CN207459903U - 电机及其转子平衡板 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种电机及其转子平衡板，其中，电机转子平衡板包括设置在转子(3)两端的平衡板本体(21)，所述平衡板本体(21)上设置有多个凸出于板面的扇叶(22)，多个所述扇叶(22)围绕所述转子(3)的轴线沿周向间隔地形成在所述平衡板本体(21)的所述板面上。在电机运行过程中，转子自由转动，并带动设置在转子两端的平衡板一起转动，相应地，转动过程中本公开所述的电机转子平衡板上的多个扇叶能够搅动电机内部的空气，促进电机内部空气的流动，加强对线圈的散热效果，有效地降低线圈的温度，保证电机的正常工作，同时，设计具有不同结构的平衡板，能够满足不同平衡量的要求，保证转子的动平衡。

Description

电机及其转子平衡板

技术领域

本公开涉及电机设计技术领域，特别涉及一种电机及其转子平衡板。

背景技术

电机运行过程中，线圈产生的热量随电阻的增大而增大，为保证电机的正常工作，电机的冷却降温是设计人员考虑的重要因素。相关技术中，电机的冷却方式主要有风冷、油冷和机壳冷却等，比较常用的为机壳冷却，生产实践证明，由于外层线圈距离机壳较近，能够充分冷却，而内层线圈离机壳较远，内层线圈的温度偏高，导致电机线圈内层和外层的温度相差较大，最大超过50℃。因此，机壳冷却等方式不能保证线圈内层和外层之间的温度达到平衡，实现对电机线圈的有效降温，保证对电机的正常工作。

实用新型内容

有鉴于此，本公开旨在提出一种电机转子平衡板，以降低线圈工作时的温度，保证对电机线圈的冷却效果，进一步保证电机的正常工作。

为达到上述目的，本公开的技术方案是这样实现的：

一种电机转子平衡板，包括设置在转子两端的平衡板本体，所述平衡板本体上设置有多个凸出于板面的扇叶，多个所述扇叶围绕所述转子的轴线沿周向间隔地形成在所述平衡板本体的所述板面上。

进一步的，所述平衡板本体形成为套设于所述转子上的圆环，所述扇叶设置于所述圆环背离所述转子的板面上，多个所述扇叶形成为沿周向等间隔设置的板状结构。

进一步的，多个所述扇叶形成为梯形板，所述梯形板的梯形截面垂直于所述板面且位于相对于所述转子的轴线的径向面上，或者多个所述扇叶形成为弧形板，所述弧形板的弧形截面平行于所述板面并且从所述平衡板的外周呈弧状地朝向所述转子的轴线延伸，或者多个所述扇叶形成为矩形板，所述矩形板的矩形截面垂直于所述板面且位于相对于所述转子的轴线的径向面上。

进一步的，所述转子具有铁芯，位于所述平衡板本体之间的所述铁芯上形成有多个沿周向间隔设置且沿轴向延伸的通孔，所述平衡板本体上形成有多个沿周向间隔设置的平衡孔，所述平衡孔和所述通孔的孔径相同且两者同轴设置。

进一步的，所述平衡板本体上还设置有多个沿周向间隔设置的平衡柱，多个所述平衡柱和所述扇叶沿周向均匀地交替设置。

进一步的，所述扇叶包括由所述平衡板本体上凸出的第一扇叶和第二扇叶，多个所述第一扇叶和所述第二扇叶沿周向均匀地交替设置，其中多个所述第二扇叶的平行于所述板面的截面沿径向向内具有径向段和折弯段，所述径向段沿径向延伸，所述折弯段向内凸出于所述第一扇叶并与所述径向段呈角度地折弯。

进一步的，所述平衡板本体上相邻所述扇叶之间分别设置有平衡孔组，多个所述平衡孔组内形成有多个大小不一的平衡孔。

进一步的，所述平衡板本体的厚度为6-8mm。

进一步的，所述平衡板为铝合金材质。

相对于现有技术，本公开所述的电机转子平衡板具有以下优势：

在电机运行过程中，转子自由转动，并带动设置在转子两端的平衡板一起转动，相应地，转动过程中平衡板上的多个扇叶能够搅动电机内部的空气，促进电机内部空气的流动，加强对线圈的散热效果，有效地降低线圈的温度，保证电机的正常工作，同时，设计具有不同结构的平衡板，能够满足不同平衡量的要求，保证转子的动平衡。

本公开的另一目的在于提出一种电机，该电机包括定子和转子，所述转子上设置有本公开提供的平衡板。

所述电机与上述电机转子平衡板相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本公开的一部分的附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本公开实施例所述的电机的结构示意图；

图2为本公开实施例所述的电机转子的结构示意图；

图3为本公开第一实施例所述的电机转子平衡板的结构示意图；

图4为本公开第二实施例所述的电机转子平衡板的结构示意图；

图5为本公开第三实施例所述的电机转子平衡板的结构示意图；

图6为本公开第四实施例所述的电机转子平衡板的结构示意图；

图7为本公开第五实施例所述的电机转子平衡板的结构示意图。

附图标记说明：

1-电机，2-平衡板，21-平衡板本体，22-扇叶，221-第一扇叶，222-第二扇叶，23-平衡孔，24-平衡柱，3-转子，32-铁芯，321-通孔，4-定子，5-机壳，6-前端盖，7-后端盖，8-轴承。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

另外，在本公开的实施例中所提到的“上、下”通常是指在本公开提供的电机正常安装的情况下定义的，例如图1所示的图面方向，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外，“轴向、径向”是指相对于转子的轴线而言的。此外，本公开中使用的术语“第一”“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

电机转子平衡板是转子安装固定时轴向压紧的零部件，用于在转子高速运转时，通过在转子两端的平衡板上配重来实现电机转子的动平衡。如图2至图7所示，本公开提供一种电机转子平衡板，包括设置在转子3两端的平衡板本体21，其中，平衡板本体21上设置有多个凸出于板面的扇叶22，多个扇叶22围绕转子3的轴线沿周向间隔地形成在平衡板本体21的板面上。这样，在电机运行过程中，转子3自由转动，并带动设置在转子3两端的平衡板2一起转动，相应地，转动过程中平衡板2上的多个扇叶22能够搅动电机内部的空气，促进电机内部空气的流动，加强对线圈的散热效果，有效地降低线圈的温度，保证电机的正常工作，同时，设计具有不同结构的平衡板2，能够满足不同平衡量的要求，保证转子3的动平衡。

平衡板本体21和设置于平衡板本体21上的多个扇叶22可以为任意适当的形式。在本公开中，平衡板本体21可以形成为套设于转子3上的圆环，扇叶22设置于圆环背离转子3的板面上，多个扇叶22可以形成为沿周向等间隔设置的板状结构。在电机运行过程中，平衡板2随转子3一起转动，两者具有相同的转速，针对不同型号的转子3，可选择不同轴径的平衡板2，以保证对线圈的散热效果，在其他实施方式中，平衡板本体21还可以形成为方形、椭圆形等，此处不做任何限制。

综合考虑平衡板2上的扇叶22对线圈的冷却效果和对转子3的平衡量两方面的因素，为满足不同设计要求，本公开提供多种具有不同结构的电机转子平衡板，将在下文中进行详细介绍。

作为本公开的第一示例性实施方式，如图3所示，为增大扇叶22与电机内部空气的接触面积，加快电机内部空气的流动速度，扇叶22可以形成为梯形板，梯形板的梯形截面垂直于板面且位于相对于转子3的轴线的径向面上，这样，在平衡板2的转动过程中，多个扇叶22不断搅动电机内部的空气，对线圈进行降温。另外，为满足转子3不同平衡量的要求，平衡板本体21上形成有多个沿周向间隔设置的平衡孔23，进一步地，在本实施方式中，由于平衡孔23形成于平衡板本体21的内层，平衡板本体21内部厚度较小，单独在平衡板2上开孔无法满足整个转子3的动平衡量，如图2所示，转子3具有铁芯32，位于平衡板本体21之间的铁芯32上形成有多个沿周向间隔设置且沿轴向延伸的通孔321，平衡孔23和通孔321的孔径相同且两者同轴设置。

具体地，在本公开中，扇叶22过大可能与电机的机壳相碰接触，扇叶22过小不能保证冷却效果，在本实施方式中，扇叶22沿轴向的高度可以为10-15mm。平衡孔23可以形成为由大小不同的圆孔构成的花边孔，具体地，在本实施方式中，平衡孔23由一个直径为5mm和三个直径为1mm的圆孔构成，以满足不同平衡量的要求，同时，在调节平衡量时，还可以填充一些材料至平衡孔23内，例如铝块或铜块等。在其他实施方式中，还可以通过调整扇叶22的高度和厚度等方式调节转子3的平衡量。

作为本公开的第二示例性实施方式，如图4所示，多个扇叶22还可以形成为弧形板，弧形板的弧形截面平行于板面并且从平衡板的外周呈弧状地朝向转子3的轴线延伸，同样地，在本实施方式中，平衡板本体21上也可以设置第一示例性实施方式中提到的平衡孔23，转子3的铁芯32上设置有与平衡孔23孔径相同且同轴设置的通孔321，其作用和技术效果相同，此处不做过多赘述。

作为本公开的第三示例性实施方式，如图5所示，扇叶22可以形成为上述的梯形板或弧形板，并且，平衡板本体21上还设置有多个沿周向间隔设置的平衡柱24，多个平衡柱24和扇叶22沿周向均匀地交替设置。这里，平衡柱24可以为锥形结构，平衡柱24的作用是采用增重的方式实现转子3的动平衡，平衡柱24的尺寸需要根据转速的不同而改变，并且当转子3的转速较快时，需保证平衡柱24具有较高的强度，避免平衡柱24发生断裂。另外，在调节平衡量时，平衡柱24上还可以套设有平衡垫片(图中未示出)，平衡垫片可以为高密度材料制成，靠自身变形紧固至平衡柱24上。在本公开中，平衡垫片可以为螺栓垫，不需要特别制作，且成本较低。

作为本公开的第四示例性实施方式，如图6所示，扇叶22包括由平衡板本体21上凸出的第一扇叶221和第二扇叶222，多个第一扇叶221和第二扇叶222沿周向均匀地交替设置，即，相邻第一扇叶221之间第二扇叶222的数量相同，可以为一个，相邻第二扇叶222之间第一扇叶221的数量相同，可以为两个。其中，第一扇叶221主要用于调节平衡量，多个第二扇叶222的平行于板面的截面沿径向向内具有径向段和折弯段，径向段沿径向延伸，折弯段向内凸出于第一扇叶221并与径向段呈角度地折弯，这样，在平衡板2转动过程中，折弯段能够增大与电机内部空气的接触面积，加速空气的流动，起到降温冷却的作用。在本实施方式中，第一扇叶221和第二扇叶222与平衡板本体21一体成型，采用去重的方式调节转子3的平衡量，加工方便，但是由于去重的整体质量较小，适用于加工精度较高的产品，即不平衡量较小的产品。

作为本公开的第五示例性实施方式，如图7所示，多个扇叶22还可以形成为矩形板，矩形板的矩形截面垂直于板面且位于相对于转子3的轴线的径向面上，并且，平衡板本体21上相邻扇叶22之间分别设置有平衡孔组，多个平衡孔组内形成有多个大小不一的平衡孔23。多个大小不一的平衡孔23能够实现转子平衡量的调节，具体地，在本实施方式中，平衡孔组内包括直径分别为5mm、4mm、3mm和2mm的平衡孔23各两个，同样地，在进行平衡量的调节时，还可以在平衡孔23内嵌入铅块或铜块等。本实施方式中，矩形板的扇叶22相对更容易加工，且不需要在转子3的铁芯32上开孔，同时还能够保证对平衡量的调节，平衡板本体21的厚度可以略微加厚，在本公开中平衡板本体21的厚度可以为6-8mm。

综上所述，经过实际生产和试验验证比较，在上述五种不同的平衡板中，图3中所示的平衡板对线圈的冷却效果最好，但风磨损耗(电机驱动平衡板转动时的耗能)最高，图5中所示的平衡板冷却效果好，风磨损耗也不高，图7中所示的平衡板冷却效果虽然不是最好，但风磨损耗最低。在实际应用中，可以根据不同客户的要求，选择不同结构的平衡板2，以保证对线圈的冷却效果，同时保证转子3的动平衡。

另外，在本公开中，上述平衡板2可以为铝合金材质，铝的密度远小于铜，可降低平衡板2的重量，铝的价格也低于铜，还能够降低成本，同时，易于成型，加工方便。

根据本公开的第二个方面，如图1和图2所示，本公开还提供一种电机，电机1包括机壳5、设置在机壳5内的定子4和转子3，其中，定子4经热套装配在机壳5内，转子3设置在定子4的内部，并通过前端盖6和后端盖7支撑转子3的两端实现转子3的悬置，同时，前端盖6和后端盖7内嵌有轴承8，保证转子3的自由转动。另外，机壳5内部形成有供冷却液流动的通道以对外层线圈降温冷却，在本公开中，在机壳液冷的基础上，转子3的两端设置有上述的电机转子平衡板2，在平衡板2上直接增加扇叶22的设计，能够实现对内层线圈的降温，降低内层线圈和外层线圈之间的温度差，保证电机的正常运行，提高电机的额定运行功率。同时不需要额外增加风扇，占用空间小，不会改变电机的体积，能够满足电机设计人员的设计要求，另外该电机具有上述电机转子平衡板的所有有益效果，此处不做过多赘述。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机转子平衡板，其特征在于，包括设置在转子(3)两端的平衡板本体(21)，所述平衡板本体(21)上设置有多个凸出于板面的扇叶(22)，多个所述扇叶(22)围绕所述转子(3)的轴线沿周向间隔地形成在所述平衡板本体(21)的所述板面上。

2.根据权利要求1所述的电机转子平衡板，其特征在于，所述平衡板本体(21)形成为套设于所述转子(3)上的圆环，所述扇叶(22)设置于所述圆环背离所述转子(3)的板面上，多个所述扇叶(22)形成为沿周向等间隔设置的板状结构。

3.根据权利要求1所述的电机转子平衡板，其特征在于，多个所述扇叶(22)形成为梯形板，所述梯形板的梯形截面垂直于所述板面且位于相对于所述转子(3)的轴线的径向面上，或者多个所述扇叶(22)形成为弧形板，所述弧形板的弧形截面平行于所述板面并且从所述平衡板的外周呈弧状地朝向所述转子(3)的轴线延伸，或者多个所述扇叶(22)形成为矩形板，所述矩形板的矩形截面垂直于所述板面且位于相对于所述转子(3)的轴线的径向面上。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电机转子平衡板，其特征在于，所述转子(3)具有铁芯(32)，位于所述平衡板本体(21)之间的所述铁芯(32)上形成有多个沿周向间隔设置且沿轴向延伸的通孔(321)，所述平衡板本体(21)上形成有多个沿周向间隔设置的平衡孔(23)，所述平衡孔(23)和所述通孔(321)的孔径相同且两者同轴设置。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的电机转子平衡板，其特征在于，所述平衡板本体(21)上还设置有多个沿周向间隔设置的平衡柱(24)，多个所述平衡柱(24)和所述扇叶(22)沿周向均匀地交替设置。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的电机转子平衡板，其特征在于，所述扇叶(22)包括由所述平衡板本体(21)上凸出的第一扇叶(221)和第二扇叶(222)，多个所述第一扇叶(221)和所述第二扇叶(222)沿周向均匀地交替设置，其中多个所述第二扇叶(222)的平行于所述板面的截面沿径向向内具有径向段和折弯段，所述径向段沿径向延伸，所述折弯段向内凸出于所述第一扇叶(221)并与所述径向段呈角度地折弯。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的电机转子平衡板，其特征在于，所述平衡板本体(21)上相邻所述扇叶(22)之间分别设置有平衡孔组，多个所述平衡孔组内形成有多个大小不一的平衡孔(23)。

8.根据权利要求7所述的电机转子平衡板，其特征在于，所述平衡板本体(21)的厚度为6-8mm。

9.根据权利要求1所述的电机转子平衡板，其特征在于，所述平衡板(2)为铝合金材质。

10.一种电机，包括定子(4)和转子(3)，其特征在于，所述转子(3)上设置有根据权利要求1-9中任意一项所述的电机转子平衡板。