CN216721046U - 发电机转子冲片、转子铁芯、转子及发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发电机转子冲片、转子铁芯、转子及发电机，发电机转子冲片包括冲片本体，冲片本体呈圆形，冲片本体的圆周上均匀开设有N个从圆心向圆周方向开设的方形槽，N为16、18、20或22，方形槽用于嵌放永磁体，相邻两个方形槽之间形成齿，靠近圆心的齿根宽度为1～3mm；冲片本体的圆心开设有与发电机的转轴匹配的安装孔，安装孔为带有键槽的圆孔。该实用新型采用16、18、20或22极转子冲片，多极结构提高交流电压的输出频率，改善整流输出直流电压的品质；能达到聚磁的效果，提高磁通密度；齿根宽度限制在适当的尺寸范围，能隔磁且满足转子高速旋转时产生的离心力。

Description

发电机转子冲片、转子铁芯、转子及发电机

技术领域

本实用新型涉及发电机技术领域，更加具体来说，本实用新型涉及一种发电机转子冲片、转子铁芯、转子及发电机。

背景技术

转子是发电机中的一个重要部件，由转子铁芯、转子绕组和转轴组成。其作用是转子绕组通入直流电产生磁场，转子磁场在原动机的拖动下旋转，在该旋转磁场的作用下，在定子中产生感应电动势或感应电流。

转子铁芯通常由多片转子冲片叠压而成，每片转子冲片上均开设有多个槽。传统电机在该槽中放置绝缘材料，嵌放转子绕组。转子绕组包裹在绝缘材料中。这种转子的制造过程复杂，人工成本高，磁通密度小，发电机体积和质量大，整流输出直流电压品质有待提高。

实用新型内容

为解决现有转子冲片的结构使得转子的制造过程复杂、人工成本高、磁通密度小、整流输出直流电压品质有待提高等问题，本实用新型创新地提供了一种发电机转子冲片、转子铁芯、转子及发电机，该转子冲片的16、18、20或22极结构提高交流电压的频率，改善整流输出直流电压的品质；能达到聚磁的效果，提高磁通密度，通过提高转子极的磁通密度，缩小发电机体积、减轻发电机重量；齿根宽度限制在适当的尺寸范围，能隔磁且满足转子高速旋转时产生的离心力。

为实现上述的技术目的，本实用新型第一方面公开了一种发电机转子冲片、转子铁芯及发电机，包括冲片本体，冲片本体呈圆形，所述冲片本体的圆周上均匀开设有N个从圆心向圆周方向开设的方形槽，N为16、18、20或22，所述方形槽用于嵌放永磁体，相邻两个方形槽之间形成齿，靠近圆心的齿根宽度为1～3mm；所述冲片本体的圆心开设有与发电机的转轴匹配的安装孔，所述安装孔为带有键槽的圆孔。

进一步地，所述齿远离圆心的齿顶上开设有用于紧固叠压的冲片本体的第一紧固孔，所述第一紧固孔为圆孔。

进一步地，所述安装孔与方形槽之间开设有多个沿圆周均匀分布的第二紧固孔，所述第二紧固孔用于紧固叠压的冲片本体。

进一步地，所述第二紧固孔为圆孔，所述第二紧固孔的数量与方形槽的数量相同，所述第二紧固孔与所述方形槽交错排布。

进一步地，所述方形槽和安装孔之间开设有沿圆周分布的多个冷却孔。

进一步地，所述冲片本体的圆周面外围均匀间隔设置有多个极间隔磁凹槽，所述极间隔磁凹槽设置在所述齿上。

进一步地，所述冲片本体一侧端面上环绕圆心间隔均布有至少三个凸起，所述冲片本体的另一侧端面上对应凸起位置设有与所述凸起配合的凹槽，所述凹槽的槽深不大于所述凸起的高度。

为实现上述的技术目的，本实用新型第二方面公开了一种转子铁芯，所述转子铁芯由多片第一方面所述的发电机冲片本体叠压而成。

为实现上述的技术目的，本实用新型第三方面公开了一种转子，包括第二方面所述的转子铁芯、永磁体和转轴，永磁体嵌入转子铁芯的方形槽内，转轴穿过安装孔，转子铁芯通过键槽与转轴固定连接。

为实现上述的技术目的，本实用新型第四方面公开了一种发电机，包括第三方面所述的转子。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的发电机转子冲片为16、18、20或22极结构，提高交流电压的频率，改善整流输出直流电压的品质；能达到聚磁的效果，提高磁通密度，通过提高转子极的磁通密度，缩小发电机体积、减轻发电机重量；齿根宽度限制在适当的尺寸范围，能隔磁且满足转子高速旋转时产生的离心力。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的发电机转子冲片的结构示意图；

图2是本实用新型第二实施例的发电子转子冲片的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的发电子转子冲片嵌放永磁体的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的转子的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的发电机的纵向剖视图。

图中，

1、冲片本体；11、方形槽；12、齿；121、齿根；122、齿顶；13、安装孔；14、第一紧固孔；15、第二紧固孔；16、冷却孔；17、极间隔磁凹槽；18、凸起；2、第一压紧螺栓；3、第二压紧螺栓；10、转子铁芯；20、永磁体；30、转轴；40、轴承；200、端盖；300、定子铁心；400、机壳；500、风扇。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型提供的发电机转子冲片、转子铁芯、转子及发电机进行详细的解释和说明。

本实施例具体公开了一种发电机转子冲片，如图1和2所示，转子冲片包括冲片本体1，冲片本体1呈圆形，冲片本体1的圆周上均匀开设有N个从圆心向圆周方向开设的方形槽11，N为16、18、20或22，在图1和图2所示的实施例中N为16，方形槽11的槽口位于圆周外沿，方形槽11用于嵌放永磁体20(如图3所示)；采用多极结构，在发电机转速不是很高时，提高了发电机的输出频率，较高频率的交流电通过整流器件变为直流电时能获得较好的性能，改善输出直流电压的品质；永磁体20嵌放在方形槽11中时，方形槽11的长边对应永磁体20的N、S面，由两个永磁体20长边同极面产生的沿圆周分布的转子N或者S极的磁通密度远大于永磁体20表面的磁通密度，从而产生了很好的聚磁效果，使气隙磁通密度增至永磁体20本身具有的磁通密度的数倍。转子极的磁通密度提高，进而缩小发电机的整体体积、减轻重量。

相邻两个方形槽11之间形成齿12，靠近圆心的齿根121宽度为1～3mm，能满足机械强度，在此范围内，齿根121的宽度越窄，磁效果越好。优选地，齿根121的宽度为1mm。将齿根121宽度限制在适当的尺寸范围，能隔磁且能满足转子高速旋转时产生的离心力。

冲片本体1的圆心开设有与发电机的转轴30匹配的安装孔13，安装孔13为带有键槽的圆孔，转轴30穿过安装孔13，并通过键槽与转轴30固定连接，使得转子冲片叠压而成的转子铁芯10能随转轴30的转动而转动。

齿12远离圆心的齿顶122上开设有用于紧固叠压的转子冲片的第一紧固孔14，第一紧固孔14为圆孔，使得极表面平滑，有利于降低风噪声。多个冲片本体1的第一紧固孔14对准后，第一压紧螺栓2穿过重合的第一紧固孔14将所有的冲片本体1压紧。第一紧固孔14设置在冲片本体1的外圆周上，分布均匀，紧固效果更好，且压紧力均匀，保证转子高速旋转时的安全性和稳定性。

安装孔13与方形槽11之间开设有多个沿圆周均匀分布的第二紧固孔15，第二紧固孔15用于紧固叠压的冲片本体1，多个冲片本体1的第二紧固孔15对准后，第二压紧螺栓3穿过重合的第二紧固孔15将所有的冲片本体1紧固，第二紧固孔15均匀分布，提供均匀的压紧力，保证转子高速旋转时的安全性。第二紧固孔15相对于第一紧固孔14设置在更靠近圆心的位置，第二紧固孔15和第一紧固孔14配合，使冲片本体在径向上受力均匀，保证转子高速旋转时的安全性。

第二紧固孔15为圆孔，第二紧固孔15的数量与方形槽11的数量相同，第二紧固孔15与方形槽11交错排布，保证转子冲片的结构强度。

安装孔13和方形槽11之间开设有沿圆周分布的多个冷却孔16。冷却孔16能通风冷却，同时能减轻转子冲片1的重量，进而减轻发电机的重量。冷却孔16为圆孔或方孔。冷却孔16的形状不作特殊限定，只要保证强度的同时起到冷却的功能即可。在保证强度的前提下，冷却孔16的尺寸可以尽可能大。

在本实施例中，冷却孔16位于第二紧固孔15的内圈，更靠近圆心，即更靠近转轴位置。冷却孔16的数量与第二紧固孔15的数量相同，冷却孔16与第二紧固孔15交错排布。第二紧固孔15和冷却孔16不在同一径向上，一方面能增大冷却孔16的尺寸、提高冷却和减轻重量的效果，另一方面保证强度和受力能力。

转子冲片1的圆周面外围均匀间隔设置有多个极间隔磁凹槽17，极间隔磁凹槽17设置在齿12上。极间隔磁凹槽17的数量为M个，M为自然数，N为M的整数倍，M个极间隔磁凹槽将转子冲片1分割成M个相同的磁区。在本实施例中，N为16，M为4，4个极间隔磁凹槽将转子冲片分割成四个相同的磁区，每个磁区嵌入有4个永磁体。

如图2所示，在一些实施例中，转子冲片1一侧端面上环绕圆心间隔均布有至少三个凸起18，在本实施例中为4个，转子冲片1的另一侧端面上对应凸起18位置设有与凸起配合的凹槽，凹槽的槽深不大于凸起的高度。在转子冲片叠压时，除去位于首尾两端的冲片本体，位于中部的冲片本体中相邻的两个冲片本体通过凸起与凹槽的配合，凸起嵌入凹槽内，实现转子冲片与转子冲片之间的稳固定位，然后再通过第一压紧螺栓和第二压紧螺栓压紧，转动过程中不易发生径向位移。凸起与凹槽位置相配合，在多个冲片本体叠加后，在产生离心力时，一部分力进到两片冲片本体的凸起和凹槽配合处，凸起的高度设置增加相邻凹槽之间的凸起位置处的厚度，可有效降低冲片本体1内部应力，增加机械强度，可适应并缓冲在转子转动过程中产生的离心力，提高转子冲片的机械强度，延长转子冲片的使用寿命。

本实施例还公开了一种转子铁芯，由多片上述实施例所述的发电机转子冲片叠压而成，并通过穿过第一紧固孔14的第一压紧螺栓2和穿过第二紧固孔15的第二压紧螺栓3压紧。

本实施例还公开了一种转子，如图4所示，转子包括上述实施例所述的转子铁芯10、永磁体20和转轴30，多个转子冲片同轴叠压且通过穿过第一紧固孔14的第一压紧螺栓2和穿过第二紧固孔15的第二压紧螺栓3进行压紧形成转子铁芯10，永磁体20嵌入转子冲片的方形槽11内，转轴30穿过安装孔13，转子铁芯10通过键槽与转轴30固定连接，转子铁芯10随转轴30的转动而转动，转轴30上转子铁芯10的两侧均固定有轴承40。

如图5所示，本实施例还公开了一种发电机，包括上述实施例所述的转子，发电机还包括端盖200、定子铁心300、机壳400和风扇500。机壳400的两端分别固定端盖200，端盖200与机壳400形成发电机的外壳，转子的转轴30两端均穿出端盖200外，转轴30通过轴承40与机壳400和端盖200转动连接，转子铁芯10和定子铁心300位于机壳400内，转子铁芯10能在定子铁心300内转动，风扇500位于端盖200外，且与转轴30同轴连接。各接触部位分别由密封圈进行密封，将发电机内腔与外界隔开，形成一个密闭的空间，达到防尘涉水的目的。该发电机由于转子冲片的多极结构、转子极的磁通密度提高，体积缩小、重量减轻。

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”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

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，除非另有明确的限定。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。

在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“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至少一个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，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以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以上所述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，凡在本实用新型实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发电机转子冲片，其特征在于，包括冲片本体(1)，冲片本体(1)呈圆形，所述冲片本体(1)的圆周上均匀开设有N个从圆心向圆周方向开设的方形槽(11)，N为16、18、20或22，所述方形槽(11)用于嵌放永磁体(20)，相邻两个方形槽(11)之间形成齿(12)，靠近圆心的齿根(121)宽度为1～3mm；所述冲片本体(1)的圆心开设有与发电机的转轴匹配的安装孔(13)，所述安装孔(13)为带有键槽的圆孔。

2.根据权利要求1所述的发电机转子冲片，其特征在于，所述齿(12)远离圆心的齿顶(122)上开设有用于紧固叠压的冲片本体(1)的第一紧固孔(14)，所述第一紧固孔(14)为圆孔。

3.根据权利要求1或2所述的发电机转子冲片，其特征在于，所述安装孔(13)与方形槽(11)之间开设有多个沿圆周均匀分布的第二紧固孔(15)，所述第二紧固孔(15)用于紧固叠压的冲片本体(1)。

4.根据权利要求3所述的发电机转子冲片，其特征在于，所述第二紧固孔(15)为圆孔，所述第二紧固孔(15)的数量与方形槽(11)的数量相同，所述第二紧固孔(15)与所述方形槽(11)交错排布。

5.根据权利要求1所述的发电机转子冲片，其特征在于，所述方形槽(11)和安装孔(13)之间开设有沿圆周分布的多个冷却孔(16)。

6.根据权利要求1所述的发电机转子冲片，其特征在于，所述冲片本体(1)的圆周面外围均匀间隔设置有多个极间隔磁凹槽(17)，所述极间隔磁凹槽(17)设置在所述齿(12)上。

7.根据权利要求1所述的发电机转子冲片，其特征在于，所述冲片本体(1)一侧端面上环绕圆心间隔均布有至少三个凸起(18)，所述冲片本体(1)的另一侧端面上对应凸起(18)位置设有与所述凸起配合的凹槽，所述凹槽的槽深不大于所述凸起的高度。

8.一种转子铁芯，其特征在于，所述转子铁芯(10)由多片权利要求1-7任一项所述的发电机转子冲片叠压而成。

9.一种转子，其特征在于，包括权利要求8所述的转子铁芯(10)、永磁体(20)和转轴(30)，永磁体(20)嵌入转子铁芯(10)的方形槽(11)内，转轴(30)穿过安装孔(13)，转子铁芯(10)通过键槽与转轴(30)固定连接。

10.一种发电机，其特征在于，所述发电机包括权利要求9所述的转子。

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