述U型孔底部空间形成的固化物填充孔。其中，构成所述固化物填充孔第一表面的转子铁芯上形成有凹槽结构，该凹槽结构的凹槽开口的宽度小于凹槽底部的宽度。本实用新型提供的无刷电机的转子具有内部磁路损耗小、机械结构稳定的优点。
Description
技术领域
本发明涉及电机领域，具体地说，涉及一种无刷电机的转子及无刷电机。
背景技术
在无刷电机领域，有一种转子设计，称为内置永磁体，它实际上就是把磁体设置在转子结构的内部，这种结构不仅可以减小转子的直径，更重要的是有聚磁作用，增加了气隙磁通密度，有利于电机的弱磁控制。
现有内置永磁体的转子设计，具有如下问题：1)内置式永磁体的内部磁路具有损耗，使得有效的磁体转矩和磁阻转矩会变得非常少，性能明显下降；2)安装内置永磁体后，在转子高速旋转的情况下，由于离心力的作用，会出现转子的机械机构不稳定的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无刷电机的转子设计以及包含该转子设计的无刷电机，解决了现有内置永磁体的无刷电机及其转子所具有的内部磁路损耗过大以及机械结构不稳定的问题。
本发明第一方面提供了一种无刷电机的转子，包括：
转子铁芯；转子轴，该转子轴安装在所述转子铁芯内部；所述转子铁芯上形成有多个形状近似英文字母U的U型孔，所述U型孔包括第一磁体安装孔，第二磁体安装孔以及由所述U型孔底部空间形成的固化物填充孔，该固化物填充孔与所述第一磁体安装孔和第二磁体安装孔分别相连。其中，构成所述固化物填充孔第一表面的转子铁芯上形成有凹槽结构，该凹槽结构的凹槽开口的宽度小于凹槽底部的宽度。
进一步地，构成所述固化物填充孔第二表面的转子铁芯上形成有弧形桥，所述弧形桥与构成所述固化物填充孔第二表面的转子铁芯之间形成有桥孔。其中，所述弧形桥的个数为多个且彼此间隔分布。
进一步地，所述每一个U型孔的第一磁体安装孔和第二磁体安装孔中均装配有磁体，其中，所述磁体为永磁体。
进一步地，所述固化物填充孔、凹槽结构和桥孔中填充有一体的固化物，其中，所述固化物为注塑形成的工程塑料。
进一步地，所述第一磁体安装孔和第二磁体安装孔为长方形孔状结构，且均位于所述转子铁芯的径向延长线上。
进一步地，任一相邻的所述第一磁体安装孔和第二磁体安装孔之间的转子铁芯上形成有通孔，所述通孔沿着所述转子铁芯轴向方向延伸并贯穿所述转子铁芯。
进一步地，所述U型孔沿着所述转子铁芯轴向贯穿整个转子铁芯。
进一步地，所述凹槽结构沿着所述转子铁芯的轴向方向延伸。
进一步地，所述多个U型孔沿所述转子铁芯的周向均匀分布。
本发明第二方面，还提供了一种无刷电机，其包含本发明第一方面所述的转子。
与现有技术相比，本发明提供的无刷电机的转子及包含该转子的电机具有内部磁路损耗小、机械结构稳定的优点。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例所述转子铁芯的立体示意图；
图2是图1所示转子铁芯的正视图；
图3是图1所示转子铁芯的立体剖视图；
图4是图2所示转子铁芯上凹槽结构的放大示意图；
图5是图1所示转子铁芯装配磁体和填充固化物后的立体示意图；
图6是由转子轴和图5所示转子铁芯构成的转子的爆炸示意图；
图7是图6所示转子组装后的立体示意图。
具体实施方式
下面将参照附图并通过实施例来描述本发明所述的无刷电机的转子及包含该转子的无刷电机。
实施例一
如图1至图7所示，本实施例所述的无刷电机的转子包括：转子铁芯1和转子轴2，且转子轴2安装在转子铁芯1的内部，具体为转子轴2固定安装在转子铁芯1上的轴孔13中，以便使得所述转子铁芯1可以带动转子轴2一起转动。其中，所述转子铁芯1的材料优选为硅钢。
如图1和图2所示，为了装配磁体以实现转子的功能，所述转子铁芯1上形成有多个形状近似英文字母U的U型孔5，每一个所述U型孔5包括第一磁体安装孔6、第二磁体安装孔7以及由所述U型孔5底部空间形成的固化物填充孔8，该固化物填充孔8与所述第一磁体安装孔6和第二磁体安装孔7分别相连通。
其中，如图1，图2和图5所示，所述每一个U型孔5的第一磁体安装孔6和第二磁体安装孔7中均内置装配有磁体3，该磁体3优选为永磁体；优选地，所述第一磁体安装孔6和第二磁体安装孔7为长方形孔状结构，且均分布于所述转子铁芯1的径向方向上，相应的，内置在所述第一磁体安装孔6和第二磁体安装孔7内部的所述磁体3也为长方形条状永磁体。这种磁体3在所述转子铁芯1中的径向内置设计，可以为转子提供附加的磁阻转矩，同时实现弱磁控制。
此时，所述固化物填充孔8的一个作用是：当所述每一个U型孔5的第一磁体安装孔6和第二磁体安装孔7内置所述磁体3后，固化物填充孔8隔断了所述第一磁体安装孔6和第二磁体安装孔7之间磁场回路的形成，极大的降低了转子内部铁芯的磁路消耗以及能量损耗。
为了进一步增强所述转子铁芯1高速旋转过程中机械结构的可靠性，本实施例中采用如下结构和方式：如图1至图5所示，构成所述固化物填充孔8的第一表面81(U型孔5的底部表面)的转子铁芯上形成有凹槽结构9，该凹槽结构9优选为类似于燕尾槽形状，且如图4所示，凹槽开口的宽度W1小于凹槽底部的宽度W2；另外，构成所述固化物填充孔8的第二表面82的转子铁芯上形成有弧形桥10，所述弧形桥10与构成所述固化物填充孔8的第二表面82的转子铁芯之间形成有桥孔11，在本实施中，所述弧形桥10的个数可以为1个或者多个(如图1和图3所示，多个时，彼此间隔分布在所述第二表面82上)，相应地，当所述弧形桥10的个数为多个时，则也对应有相同数量的桥孔11。在上述结构的基础上，进一步地，如图5所示，所述固化物填充孔8以及在其上形成的凹槽结构9和桥孔11中填充或者灌封有一体的固化物4，该固化物4为磁导率非常低的材料，例如注塑形成的工程塑料或者固化后的胶水。上述结构和固化物4的作用在于：不仅可以降低内部无效的磁路消耗，而且通过其和所述燕尾槽型的凹槽结构9、弧形桥10以及桥孔11的配合作用，使得当转子工作时，所述固化物4能够卡在所述凹槽结构9中并且包覆了所述弧形桥10，增强了转子高速旋转过程机械结构的可靠性。
优选地，为了减少了磁路局部饱和、降低电机运行时的转矩波动，如图1，图2和图5所示，任一相邻的所述第一磁体安装孔6和第二磁体安装孔7之间的转子铁芯上形成有通孔12，较佳地，所述通孔12的个数为多个，且沿着所述转子铁芯1的轴向方向延伸并贯穿所述转子铁芯1。同样的，如图5所示，为了保证机械结构的稳定性、所述通孔12中也可以填充或灌封有固化物。
优选地，如图1所示，每一个所述U型孔5沿着所述转子铁芯1的轴向方向贯穿整个所述转子铁芯1；且所述多个U型孔5沿所述转子铁芯1的周向方向上均匀分布。
优选地，如图1所示，每一个所述凹槽结构9沿着所述转子铁芯1的轴向方向延伸。
实施例二
本实施例为一种无刷电机，包括定子、支撑轴承、端盖、印刷电路板、电气连接头，还包括实施例一中所述的转子。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (13)
1.一种无刷电机的转子，包括：
转子铁芯；
转子轴，该转子轴安装在所述转子铁芯内部；
其特征在于，
所述转子铁芯上形成有多个形状近似英文字母U的U型孔，所述U型孔包括第一磁体安装孔、第二磁体安装孔以及由所述U型孔底部空间形成的固化物填充孔，该固化物填充孔与所述第一磁体安装孔和第二磁体安装孔分别相连，
其中，构成所述固化物填充孔第一表面的转子铁芯上形成有凹槽结构，该凹槽结构的凹槽开口的宽度小于凹槽底部的宽度。
2.根据权利要求1所述的无刷电机的转子，其特征在于，构成所述固化物填充孔第二表面的转子铁芯上形成有弧形桥，所述弧形桥与构成所述固化物填充孔第二表面的转子铁芯之间形成有桥孔。
3.根据权利要求2所述的无刷电机的转子，其特征在于，所述弧形桥的个数为多个且彼此间隔分布。
4.根据权利要求1所述的无刷电机的转子，其特征在于，所述每一个U型孔的第一磁体安装孔和第二磁体安装孔中均装配有磁体。
5.根据权利要求4所述的无刷电机的转子，其特征在于，所述磁体为永磁体。
6.根据权利要求2所述的无刷电机的转子，其特征在于，所述固化物填充孔、凹槽结构和桥孔中填充有一体的固化物。
7.根据权利要求6所述的无刷电机的转子，其特征在于，所述固化物为注塑形成的工程塑料。
8.根据权利要求1所述的无刷电机的转子，其特征在于，所述第一磁体安装孔和第二磁体安装孔为长方形孔状结构，且均位于所述转子铁芯的径向方向上。
9.根据权利要求1所述的无刷电机的转子，其特征在于，任一相邻的所述第一磁体安装孔和第二磁体安装孔之间的转子铁芯上形成有通孔，所述通孔沿着所述转子铁芯轴向方向延伸并贯穿所述转子铁芯。
10.根据权利要求1所述的无刷电机的转子，其特征在于，所述U型孔沿着所述转子铁芯轴向贯穿整个转子铁芯。
11.根据权利要求1所述的无刷电机的转子，其特征在于，所述凹槽结构沿着所述转子铁芯的轴向方向延伸。
12.根据权利要求1所述的无刷电机的转子，其特征在于，所述多个U型孔沿所述转子铁芯的周向均匀分布。
13.一种无刷电机，包含定子、端盖、支撑轴承、电气连接头，其特征在于，还包含权利要求1至12任一所述的转子。
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