CN212258582U - 转子冲片、转子铁芯、转子、电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种转子冲片、转子铁芯、转子、电机。其中的转子冲片，包括具有中心轴孔的环形圈以及围绕所述环形圈的外侧均匀间隔设置的多个扇片体，任意两个相邻的所述扇片体之间形成磁钢槽，任意两个相邻的所述扇片体相对的径向侧壁上且远离所述环形圈处具有凹槽，所述凹槽沿着垂直于所述径向侧壁的方向延伸。根据本实用新型的一种转子冲片、转子铁芯、转子、电机，通过在扇片体的径向侧壁上设置凹槽，能够降低转子的齿槽转矩的同时还能够使永磁体在磁钢槽中的连接更加可靠。

Description

转子冲片、转子铁芯、转子、电机

技术领域

本实用新型属于电机制造技术领域，具体涉及一种转子冲片、转子铁芯、转子、电机。

背景技术

伺服电机作为高精度动力输出装置，广泛用于机器人、机床、包装设备、印刷设备当中。作为伺服电机的转子，一般使用径向型转子或表贴型转子，其表贴型转子是将多个永磁体沿圆周方向依次粘贴于圆筒形转子铁芯的外周表面，而径向型转子是将多个永磁体沿圆周方向内嵌于转子铁芯空槽中。径向型转子相比于表贴型转子伺服电机，其具有转子结构可靠、过载能力强等优势，越来越受到业界的关注。但径向型转子由于冲片的结构特点更容易出现漏磁现象，对电机性能造成不良影响。此外，伺服电机定转子在永磁体磁场的作用下将产生齿槽转矩，从而引起输出转矩发生波动，直接影响机器人等终端设备的精度。

现有技术中，为了减少漏磁通，在转子铁芯的外周面上构造了相应的开槽使之与永磁体槽能够连通，并进一步在开槽槽口处设置相应的凸起，以进一步减少漏磁通量，但是实用新型人发现，转子齿槽转矩波动仍然较大、且对转子刚度的不利影响也较大，基于此，提出本实用新型。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种转子冲片、转子铁芯、转子、电机，通过在扇片体的径向侧壁上设置凹槽，能够降低转子的齿槽转矩的同时还能够使永磁体在磁钢槽中的连接更加可靠。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种转子冲片，包括具有中心轴孔的环形圈以及围绕所述环形圈的外侧均匀间隔设置的多个扇片体，任意两个相邻的所述扇片体之间形成磁钢槽，任意两个相邻的所述扇片体相对的径向侧壁上且远离所述环形圈处具有凹槽，所述凹槽沿着垂直于所述径向侧壁的方向延伸。

优选地，处于两个相邻的所述扇片体的相对两侧的两个所述凹槽关于所述磁钢槽的径向对称面对称。

优选地，所述凹槽具有靠近所述中心轴孔一侧的径向内槽壁以及远离所述中心轴孔一侧的径向外槽壁，所述径向外槽壁为朝向靠近所述中心轴孔一侧延伸的圆弧壁。

优选地，所述凹槽还具有槽底壁，所述径向外槽壁与所述槽底壁之间具有倒圆结构；和/或，所述径向侧壁上还构造有缺口，所述缺口处于所述凹槽的径向外侧，所述缺口沿着垂直于所述径向侧壁的方向延伸与所述扇片体的径向外侧贯通。

优选地，处于两个相邻的所述扇片体的相对两侧的两个所述缺口关于所述磁钢槽的径向对称面对称。

优选地，处于两个相邻的所述扇片体的相对两侧的两个所述缺口之间的最大周向间距为L1，处于两个相邻的所述扇片体的相对两侧的两个所述凹槽之间的最大周向间距为L2，L2＞L1。

优选地，0.75≤L1/L2≤0.95。

优选地，所述缺口的径向最小高度为H1，所述凹槽的径向最小高度为H2，H1＜H2。

优选地，0.15≤H1/H2≤0.3。

本实用新型还提供一种转子铁芯，由多个转子冲片叠压成型，所述转子冲片为上述的转子冲片。

本实用新型还提供一种转子，包括上述的转子铁芯。

本实用新型还提供一种电机，包括上述的转子。

本实用新型提供的一种转子冲片、转子铁芯、转子、电机，通过在所述径向侧壁上设置的凹槽，使所述扇片体的外周一侧在客观上形成了凸起结构，这一凸起结构能够有效减少漏磁量、降低齿槽转矩，从而利于减小转矩波动，同时所述凹槽的设置还能够作为所述磁钢槽的一个部分，对应的永磁体能够嵌装于具有所述凹槽的磁钢槽中，进而形成对永磁体的径向支撑，从而提升永磁体的连接可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的转子冲片的结构示意图(图中具有10个磁钢槽)；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为与本实用新型实施例的转子冲片配合使用的永磁体结构示意图；

图4为本实用新型实施例的转子铁芯的结构示意图；

图5为本实用新型的L1/L2与齿槽转矩之间的对应曲线；

图6为本实用新型的H1/H2与齿槽转矩之间的对应曲线。

附图标记表示为：

11、中心轴孔；12、环形圈；13、扇片体；14、磁钢槽；15、径向侧壁；16、凹槽；161、圆弧壁；17、缺口；18、永磁体。

具体实施方式

结合参见图1至图6所示，根据本实用新型的实施例，提供一种转子冲片，包括具有中心轴孔11的环形圈12以及围绕所述环形圈12的外侧均匀间隔设置的多个扇片体13，任意两个相邻的所述扇片体13之间形成磁钢槽14，任意两个相邻的所述扇片体13相对的径向侧壁15上且远离所述环形圈12处具有凹槽16，所述凹槽16沿着垂直于所述径向侧壁15的方向延伸。该技术方案中，通过在所述径向侧壁15上设置的凹槽16，使所述扇片体13的外周一侧在客观上形成了凸起结构，这一凸起结构能够有效减少漏磁量、降低齿槽转矩，从而利于减小转矩波动，同时所述凹槽16的设置还能够作为所述磁钢槽14的一个部分，对应的永磁体18能够嵌装于具有所述凹槽16的磁钢槽14中，进而形成对永磁体18的径向支撑，从而提升永磁体的连接可靠性。所述永磁体18例如被相应设计为图3所示出的T形结构。

处于两个相邻的所述扇片体13的相对两侧的两个所述凹槽16关于所述磁钢槽14的径向对称面对称，则能够保证前述在客观上形成的凸起结构的尺寸对称性与一致性，进一步利于齿槽转矩的降低。

进一步的，所述凹槽16具有靠近所述中心轴孔11一侧的径向内槽壁以及远离所述中心轴孔11一侧的径向外槽壁，所述径向外槽壁为朝向靠近所述中心轴孔11一侧延伸的圆弧壁161，最好的，所述凹槽16还具有槽底壁，所述径向外槽壁与所述槽底壁之间具有倒圆结构，以提升所述凸起结构的结构强度也即提升转子冲片的整体刚度，降低其运转后的变形量。

所述径向侧壁15上还构造有缺口17，所述缺口17处于所述凹槽16的径向外侧，所述缺口17沿着垂直于所述径向侧壁15的方向延伸与所述扇片体13的径向外侧贯通，最好的，处于两个相邻的所述扇片体13的相对两侧的两个所述缺口17关于所述磁钢槽14的径向对称面对称。此时所述缺口17与所述凹槽16两者共同形成对齿槽转矩的有效降低。

在所述磁钢槽14的径向方向上，所述磁钢槽14的周向宽度不变，也即相对的两个径向侧壁15相互平行，从而使图2中L0＝L5＝L3，便于永磁体制造和组装，保证永磁体和铁芯的较优加工工艺性，降低制造成本，提升生产效率。

进一步的，为了进一步提升其齿槽转矩的降低量，实用新型人通过试验的方式对处于两个相邻的所述扇片体13的相对两侧的两个所述缺口17之间的最大周向间距为L1、处于两个相邻的所述扇片体13的相对两侧的两个所述凹槽16之间的最大周向间距为L2、所述缺口17的径向最小高度为H1、所述凹槽16的径向最小高度为H2进行了研究。具体的，表1给出了不同的L1/L2比值下，电机齿槽转矩的不同检测结果，通过与表1对应的图5则可以直观的看到，当L2＞L1，0.75≤L1/L2≤0.95时，其电机齿槽转矩相对较小且波动也较小；表2给出了不同的H1/H2比值下，电机齿槽转矩的不同检测结果，通过与表2对应的图6则可以直观的看到，当H1＜H2，0.15≤H1/H2≤0.3时，其电机齿槽转矩相对较小且波动也较小。

表1 L1/L2对电机齿槽转矩的影响

L1/L2	齿槽转矩/mN.m
		0.5	19.43
0.55	17.21
		0.6	12.69
0.65	10.16
		0.7	9.65
0.75	8.73
		0.8	7.72
0.85	8.09
		0.9	7.67
0.95	8.35
		1	9.26
1.05	10.39
		1.1	13.18

表2 H1/H2对电机齿槽转矩的影响

H1/H2	齿槽转矩/mN.m
		0	22.17
0.05	18.26
		0.1	16.37
0.15	11.38
		0.2	9.26
0.25	9.38
		0.3	10.68
0.35	13.79
		0.4	15.38
0.45	16.87
		0.5	16.69

而为了明确上述L1/L2，H1/H2的取值范围内，电机转子结构强度的状况，实用新型人对其对应取值范围的端点值处的电机转子的最大结构形变量进行了检测校核，如表3及表4，表中结果证明，当L1/L2在0.75～0.95区间、H1/H2在0.15～0.3区间取值时，其电机转子结构强度满足要求。

表3 L1/L2对电机转子结构强度校核

L1/L2	最大结构形变量/mm
		0.75	0.003
0.95	0.007

表4 H1/H2对电机转子结构强度校核

H1/H2	最大结构形变量/mm
		0.15	0.005
0.3	0.008

根据本实用新型的实施例，还提供一种转子铁芯，由多个转子冲片叠压成型，所述转子冲片为上述的转子冲片。

根据本实用新型的实施例，还提供一种转子，包括上述的转子铁芯。

根据本实用新型的实施例，还提供一种电机，由定子、上述的转子、前端盖、机壳、后端盖、编码器盖、编码器、前轴承及后轴承等组成，其定子依附在机壳内表面，转子位于定子内侧，转子与定子在轴向上对齐布置，在径向上转子外周圆表面与定子内周圆表面之间存在磁间隙，转子通过前轴承和后轴承实现旋转输出，所述的前轴承依附在前端盖，所述的后轴承依附在后端盖。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种转子冲片，其特征在于，包括具有中心轴孔(11)的环形圈(12)以及围绕所述环形圈(12)的外侧均匀间隔设置的多个扇片体(13)，任意两个相邻的所述扇片体(13)之间形成磁钢槽(14)，任意两个相邻的所述扇片体(13)相对的径向侧壁(15)上且远离所述环形圈(12)处具有凹槽(16)，所述凹槽(16)沿着垂直于所述径向侧壁(15)的方向延伸。

2.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，处于两个相邻的所述扇片体(13)的相对两侧的两个所述凹槽(16)关于所述磁钢槽(14)的径向对称面对称。

3.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，所述凹槽(16)具有靠近所述中心轴孔(11)一侧的径向内槽壁以及远离所述中心轴孔(11)一侧的径向外槽壁，所述径向外槽壁为朝向靠近所述中心轴孔(11)一侧延伸的圆弧壁(161)。

4.根据权利要求3所述的转子冲片，其特征在于，所述凹槽(16)还具有槽底壁，所述径向外槽壁与所述槽底壁之间具有倒圆结构；和/或，所述径向侧壁(15)上还构造有缺口(17)，所述缺口(17)处于所述凹槽(16)的径向外侧，所述缺口(17)沿着垂直于所述径向侧壁(15)的方向延伸与所述扇片体(13)的径向外侧贯通。

5.根据权利要求4所述的转子冲片，其特征在于，处于两个相邻的所述扇片体(13)的相对两侧的两个所述缺口(17)关于所述磁钢槽(14)的径向对称面对称。

6.根据权利要求4或5所述的转子冲片，其特征在于，处于两个相邻的所述扇片体(13)的相对两侧的两个所述缺口(17)之间的最大周向间距为L1，处于两个相邻的所述扇片体(13)的相对两侧的两个所述凹槽(16)之间的最大周向间距为L2，L2＞L1。

7.根据权利要求6所述的转子冲片，其特征在于，0.75≤L1/L2≤0.95。

8.根据权利要求7所述的转子冲片，其特征在于，所述缺口(17)的径向最小高度为H1，所述凹槽(16)的径向最小高度为H2，H1＜H2。

9.根据权利要求8所述的转子冲片，其特征在于，0.15≤H1/H2≤0.3。

10.一种转子铁芯，由多个转子冲片叠压成型，其特征在于，所述转子冲片为权利要求1至9中任一项所述的转子冲片。

11.一种转子，包括转子铁芯，其特征在于，所述转子铁芯为权利要求10所述的转子铁芯。

12.一种电机，包括转子，其特征在于，所述转子为权利要求11所述的转子。

Images