CN207200410U - 一种盘式电机的转子磁钢固定结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种盘式电机的转子磁钢固定结构，解决了现有技术中磁钢两侧采用舌榫的连接方式，造成磁钢加工难度增加，工艺复杂，成本较高的缺陷，包括中间带有转轴孔的转子盘，转子盘沿圆周方向分布有与磁钢相配合的多个扇形结构的磁钢安装槽，磁钢的径向两端通过固定件固定于磁钢安装槽内并至少有一个表面外露，磁钢的外露表面与转子盘表面相平齐。磁钢的径向端固定后，磁钢的外露表面与转子盘两表面平齐，不影响电机的气隙长度；而且固定件是与磁钢的径向端配合，这样可以简化磁钢的结构，同时又通过固定件来调整磁钢的装配间隙，降低加工难度，简化工艺，同时降低涡流损耗，提高电机工作效率。

Description

一种盘式电机的转子磁钢固定结构

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，尤其是一种盘式电机的转子磁钢固定结构。

背景技术

盘式永磁电机的磁钢一般都是安装在转子上，而盘式永磁电机转子磁钢的固定一直以来都是个难题。这在很大程度上限制了盘式永磁电机的发展。盘式永磁电机的磁钢固定结构，会影响到整个转子的生产加工进度、转子表面的磁通率，进而影响整个电机的性能以及盘式磁通电机的推广和应用。

中国专利CN101919140B公开了一种用于电机的转子，转子上设置孔，永久磁铁滑入到孔内，利用舌榫配置，在轴向和周向上限制磁铁，并用加强带围绕转子的径向外边缘缠绕以提供磁钢径向约束，但是该结构需要在磁钢径向侧边开出榫槽，增加了磁钢加工的难度，另外还需要用加强带对磁钢的径向外边缘进行约束，工艺复杂，成本高。

中国专利CN203504325U公开了一种双定子周向磁场无刷直流电动机转子的永磁体固定结构，在磁钢的外周包围一个或多个固定片，并通过固定片对磁钢加以定位的方法，但是该种固定结构使得固定片会凸起在磁钢的表面，会明显影响到电机的气隙长度，如果固定片太薄，则永磁体固定的机械强度又不够，容易松动并脱离。

中国专利CN204578231U公开一种永磁电机转子，磁铁以锥面配合的方式固定于转子盘中，虽然不用加工榫槽，也不用固定片，但是锥形的安装槽有更高的加工要求，同时对磁铁也提出了更高的加工要求，装配的时候要保证装配精度，加工和装配的难度增加。

发明内容

本实用新型解决了现有技术中磁钢两侧采用舌榫的连接方式，造成磁钢加工难度增加，工艺复杂，成本较高的缺陷，提供了一种盘式电机的转子磁钢固定结构，通过固定件将磁钢固定于转子盘上，简化磁钢的结构，同时又通过固定件来调整磁钢的装配间隙，降低装配难度，简化工艺，同时能够降低涡流损耗，提高电机工作效率。

本实用新型还解决了现有技术中采用固定片来固定磁钢，造成固定片凸起在磁钢表面，影响到电机气隙长度的缺陷，提供了一种盘式电机的转子磁钢固定结构，保证磁钢与转子表面平齐，不会影响到电机气隙长度。

本实用新型解决了现有技术中磁钢以锥面配合的方式固定于转子盘，带来的更高要求的加工和装配难度的缺陷，提供了一种盘式电机的转子磁钢固定结构，通过固定件将磁钢固定于转子盘上，简化磁钢的结构，同时又通过固定件来调整磁钢的装配间隙，降低装配难度，简化工艺，同时能够降低涡流损耗，提高电机工作效率。

本实用新型的具体技术方案为：一种盘式电机的转子磁钢固定结构，包括中间带有转轴孔的转子盘，转子盘沿圆周方向分布有多个用于安装磁钢的扇形结构的磁钢槽，磁钢的径向两端通过固定件固定于磁钢槽内并至少有一个表面外露，磁钢的外露表面与转子盘上磁钢槽槽口所在表面相平齐。磁钢的径向端固定后，磁钢的外露表面与转子盘两表面平齐，不影响电机的气隙长度；而且固定件是与磁钢的径向端配合，这样可以简化磁钢的结构，同时又通过固定件来调整磁钢的装配间隙，降低加工难度，简化工艺，同时降低涡流损耗，提高电机工作效率。

作为优选，磁钢槽的两侧边为直边，磁钢呈扇形，磁钢的两侧边为直边，磁钢固定于磁钢槽内，直边相互贴合。磁钢两侧边为直边，磁钢槽两侧边为直边，加工比较方便，且能保证精度。

作为优选，固定件与磁钢两径向端之间采用一体浇注成型；或者，固定件分为内固定件和外固定件，内固定件固定磁钢的内径端，外固定件固定磁钢的外径端，内固定件、外固定件与磁钢内径端和外径端之间采用榫卯的方式连接。扇形的磁钢，内径端和外径端加工长度小，方便加工，磁钢加工，磁钢径向两端通过浇注的方式一体成型内固定件和外固定件，浇注可以采用注塑的方式或者铸铝的方式；或者磁钢两端与固定件之间采用榫卯的方式连接，磁钢结构简单，连接方便。

作为优选，磁钢的径向两端分别设置有内榫头和外榫头，内固定件和外固定件上分别设置有内榫槽和外榫槽，内榫头与内榫槽相配合，外榫头与外榫槽相配合；或者磁钢的径向两端分别设置有内榫槽和外榫槽，内固定件和外固定件上分别设置有内榫头和外榫头，内榫头与内榫槽相配合，外榫头与外榫槽相配合。

作为优选，磁钢的径向两端分别设置有内榫头和外榫头，内固定件和外固定件与转子盘固定后形成内榫槽和外榫槽，内榫头与内榫槽相配合，外榫头与外榫槽相配合。

作为优选，磁钢槽的内径端设置有内连接边，磁钢槽的外径端设置有外连接边，两固定件分别固定于内连接边上和外连接边上。

作为优选，磁钢槽内径端为弧形，磁钢槽外径端为弧形，磁钢槽之间形成间隔的辐条，辐条呈等宽结构或者呈内小外宽的变宽结构。

作为优选，磁钢槽为为贯通结构，即磁钢槽贯通转子盘两侧表面，磁钢由两固定件固定后，磁钢的两侧表面与转子盘的两侧表面相平齐。

作为优选，磁钢槽具有槽底形成单面封闭结构，磁钢由两固定件固定后，磁钢的一侧表面与槽底表面相贴合，磁钢的另一侧表面与转子盘磁钢槽开口所在平面相平齐。

作为优选，转子盘对应磁钢槽外径端的部位设置有外限位台阶。

本实用新型的有益效果是：磁钢的径向端固定后，磁钢的外露表面与转子盘两表面平齐，不影响电机的气隙长度；而且固定件是与磁钢的径向端配合，这样可以简化磁钢的结构，同时又通过固定件来调整磁钢的装配间隙，降低加工难度，简化工艺，同时降低涡流损耗，提高电机工作效率。

附图说明

图1是本实用新型一种结构示意图；

图2是本实用新型一种剖视图；

图3是本实用新型一种装配示意图；

图4是本实用新型一种转子盘结构示意图；

图5是本实用新型第二种结构示意图；

图6是本实用新型图5所示结构的剖视图；

图7是本实用新型图5所示结构的装配示意图；

图8是本实用新型图5所示结构的转子盘结构示意图；

图9是本实用新型第三中结构示意图；

图10是本实用新型第四种结构示意图；

图11是本实用新型第五种结构示意图；

图12是本实用新型第六种结构示意图；

图中：1、转子盘，2、磁钢，3、外固定件，4、螺钉，5、内固定件，6、磁钢槽，7、外连接边，8、内连接边，9、外榫头，10、外配合槽，11、外榫槽，12、内榫头，13、内榫槽，14、内弧形端，15、辐条，16、操作孔，17、外辐边，18、外限位台阶。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图对本实用新型作进一步的描述。

实施例1：一种盘式电机的转子磁钢固定结构（参见图1图2图3图4），包括圆形的转子盘1，转子盘的中间设置有用于安装固定转轴的转轴孔，转轴孔的径向外部为圆盘部，转子盘的圆盘部上均布有若干磁钢槽6，磁钢槽贯通转子盘两侧面，磁钢槽呈对称的扇形状，扇形的对称线经过转子盘的圆心，磁钢槽的两侧为直边，直边的延长线交点处于圆盘部上，所有磁钢槽直边的延长线交点处于圆盘部上以转轴孔轴心为圆心的圆上。圆盘部上扇形的磁钢槽之间为辐条15，辐条的厚度与圆盘部的厚度相等，辐条的宽度为等宽。磁钢槽的内径端位置设置有内连接边8，磁钢槽的外径端位置设置有外连接边7，内连接边的厚度与外连接边的厚度相等均小于圆盘部的厚度，内连接边和外连接边相对圆盘部均为偏心状，本实施例中，内连接边和外连接边的厚度均为圆盘部厚度的1/2，内连接边和外连接边与圆盘部的一个侧面相平齐，内连接边和外连接边在圆盘部的另一个侧面上形成凹陷的内连接槽和外连接槽。内连接边朝向磁钢槽的侧边为外凸的圆弧形，内连接槽朝向转轴孔的一端为朝向转轴孔凸出的圆弧形，外连接边朝向磁钢槽的侧边为内凹的圆弧形。内连接边和外连接边的中间部位设置有螺纹孔。

磁钢槽内放置有磁钢2，磁钢的厚度与磁钢槽的厚度相等，磁钢放入后，磁钢的两个表面外露，且两外露表面与圆盘部的两个表面相平齐，磁钢呈扇形状，磁钢的两侧为直边，磁钢的内径端通过内固定件5与内连接边相固定，磁钢的外径端通过外固定件3与外连接边相固定，磁钢固定后，磁钢两侧的直边与磁钢槽两侧的直边相贴合。

磁钢的内径端设置有横截面呈矩形的内榫头12，磁钢的外径端设置有横截面为矩形的外榫头9，内榫头和外榫头的厚度均相等均为磁钢厚度的1/2，内榫头和外榫头处于磁钢的中心面上。内榫头的端面为内凹的圆弧形，外榫头的端面为外凸的圆弧形。内固定件和外固定件的径向截面均呈“h”形，都具有两个厚度，且均为1：2的关系，最大的厚度与圆盘部的厚度相等，厚度小的部位与厚度大的部位之间为肩部，肩部为圆弧形，厚度小的部位形成内配合槽。内固定件的厚度小的端部为外凸的内弧形端14，内弧形端与内连接槽的外凸的圆弧形相吻合，内配合槽与内连接边相配合，厚度小的部位与内连接边相重叠，厚度小的部位上设置有圆孔。内固定件厚度大的端部为内凹的内榫槽13，内榫槽的位置形状均与磁钢的内榫头相吻合，内榫槽的底部为凹弧状，磁钢的内榫头插入到内榫槽内，内固定件与内连接边相配合，内固定件的肩部与内连接边的外凸的圆弧形的侧边相贴合，圆孔与螺纹孔同轴，从圆孔一侧旋入螺钉4，螺钉旋入到螺纹孔内固定内固定件与内连接边，此时磁钢的两个侧面与圆盘部的两个侧面相平齐。外固定件厚度小的部位形成外配合槽10，厚度大的端部为内凹的外榫槽11，外榫槽的位置形状均与磁钢的外榫头相吻合，外榫槽的底部为凹弧状，磁钢的外榫头插入到外榫槽内，外固定件与外连接边相配合，外配合槽与外连接边相配合，厚度小的部位与外连接边相重叠，厚度小的部位上设置有圆孔。磁钢的外榫头插入到外榫槽内，外固定件与外连接边相配合，外固定件的肩部与外连接边的内凹的圆弧形的侧边相贴合，圆孔与螺纹孔同轴，从圆孔一侧旋入螺钉4，螺钉旋入到螺纹孔内固定外固定件与外连接边，此时磁钢的两个侧面与圆盘部的两个侧面相平齐，外固定件的外端面与转子盘的外周面相平齐。

磁钢两侧为直边，磁钢槽两侧为直边，加工简单，降低加工工艺难度，尤其是可以降低直边精度上的要求，磁钢装配入磁钢槽内后，直边相互接触，由于是扇形，因此铜鼓径向上的控制，可以减小直边的接触间隙，磁钢装配后，本实施例比较简单满足磁钢两侧面与圆盘部两侧面相平齐的要求。转子盘上的辐条的宽度相等，磁钢槽的加工更加简单。

实施例2：一种盘式电机的转子磁钢固定结构（参见图5图6图7图8），包括圆形的转子盘1，转子盘的中间设置有用于安装固定转轴的转轴孔，转轴孔的径向外部为圆盘部，转子盘的圆盘部上均布有若干磁钢槽6，磁钢槽贯通转子盘的两侧表面，磁钢槽呈对称的扇形状，扇形的对称线经过转子盘的圆心，磁钢槽的两侧为直边，直边的延长线的交点处于转子盘的轴心位置。圆盘部上扇形的磁钢槽之间为辐条15，辐条的宽度为变化结构，圆盘部直径大的位置的辐条的宽度大于直径小的位置的辐条的宽度，辐条的厚度与圆盘部的厚度相等。磁钢槽为封闭结构，磁钢槽的外径端为外辐边17，外辐边呈圆弧形弯曲状，外辐边为等厚结构，外辐边的宽度于圆盘部的厚度相等，外辐边的中间位置设置有径向的圆孔。圆盘部对应磁钢槽内径端的位置设置有操作孔16，操作孔穿透圆盘部的两个侧面，操作孔与磁钢槽之间形成内辐边，内辐边呈圆弧形状，内辐边的厚度小于外辐边的厚度，内辐边的中间位置设置有径向的圆孔，本实施例中，外辐边上的圆孔为一个，内辐边上的圆孔为一个，同一磁钢槽内径端和外径端对应的圆孔处于圆盘部的同一半径上，内辐边和外辐边相当于实施例1中的内连接边和外连接边。

磁钢槽内放置有磁钢2，磁钢的厚度与磁钢槽的厚度相等，磁钢放入后，磁钢的两个表面外露，两外露表面与圆盘部的两个表面相平齐，磁钢呈扇形状，磁钢的两侧为直边，磁钢的内径端通过内固定件5与内辐边相固定，磁钢的外径端通过外固定件3与外辐边相固定，磁钢固定后，磁钢两侧的直边与磁钢槽两侧的直边相贴合。磁钢的内径端设置有横截面呈矩形的内榫头12，磁钢的外径端设置有横截面为矩形的外榫头9，内榫头和外榫头的厚度均相等均为磁钢厚度的1/2，内榫头和外榫头处于磁钢的中心面上。内榫头的端面为内凹的圆弧形，外榫头的端面为外凸的圆弧形。

内固定件上设置有内榫槽13，内固定件整体呈槽形，内榫槽的槽口所在面外凸，外固定件上设置有外榫槽11，外固定件整体呈槽形，外榫槽的槽口所在面内凹。内固定件的中间部位设置有螺纹孔，螺纹孔垂直并穿透内榫槽的槽底，外固定件的中间部位设置有螺纹孔，螺纹孔垂直并穿透外榫槽的槽底。内固定件的内榫槽与磁钢的内榫头的形状相适配，外固定件上的外榫槽与磁钢的外榫头的形状相适配。内固定件的长度方向形状与磁钢槽内径端的形状相适配，外固定件的长度方向形状与磁钢槽外径端的形状相适配。磁钢两端连接内固定件和外固定件后的径向长度与磁钢槽的径向长度相等。

磁钢两端的内榫头和外榫头分别连接内固定件和外固定件后放入到磁钢槽内，内固定件的螺纹孔对准内辐边的圆孔并用螺钉连接固定，外固定件的螺纹孔对准外辐边的圆孔并用螺钉连接固定。

实施例3：一种盘式电机的转子磁钢固定结构（参见图9），与上述两实施例不同之处在于：转子盘的圆盘部上的磁钢槽6，磁钢槽具有槽底形成非贯通的单面封闭结构，槽底的内径部位形成内连接边8，槽底的外径部位形成外连接边7，内连接边和外连接边的厚度与槽底的厚度相等，转子盘对应内连接边的位置形成内限位台阶，磁钢两径向端分别设置有内榫头12和外榫头9，内固定件和外固定件呈槽形结构，内固定件上设置有内榫槽，外固定件上设置有外榫槽，内榫头插入到内榫槽内，外榫头插入到外榫槽内。内连接边和外连接边上均设置有螺纹孔，螺纹孔与转子盘轴线相平行，内固定件上设置有圆孔，外固定件上设置有圆孔，内固定件和外固定件与转子盘固定时，内固定件与内限位台阶相抵接，内固定件的圆孔与对应的螺纹孔同轴，并用螺钉固定，外固定件的圆孔与对应的螺纹孔同轴并用螺钉固定。其余结构参照实施例1或实施例2。

实施例4：一种盘式电机的转子磁钢固定结构（参见图10），与实施例3不同之处在于：内连接边和外连接边的厚度大于槽底的厚度，内连接边与槽底之间形成内限位台阶，外连接边与槽底之间形成外限位台阶18，内固定件和外固定件为平板状结构，内固定件的径向长度大于内连接边的径向长度并在内限位台阶处形成内榫槽，外固定件的径向长度大于外连接边的径向长度并在外限位台阶处形成外榫槽。磁钢的内径端和外径端均设置有外凸的内榫头和外榫头，内榫头和外榫头相对磁钢中心面为偏置结构，即内榫头和外榫头与磁钢贴合槽底的一侧表面相平齐，内榫头的厚度与外榫头的厚度与内限位台阶和外限位台阶的高度一致。其余结构参照实施例3。

实施例5：一种盘式电机的转子磁钢固定结构（参见图11），与实施例1不同之处在于：磁钢槽具有槽底形成非贯通的单面封闭结构，转子盘对应槽底内径和外径的部位分别形成内连接边和外连接边，内连接边的厚度与外连接边的厚度相等并均大于槽底的厚度，并分别在厚度变化的部位形成内限位台阶和外限位台阶，磁钢两径向端分别设置有内榫头和外榫头，磁钢的厚度与磁钢槽的厚度相等，磁钢两径向端通过内固定件和外固定件固定与磁钢槽内，只形成一个外露表面，该外露表面与转子盘对应磁钢槽槽口所在表面相平齐。内固定件的径向截面呈“h”形，有两个厚度，厚度小的部位与内连接边相重叠配合并通过螺钉固定连接，厚度大的部位的厚度与磁钢槽的厚度相等，并在该部位的端部设置有内榫槽，内榫头插入到内榫槽内。外固定件的径向截面呈“h”形，有两个厚度，厚度小的部位与外连接边相重叠配合并通过螺钉固定连接，厚度大的部位的厚度与磁钢槽的厚度相等，并在该部位的端部设置有外榫槽，外榫头插入到外榫槽内。其余结构参照实施例1。

实施例6：一种盘式电机的转子磁钢固定结构（参见图12），与实施例5不同之处在于：磁钢的内径端设置有内榫槽，磁钢的外径端设置有外榫槽，内固定件上设置有内榫头，外固定件上设置有外榫头。其余结构参照实施例5。

实施例7：一种盘式电机的转子磁钢固定结构，与上述实施例不同之处在于，磁钢两端的固定件与磁钢为一体浇注成型，磁钢加工好，将磁钢放入到浇注模具内，并在磁钢两端的位置流出浇注的空间，固定磁钢后向磁钢两端的空间内注塑，与磁钢直接注塑成型内固定件和外固定件。其余结构参照其他实施例。

以上所述，仅是本实用新型的几种较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种盘式电机的转子磁钢固定结构，其特征在于包括中间带有转轴孔的转子盘，转子盘沿圆周方向分布有多个用于安装磁钢的扇形结构的磁钢槽，磁钢的径向两端通过固定件固定于磁钢槽内并至少有一个表面外露，磁钢的外露表面与转子盘上磁钢槽槽口所在表面相平齐。

2.根据权利要求1所述的一种盘式电机的转子磁钢固定结构，其特征在于磁钢槽的两侧边为直边，磁钢呈扇形，磁钢的两侧边为直边，磁钢固定于磁钢槽内，直边相互贴合。

3.根据权利要求1所述的一种盘式电机的转子磁钢固定结构，其特征在于固定件与磁钢两径向端之间采用一体浇注成型；或者，固定件分为内固定件和外固定件，内固定件固定磁钢的内径端，外固定件固定磁钢的外径端，内固定件、外固定件与磁钢内径端和外径端之间采用榫卯的方式连接。

4.根据权利要求3所述的一种盘式电机的转子磁钢固定结构，其特征在磁钢的径向两端分别设置有内榫头和外榫头，内固定件和外固定件上分别设置有内榫槽和外榫槽，内榫头与内榫槽相配合，外榫头与外榫槽相配合；或者磁钢的径向两端分别设置有内榫槽和外榫槽，内固定件和外固定件上分别设置有内榫头和外榫头，内榫头与内榫槽相配合，外榫头与外榫槽相配合。

5.根据权利要求3所述的一种盘式电机的转子磁钢固定结构，其特征在于磁钢的径向两端分别设置有内榫头和外榫头，内固定件和外固定件与转子盘固定后形成内榫槽和外榫槽，内榫头与内榫槽相配合，外榫头与外榫槽相配合。

6.根据权利要求1所述的一种盘式电机的转子磁钢固定结构，其特征在于磁钢槽的内径端设置有内连接边，磁钢槽的外径端设置有外连接边，两固定件分别固定于内连接边上和外连接边上。

7.根据权利要求1所述的一种盘式电机的转子磁钢固定结构，其特征在于磁钢槽内径端为弧形，磁钢槽外径端为弧形，磁钢槽之间形成间隔的辐条，辐条呈等宽结构或者呈内小外宽的变宽结构。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的一种盘式电机的转子磁钢固定结构，其特征在于磁钢槽为贯通结构，即磁钢槽贯通转子盘两侧表面，磁钢由两固定件固定后，磁钢的两侧表面与转子盘的两侧表面相平齐。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的一种盘式电机的转子磁钢固定结构，其特征在于磁钢槽具有槽底形成单面封闭结构，磁钢由两固定件固定后，磁钢的一侧表面与槽底表面相贴合，磁钢的另一侧表面与转子盘磁钢槽开口所在平面相平齐。

10.根据权利要求9所述的一种盘式电机的转子磁钢固定结构，其特征在于转子盘对应磁钢槽外径端的部位设置有外限位台阶。