CN206650521U - 一种永磁电机斜极转子结构及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机技术领域，尤其是涉及一种永磁电机斜极转子结构及电机。该转子结构，包括转子轴和多个转子模块；转子模块由多片转子冲片叠加构成，各转子冲片上分别设置磁槽组、焊口和定位键；同一转子模块的所有转子冲片的磁槽组、焊口以及定位键位置相对应，通过焊条在焊口位置将该转子模块的转子冲片连接在一起；转子轴的外表面设置有多条定位槽；多个转子模块依次套装于转子轴上，使定位键与定位槽配合，构成转子结构，且各转子模块的磁槽组沿转子轴的延伸方向依次单向错开，形成顺时针或逆时针的单向斜极。本新型的铁芯采用叠片的结构能降低电机的涡流损耗，转子的斜极由转子冲片在安装时通过角度偏转形成，大大提高劳动生产率。

Description

一种永磁电机斜极转子结构及电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其是涉及一种永磁电机斜极转子结构及电机。

背景技术

通常，电机转子包含铁芯和转子轴，而永磁电机的转子还含有磁钢，不同的电机会因为其磁路要求不同，转子的结构也会不同，对于斜极表面粘贴磁钢的转子，其结构往往是铁芯采用整体式低碳钢整体车制而成，在粘贴磁钢时，有的利用工装夹具定位将磁钢粘贴成与转子轴线形成一定螺旋角度的方式；有的是预先在转子铁芯表面加工定位槽，使定位槽与转子轴线方向形成阶梯螺旋角的形式，利用定位磁钢的凸台进行定位，粘贴后的磁钢与转子轴线也形成阶梯螺旋的形式；以上方式虽都能达到斜极的目的，但存在转子铁芯加工复杂及装配麻烦的缺陷，同时也由于转子铁芯是由整体钢件车制而成，在电机运行时涡流损耗会增加，降低电机的输出功率。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种永磁电机斜极转子结构，以提高电机的效率。

本实用新型提供的永磁电机斜极转子结构，包括转子轴和多个转子模块；

所述转子模块由多片转子冲片叠加构成，各所述转子冲片上分别设置多组呈中心对称的镂空的磁槽组，在所述转子冲片的轴孔边缘处均匀设置有多组呈中心对称的焊口，在所述转子冲片的轴孔边缘处还设置有一个凸出的定位键；

同一所述转子模块的所有转子冲片的磁槽组、焊口以及定位键位置相对应，通过焊条在焊口位置将所述转子模块的所有转子冲片连接在一起；

所述转子轴的外表面设置有多条定位槽；

多个所述转子模块依次套装于所述转子轴上，使所述定位键与所述定位槽配合，构成转子结构，且各所述转子模块的磁槽组沿所述转子轴的延伸方向依次单向错开，形成顺时针或逆时针的单向斜极。

进一步的，所述磁槽组为轴对称结构，且所述磁槽组的对称轴为所述转子冲片的一条半径。

进一步的，某一所述转子模块的定位键的中心轴线与该转子模块上最靠近所述定位键的磁槽组的对称轴之间的夹角为α，且α≠0。

进一步的，所述转子轴的一端开放，另一端设置有挡板。

进一步的，所述转子轴上的定位槽为4条，所述转子模块为6个。

进一步的，所述转子模块分为正面和反面，从所述转子模块的正面向反面观察，所述定位键位于其最靠近的磁槽组的逆时针方向，反之，从所述转子模块的反面向正面观察，所述定位键位于其最靠近的磁槽组的顺时针方向；

从所述转子轴的开放端至挡板端方向观察，所述转子轴的四条定位槽沿顺时针方向依次标记为第一定位槽、第二定位槽、第三定位槽和第四定位槽；则所述第一定位槽与所述第二定位槽之间的圆心角为90°-3α，所述第二定位槽与所述第三定位槽之间的圆心角为90°+2α，所述第三定位槽与所述第四定位槽之间的圆心角为90°-3α，所述第四定位槽与所述第一定位槽之间的圆心角为90°+4α；

第一个转子模块的正面朝向所述转子轴的开放端，第一个转子模块的定位键与所述转子轴的第一定位槽配合；

第二个转子模块的正面朝向所述转子轴的开放端，第二个转子模块的定位键与所述转子轴的第三定位槽配合；

第三个转子模块的反面朝向所述转子轴的开放端，第三个转子模块的定位键与所述转子轴的第一定位槽配合；

第四个转子模块的反面朝向所述转子轴的开放端，第四个转子模块的定位键与所述转子轴的第三定位槽配合；

第五个转子模块的正面朝向所述转子轴的开放端，第五个转子模块的定位键与所述转子轴的第四定位槽配合；

第六个转子模块的反面朝向所述转子轴的开放端，第六个转子模块的定位键与所述转子轴的第二定位槽配合。

进一步的，所述α的取值为1°～2°。

进一步的，所述焊口由至少两个连续的弧形槽构成。

进一步的，所述定位键为方形键或梯形键。

本实用新型的第二目的是提供一种电机，包括所述的永磁电机斜极转子结构。

本实用新型的有益效果为：

与现有技术相比，本实用新型的优点是铁芯采用叠片的结构能降低电机的涡流损耗，转子冲片的加工简单，具有冲制效率高的优点，转子的斜极由转子冲片在安装时通过角度偏转形成，大大提高劳动生产率。由于铁芯内孔与轴径间采用键槽配合，消除轴向松动的现象，稳定性高。这种电机转子具有结构简单，加工制造工艺方便的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施方式提供的转子轴的轴向半剖视图；

图2为本实用新型实施方式提供的转子轴从开放端观察的示意图；

图3为本实用新型实施方式提供的转子结构的轴向半剖图；

图4为本实用新型实施方式提供的转子模块叠加后的第一视角示意图；

图5为本实用新型实施方式提供的转子模块叠加后的第二视角示意图；

图6为图5中A区域的放大示意图。

附图标记：

1-转子轴； 11-转子轴本体；

12-挡板； 13-第一定位槽；

14-第二定位槽； 15-第三定位槽；

16-第四定位槽； 21-第一转子模块；

22-第二转子模块； 23-第三转子模块；

24-第四转子模块； 25-第五转子模块；

26-第六转子模块； 253-第五转子模块定位键；

261-第六转子模块磁槽组； 262-第六转子模块焊口；

3-主轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型提供的永磁电机斜极转子结构，包括转子轴和多个转子模块；转子模块由多片转子冲片叠加构成，各转子冲片上分别设置多组呈中心对称的镂空的磁槽组，在转子冲片的轴孔边缘处均匀设置有多组呈中心对称的焊口，在转子冲片的轴孔边缘处还设置有一个凸出的定位键；

同一转子模块的所有转子冲片的磁槽组、焊口以及定位键位置相对应，通过焊条在焊口位置将转子模块的所有转子冲片连接在一起；

转子轴的外表面设置有多条定位槽；多个转子模块依次套装于转子轴上，使定位键与定位槽配合，构成转子结构，且各转子模块的磁槽组沿转子轴的延伸方向依次单向错开，形成顺时针或逆时针的单向斜极。

下面针对各部分结构做具体的说明。

图1为本实用新型实施方式提供的转子轴的轴向半剖视图；图2为本实用新型实施方式提供的转子轴从开放端观察的示意图。

转子轴1的主体部分为转子轴本体11，转子轴本体11的一端开放，另一端设置有挡板12。

转子轴本体11为圆柱筒结构，从所述转子轴的开放端至挡板端观察，其外表面设置沿转子轴本体11的轴线方向延伸的第一定位槽13、第二定位槽14、第三定位槽15和第四定位槽16。转子轴本体11的中心为空腔，用来放置主轴。

从转子轴1的开放端至挡板端方向观察，在转子轴本体11的表面沿顺时针方向依次设置第一定位槽13、第二定位槽14、第三定位槽15和第四定位槽16。且第一定位槽13与第二定位槽14之间的圆心角为90°-3α，第二定位槽14与第三定位槽15之间的圆心角为90°+2α，第三定位槽15与第四定位槽16之间的圆心角为90°-3α，第四定位槽16与第一定位槽13之间的圆心角为90°+4α；本实施例中，α的取值为1.5°。

图3为本实用新型实施方式提供的转子结构的轴向半剖图。

为保证转子结构的斜极设置，需要对转子冲片的磁槽组和定位键做一定的要求。首先，磁槽组应为轴对称结构，且磁槽组的对称轴为转子冲片的一条半径。定位键的中心轴线与最靠近该定位键的磁槽组的对称轴之间的夹角为α。本实施例中，α的取值为1.5°。

由多个转子冲片组成的转子模块分为正面和反面，从转子模块的正面向反面观察，定位键位于其最靠近的磁槽组的逆时针方向，反之，从转子模块的反面向正面观察，定位键位于其最靠近的磁槽组的顺时针方向。

装配时，转子轴1的中心孔插入主轴3；第一转子模块21的正面朝向转子轴1的开放端，第一转子模块21的定位键与转子轴1的第一定位槽13配合；

第二转子模块22的正面朝向转子轴1的开放端，第二转子模块22的定位键与转子轴1的第三定位槽15配合；

第三转子模块23的反面朝向转子轴1的开放端，第三转子模块23的定位键与转子轴1的第一定位槽13配合；

第四转子模块24的反面朝向转子轴1的开放端，第四转子模块24的定位键与转子轴1的第三定位槽15配合；

第五转子模块25的正面朝向转子轴1的开放端，第五转子模块25的定位键与转子轴1的第四定位槽16配合；

第六转子模块26的反面朝向转子轴1的开放端，第六转子模块26的定位键与转子轴1的第二定位槽14配合。

组装后的六个转子模块的形式如图4至图6所示。各转子模块之间依次错开1.5°。并且，通过本实施例的安装方式，仅需要4条定位槽就实现了6个转子模块的安装，设计更简单合理。

以第六转子模块26的第六转子模块磁槽组261和第六转子模块焊口262为例，说明一下本实施例中的磁槽组和焊口的结构。

磁槽组包括呈梯形排列的第一磁槽、第二磁槽、第三磁槽和第四磁槽；其中，第一磁槽与第二磁槽的中心线相互平行，且第一磁槽的长度和宽度均大于第二磁槽的长度和宽度。

具体的，第一磁槽为长方形；第二磁槽的中部凸出，形成“凸”字形，且第二磁槽的两端呈楔形。

第三磁槽与第四磁槽为轴对称结构；且第三磁槽及第四磁槽远离第一磁槽的一端为方形，靠近第一磁槽的一端为楔形。第三磁槽及第四磁槽的楔形部分的一条边与第一磁槽的一条边平行。

焊口由两个连续布置的弧形槽构成。

以第五转子模块25的第五转子模块定位键253为例，说明一下本实施例中的定位键的结构。

定位键包括向外凸出的定位键本体，以及与转子冲片相连接处设置向转子冲片的中心凹陷的凹槽。

凹槽与转子冲片相连接的边为倾斜的直边，凹槽与定位键本体41相连接部分做倒圆角处理。

本实用方式提供的电机为永磁电机，主要用于新能源汽车，包括所述的带定位键的电机转子冲片，其他部分采用现有技术规格即可。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种永磁电机斜极转子结构，其特征在于，包括转子轴和多个转子模块；

所述转子模块由多片转子冲片叠加构成，各所述转子冲片上分别设置多组呈中心对称的镂空的磁槽组，在所述转子冲片的轴孔边缘处均匀设置有多组呈中心对称的焊口，在所述转子冲片的轴孔边缘处还设置有一个凸出的定位键；

同一所述转子模块的所有转子冲片的磁槽组、焊口以及定位键位置相对应，通过焊条在焊口位置将所述转子模块的所有转子冲片连接在一起；

所述转子轴的外表面设置有多条定位槽；

多个所述转子模块依次套装于所述转子轴上，使所述定位键与所述定位槽配合，构成转子结构，且各所述转子模块的磁槽组沿所述转子轴的延伸方向依次单向错开，形成顺时针或逆时针的单向斜极。

2.根据权利要求1所述的永磁电机斜极转子结构，其特征在于，所述磁槽组为轴对称结构，且所述磁槽组的对称轴为所述转子冲片的一条半径。

3.根据权利要求2所述的永磁电机斜极转子结构，其特征在于，某一所述转子模块的定位键的中心轴线与该转子模块上最靠近所述定位键的磁槽组的对称轴之间的夹角为α，且α≠0。

4.根据权利要求3所述的永磁电机斜极转子结构，其特征在于，所述转子轴的一端开放，另一端设置有挡板。

5.根据权利要求4所述的永磁电机斜极转子结构，其特征在于，所述转子轴上的定位槽为4条，所述转子模块为6个。

6.根据权利要求5所述的永磁电机斜极转子结构，其特征在于，所述转子模块分为正面和反面，从所述转子模块的正面向反面观察，所述定位键位于其最靠近的磁槽组的逆时针方向，反之，从所述转子模块的反面向正面观察，所述定位键位于其最靠近的磁槽组的顺时针方向；

从所述转子轴的开放端至挡板端方向观察，所述转子轴的四条定位槽沿顺时针方向依次标记为第一定位槽、第二定位槽、第三定位槽和第四定位槽；则所述第一定位槽与所述第二定位槽之间的圆心角为90°-3α，所述第二定位槽与所述第三定位槽之间的圆心角为90°+2α，所述第三定位槽与所述第四定位槽之间的圆心角为90°-3α，所述第四定位槽与所述第一定位槽之间的圆心角为90°+4α；

第一个转子模块的正面朝向所述转子轴的开放端，第一个转子模块的定位键与所述转子轴的第一定位槽配合；

第二个转子模块的正面朝向所述转子轴的开放端，第二个转子模块的定位键与所述转子轴的第三定位槽配合；

第三个转子模块的反面朝向所述转子轴的开放端，第三个转子模块的定位键与所述转子轴的第一定位槽配合；

第四个转子模块的反面朝向所述转子轴的开放端，第四个转子模块的定位键与所述转子轴的第三定位槽配合；

第五个转子模块的正面朝向所述转子轴的开放端，第五个转子模块的定位键与所述转子轴的第四定位槽配合；

第六个转子模块的反面朝向所述转子轴的开放端，第六个转子模块的定位键与所述转子轴的第二定位槽配合。

7.根据权利要求3所述的永磁电机斜极转子结构，其特征在于，所述α的取值为1°～2°。

8.根据权利要求1所述的永磁电机斜极转子结构，其特征在于，所述焊口由至少两个连续的弧形槽构成。

9.根据权利要求1所述的永磁电机斜极转子结构，其特征在于，所述定位键为方形键或梯形键。

10.一种电机，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的永磁电机斜极转子结构。