CN210053261U - 电机直斜极转子共用结构、电机转子及永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机直斜极转子共用结构、电机转子和永磁同步电机，其中电机直斜极转子共用机构采用永磁体内置式结构，包括铁芯单元和设置在铁芯单元内的磁钢，铁芯单元的内圆面设有一对直极键槽和多对斜极键槽，一对直极键槽和每对斜极键槽均对称分布，斜极键槽的对数k根据斜极角度θ和所需的铁芯单元的分段数量n确定，且2k个斜极键槽分布在k等分圆周上磁钢中心线偏移θ/k、2θ/k、3θ/k、…、(k‑1)θ/k、θ角度，其中，n为大于2的整数，k为大于等于2且小于等于n的整数；能够同时适配直极转子和斜极转子，使得产品可以平台化设计，节约电机生产过程中所需成本，同时，降低电机工艺的复杂程度，并保证产品的一致性和可靠性。

Description

电机直斜极转子共用结构、电机转子及永磁同步电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种电机直斜极转子共用结构、一种电机转子、一种电机转子和一种永磁同步电机。

背景技术

在永磁同步电机的应用过程中，由于永磁体齿槽效应会产生转矩脉动和反电动势谐波，导致振动和噪音，为此，一般采用定子斜槽或者转子斜极的方法削弱齿槽效应。

相关技术中，定子斜槽采用直极结构转子，转子斜极采用定子直槽，两者采用的是两种不同的转子结构，进而导致生产两种不同的转子结构的过程中电机材料造成浪费，并且，两种不同的结构使得产品平台化设计的难度增大，加大了电机工艺的复杂程度，对产品的一致性和可靠性造成影响。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电机直斜极转子共用结构，能够同时适配直极转子和斜极转子，使得产品可以平台化设计，节约电机生产过程中所需成本，同时，降低电机工艺的复杂程度，并保证产品的一致性和可靠性。

本实用新型的第二个目的在于提出一种电机转子。

本实用新型的第三个目的在于提出一种电机转子。

本实用新型的第四个目的在于提出一种永磁同步电机。

为达到上述目的，本实用新型一方面提出的一种电机直斜极转子共用结构，采用永磁体内置式结构，包括铁芯单元和设置在所述铁芯单元内的磁钢，所述铁芯单元的内圆面设有一对直极键槽和多对斜极键槽，所述一对直极键槽和每对所述斜极键槽均沿圆周方向对称分布，所述斜极键槽的对数k根据斜极转子的斜极角度θ和制成所述斜极转子所需的铁芯单元的分段数量n确定，且2k个斜极键槽分布在k等分圆周上磁钢中心线偏移θ/k、2θ/k、3θ/k、…、(k-1)θ/k、θ角度，其中，n为大于2的整数，k为大于等于2且小于等于n的整数。

根据本实用新型实施例提出的电机直斜极转子共用结构，其采用永磁体内置式结构，包括铁芯单元和设置在铁芯单元内的磁钢，其中，铁芯单元的内圆面设有一对直极键槽和多对斜极键槽，一对直极键槽和每对斜极键槽均沿圆周方向对称分布，从而当转子结构为直极结构转子时，可通过一对直极键槽对铁芯单元进行安装，以实现通过该共用结构形成直极结构转子，斜极键槽的对数k根据斜极转子的斜极角度θ和制成斜极转子所需的铁芯单元的分段数量n确定，并且，2k个(k对)斜极键槽分布在k等分圆周上磁钢中心线偏移θ/k、2θ/k、3θ/k、…、(k-1)θ/k、θ角度，其中，n为大于2的整数，k为大于等于2且小于等于n的整数，从而当转子结构为斜极结构转子时，可以通过k对斜极键槽和对n段铁芯单元进行分段安装，以实现通过该共用结构形成斜极结构转子，从而实现通过一种共用结构同时适配直极转子和斜极转子，节约电机生成过程中所需成本，同时，降低电机工艺的复杂程度，保证最终产品的一致性和可靠性。

另外，根据本实用新型上述提出的电机直斜极转子共用结构还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，所述直极键槽设有弧形标识。

可选地，其中，n＝4，k＝3。

为达到上述目的，本实用新型另一方面实施例提出的一种电机转子，包括：铁芯轴套，所述铁芯轴套包括转轴和铁芯套筒，所述铁芯套筒的内表面设有键毂，所述铁芯套筒的外表面设有沿周向对称分布的键齿，所述铁芯套筒通过长平键的方式与所述转轴配合；n个如上述的电机直斜极转子共用结构，每个所述电机直斜极转子共用结构通过所述直极键槽与所述铁芯套筒上的对应键齿进行定位以分段装入所述铁芯轴套中。

根据本实用新型实施例的电机转子，铁芯轴套包括转轴和铁芯套筒，其中，铁芯套筒的内表面设有键毂，铁芯套筒的外表面设有沿周向对称分布的键齿，铁芯套筒通过长平键的方式与转轴配合，从而通过该配合使得铁芯套筒在转动的过程中带动转轴进行转动；n个如上述的电机直斜极转子共用结构，每个电机直斜极转子共用结构通过直极键槽与铁芯套筒上的对应键齿进行定位以分段装入铁芯轴套中，从而，在安装完成后，n个电机直斜极转子共用结构之间不存在角度差异，以形成直极结构转子，从而实现通过直斜极转子共用结构形成直极结构转子。

为达到上述目的，本实用新型又一方面实施例提出的一种电机转子，包括：铁芯轴套，所述铁芯轴套包括转轴和铁芯套筒，所述铁芯套筒的内表面设有键毂，所述铁芯套筒的外表面设有沿周向对称分布的键齿，所述铁芯套筒通过长平键的方式与所述转轴配合；n个如上述的电机直斜极转子共用结构，n个所述电机直斜极转子共用结构通过所述直极键槽和不同的斜极键槽与所述铁芯套筒上的对应键齿进行定位以分段装入所述铁芯轴套中。

根据本实用新型实施例的电机转子，铁芯轴套包括转轴和铁芯套筒，其中，铁芯套筒的内表面设有键毂，铁芯套筒的外表面设有沿周向对称分布的键齿，铁芯套筒通过长平键的方式与转轴配合，从而通过该配合使得铁芯套筒在转动的过程中带动转轴进行转动；n个如上述的电机直斜极转子共用结构，每个电机直斜极转子共用结构通过直极键槽和不同的斜极键槽与铁芯套筒上的对应键齿进行定位以分段装入铁芯轴套中，从而，在安装完成之后，通过直极键槽与对应键齿进行定位装入铁芯轴套中的电机直斜极转子共用结构与通过斜极键槽与对应键齿进行定位装入铁芯轴套中的电机直斜极转子共用结构之间形成角度差，不同斜极键槽与对应键齿进行定位装入铁芯轴套中的电机直斜极转子共用结构之间亦存在角度差，并且，根据电机直斜极转子共用结构的设置方式，相邻段电机直斜极转子共用结构之间的角度差为θ/k，从而实现通过电机直斜极转子共用结构形成斜极结构转子。

为达到上述目的，本实用新型一方面实施例提出的一种永磁同步电机，包括定子和如上述的电机转子。

根据本实用新型实施例的永磁同步电机，包括定子和如上述的电机转子，从而实现可以通过电机直斜极转子共用结构即实现直极结构转子或者斜极结构转子的安装，节约电机生产过程中所需成本，同时，降低电机工艺的复杂程度，并保证产品的一致性和可靠性。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的电机直斜极转子共用结构的结构示意图；

图2为根据本实用新型一个实施例的电机转子的结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例的铁芯轴套的结构示意图；

标号说明：

10、铁芯单元；11、直极键槽；111、弧形标识；12、斜极键槽；20、磁钢；100、电机直斜极转子共用结构；200、铁芯轴套；210、转轴；220、铁芯套筒；221、键毂；222、键齿；2211、第一凹槽；2101、第二凹槽；230、长平键。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

下面就参照附图来描述本实用新型实施例的一种电机直斜极转子共用结构、一种电机转子、一种电机转子和一种永磁同步电机。

参考图1，本实用新型实施例提出的电机直斜极转子共用结构采用永磁体内置式结构，该电机直斜极转子共用结构包括：铁芯单元10和设置在铁芯单元内的磁钢20。

其中，铁芯单元10的内圆面设有一对直极键槽11和多对斜极键槽12，一对直极键槽11和每对斜极键槽12均沿圆周方向对称分布；斜极键槽12的对数k根据斜极转子的斜极角度θ和制成斜极转子所需的铁芯单元10的分段数量n确定，且2k个斜极键槽12分布在k等分圆周上磁钢中心线偏移θ/k、2θ/k、3θ/k、…、(k-1)θ/k、θ角度，其中，n为大于2的整数，k为大于等于2且小于等于n的整数。

在一些实施例中，n的取值为4，k的取值为3。

作为一种示例，如图1所示，当n的取值为4，即铁芯单元10的分段数量为4段，且斜极转子的斜极角度为θ时，取k的值为3；进一步地，以一个磁钢中心线为基线对圆周进行3等分，如此，可以得到3条两两之间形成120度角的等分线，接着，对3条等分线进行偏移，偏移角度分别为θ/3、2θ/3和θ，以完成斜极键槽12中心线的确定，并根据中心线的位置进行斜极键槽12的设置，从而，完成铁芯单元10的制作过程。

需要说明的是，在铁芯单元10制作完成之后，在对直极结构转子或斜极结构转子进行安装的过程中，如果待安装的转子结构为直极结构转子，则只需要将每个铁芯单元10中的直极键槽11进行对齐安装，以使得多个铁芯单元10中的磁钢20之间没有角度差异，以形成直极结构转子，如果待安装的转子结构为斜极结构转子，则将n段铁芯单元10按照安装顺序直极键槽11、偏移角度为θ/k的斜极键槽12、偏移角度为2θ/k的斜极键槽12、偏移角度为3θ/k的斜极键槽12…、偏移角度为(k-1)θ/k的斜极键槽12、偏移角度为θ的斜极键槽12进行安装，即言，将一对直极键槽11和多对斜极键槽12按照顺序进行对齐安装，从而，在安装完成之后，n段铁芯单元10呈角度渐变，且首位铁芯单元10与末位铁芯单元10之间的角度差为θ，以形成斜极结构转子。

在一些实施例中，为了方便使用者对于直极键槽11和斜极键槽12的分辨，直极键槽11设有弧形标识111，从而，使用者可以通过该弧形标识进行直极键槽11的辨认。

根据本实用新型实施例提出的电机直斜极转子共用结构，其采用永磁体内置式结构，包括铁芯单元10和设置在铁芯单元10内的磁钢20，其中，铁芯单元10的内圆面设有一对直极键槽11和多对斜极键槽12，一对直极键槽11和每对斜极键槽12均沿圆周方向对称分布，从而当转子结构为直极结构转子时，可通过一对直极键槽11对铁芯单元10进行安装，以实现通过该共用结构形成直极结构转子，斜极键槽12的对数k根据斜极转子的斜极角度θ和制成斜极转子所需的铁芯单元10的分段数量n确定，并且，2k个(k对)斜极键槽12分布在k等分圆周上磁钢中心线偏移θ/k、2θ/k、3θ/k、…、(k-1)θ/k、θ角度，其中，n为大于2的整数，k为大于等于2且小于等于n的整数，从而当转子结构为斜极结构转子时，可以通过k对斜极键槽12和对n段铁芯单元10进行分段安装，以实现通过该共用结构形成斜极结构转子，从而实现通过一种共用结构同时适配直极转子和斜极转子，节约电机生成过程中所需成本，同时，降低电机工艺的复杂程度，保证最终产品的一致性和可靠性。

为了实现上述实施例，如图1和图2所示，本实用新型实施例提出的一种电机转子，包括：铁芯轴套200和n个如上述的电机直斜极转子共用结构100。

其中，如图3所示，铁芯轴套200包括转轴210和铁芯套筒220，铁芯套筒220的内表面设有键毂221，铁芯套筒220的外表面设有沿轴向对称分布的键齿222；铁芯套筒220通过长平键230的方式与转轴210配合，以便铁芯套筒220在转动的过程中通过该配合带动转轴210进行转动。

n个如上述的电机直斜极转子共用结构100，每个电机直斜极转子共用结构100通过直极键槽11与铁芯套筒220上的对应键齿222进行定位以分段装入铁芯轴套200中。

即言，将n个电机直斜极转子共用结构100根据铁芯单元10中的直极键槽11和铁芯套筒220上的键齿222进行安装，以将每个电机直斜极转子共用结构100通过直极键槽11装入铁芯轴套220中，从而，安装完成的电机转子为直极结构转子。

综上所述，根据本实用新型实施例的电机转子，铁芯轴套200包括转轴210和铁芯套筒220，其中，铁芯套筒220的内表面设有键毂221，铁芯套筒220的外表面设有沿周向对称分布的键齿222，铁芯套筒220通过长平键230的方式与转轴210配合，从而通过该配合使得铁芯套筒220在转动的过程中带动转轴210进行转动；n个如上述的电机直斜极转子共用结构100，每个电机直斜极转子共用结构100通过直极键槽10与铁芯套筒220上的对应键齿222进行定位以分段装入铁芯轴套200中，从而，在安装完成后，n个电机直斜极转子共用结构100之间不存在角度差异，以形成直极结构转子，从而实现通过直斜极转子共用结构形成直极结构转子。

为了实现上述实施例，本实用新型实施例提出的一种电机转子，包括：铁芯轴套200和n如上述的电机直斜极转子共用结构100。

其中，铁芯轴套200包括转轴210和铁芯套筒220，铁芯套筒220的内表面设有键毂221，铁芯套筒220的外表面设有沿轴向对称分布的键齿222；铁芯套筒220通过长平键230的方式与转轴210配合，以便铁芯套筒220在转动的过程中通过该配合带动转轴210进行转动。

n个如上述的电机直斜极转子共用结构100通过直极键槽11和不同的斜极键槽12与铁芯套筒220上的对应键齿222进行定位以分段装入铁芯轴套200中。

即言，将n个电机直斜极转子共用结构100根据铁芯单元10中的直极键槽11和不同的斜极键槽12与铁芯套筒220上的对应键齿222进行定位以分段装入铁芯轴套200中。

作为一种示例，当n取值为4，k取值为3时，首先，将第一个铁芯单元10根据直极键槽11和键齿222装入铁芯轴套200中，然后，依序根据铁芯单元10中的θ/3、2θ/3和θ的斜极键槽12和键齿222将剩余的3段铁芯单元10装入铁芯轴套200中，从而，安装完成之后的电机转子为斜极结构转子。

综上所述，根据本实用新型实施例的电机转子，铁芯轴套200包括转轴210和铁芯套筒220，其中，铁芯套筒220的内表面设有键毂221，铁芯套筒220的外表面设有沿周向对称分布的键齿222，铁芯套筒220通过长平键230的方式与转轴210配合，从而通过该配合使得铁芯套筒220在转动的过程中带动转轴210进行转动；n个如上述的电机直斜极转子共用结构100，每个电机直斜极转子共用结构100通过直极键槽11和不同的斜极键槽12与铁芯套筒220上的对应键齿222进行定位以分段装入铁芯轴套200中，从而，在安装完成之后，通过直极键槽11与对应键齿222进行定位装入铁芯轴套200中的电机直斜极转子共用结构100与通过斜极键槽12与对应键齿222进行定位装入铁芯轴套中的电机直斜极转子共用结构100之间形成角度差，不同斜极键槽12与对应键齿222进行定位装入铁芯轴套中的电机直斜极转子共用结构100之间亦存在角度差，并且，根据电机直斜极转子共用结构100的设置方式，相邻段电机直斜极转子共用结构100之间的角度差为θ/k，从而实现通过电机直斜极转子共用结构形成斜极结构转子。

在一些实施例中，如图3所示，键毂221的内侧设有第一凹槽2211，转轴210上设有与第一凹槽2211相适配的第二凹槽2101，长平键230的一部分伸入第一凹槽2211中，另一部分伸入第二凹槽2101中，从而，可以通过该长平键230使得铁芯套筒220与转轴210相配合。

为了实现上述实施例，本实用新型实施例提出的永磁同步电机，包括定子和如上述的电子转子。

根据本实用新型实施例的永磁同步电机，包括定子和如上述的电子转子，从而实现可以通过电机直斜极转子共用结构即实现直极结构转子或者斜极结构转子的安装，节约电机生产过程中所需成本，同时，降低电机工艺的复杂程度，并保证产品的一致性和可靠性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种电机直斜极转子共用结构，其特征在于，采用永磁体内置式结构，包括铁芯单元和设置在所述铁芯单元内的磁钢，所述铁芯单元的内圆面设有一对直极键槽和多对斜极键槽，所述一对直极键槽和每对所述斜极键槽均沿圆周方向对称分布，所述斜极键槽的对数k根据斜极转子的斜极角度θ和制成所述斜极转子所需的铁芯单元的分段数量n确定，且2k个斜极键槽分布在k等分圆周上磁钢中心线偏移θ/k、2θ/k、3θ/k、…、(k-1)θ/k、θ角度，其中，n为大于2的整数，k为大于等于2且小于等于n的整数。

2.如权利要求1所述的电机直斜极转子共用结构，其特征在于，所述直极键槽设有弧形标识。

3.如权利要求1或2所述的电机直斜极转子共用结构，其特征在于，其中，n＝4，k＝3。

4.一种电机转子，其特征在于，包括：

铁芯轴套，所述铁芯轴套包括转轴和铁芯套筒，所述铁芯套筒的内表面设有键毂，所述铁芯套筒的外表面设有沿周向对称分布的键齿，所述铁芯套筒通过长平键的方式与所述转轴配合；

n个如权利要求1-3中任一项所述的电机直斜极转子共用结构，每个所述电机直斜极转子共用结构通过所述直极键槽与所述铁芯套筒上的对应键齿进行定位以分段装入所述铁芯轴套中。

5.一种电机转子，其特征在于，包括：

铁芯轴套，所述铁芯轴套包括转轴和铁芯套筒，所述铁芯套筒的内表面设有键毂，所述铁芯套筒的外表面设有沿周向对称分布的键齿，所述铁芯套筒通过长平键的方式与所述转轴配合；

n个如权利要求1-3中任一项所述的电机直斜极转子共用结构，n个所述电机直斜极转子共用结构通过所述直极键槽和不同的斜极键槽与所述铁芯套筒上的对应键齿进行定位以分段装入所述铁芯轴套中。

6.如权利要求4或5所述的电机转子，其特征在于，所述键毂的内侧设有第一凹槽，所述转轴上设有与所述第一凹槽相适配的第二凹槽，所述长平键的一部分伸入所述第一凹槽，且另一部分伸入所述第二凹槽。

7.一种永磁同步电机，其特征在于，包括定子和如权利要求4-6中任一项所述的电机转子。

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