CN217240421U - 一种电机转子和轴向磁通电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电机转子和轴向磁通电机，所述电机转子包括转子轴芯、圆环形导磁板、多块磁钢片和多个磁钢片压条，所述圆环形导磁板环绕设置在所述转子轴芯的外环侧，所述多块磁钢片沿圆周方向顺序间隔设置在所述圆环形导磁板的上表面上，通过所述多个磁钢片压条将所述多块磁钢限位在所述圆环形导磁板上，其中，所述磁钢片压条包括第一横梁、第二横梁和连接梁。本实用新型实施例提出的电机转子和轴向磁通电机，结构简单，构件少，重量轻，结构强度高。
Description
技术领域
本实用新型属于电机技术领域，具体涉及一种电机转子和轴向磁通电机。
背景技术
盘式电机是一种轴向磁通电机，定子由线圈和铁芯组成，转子由磁性元件和粘磁性元件的背板组成。盘式电机存在轴向磁拉力过大的问题，需要定子、转子都有较高的结构强度以抵抗因磁拉力而产生的轴向变形；转子轴芯不仅要求导磁性能好，而且需要抗涡流、磁滞等电磁损耗的性能强。
现有技术中一类盘式电机转子轴芯为整块优质电工钢，如电工纯铁或10#钢，这种背板导磁性能好但电阻率低，厚度较大，钢板为一整体，没有绝缘分层，在变化磁场下涡流损耗大，电机效率存在缺陷；涡流导致的发热严重，使得磁钢剩磁下降甚至退磁；长时间高温发热可能使磁性元件和背板之间的粘接剂失效致磁钢脱落。为解决背板发热问题，需要额外增加专门的冷却系统对转子进行冷却，增加了零部件及材料用量，也致使电机效率较低。
现有技术中还有一类盘式电机转子轴芯由硅钢卷和各种辅助支撑件组合而成。这种背板因硅钢卷本身不能提供良好的结构强度，必须增加有较高强度的零部件做支撑，以抵抗因磁拉力产生的变形，例如，在硅钢卷S四周增加铝合金外壳A和不锈钢条T(参照图1a、图1b)，将硅钢卷S和磁性元件M包裹其中。该结构使用了过多的零部件，增加了材料用量，增大了转子重量，由于增加的零部件为导电材料且构成闭合回路C1、C2，在变化磁场下，回路内产生感应电动势，进而产生额外的损耗，影响电机效率。
实用新型内容
为了解决上述盘式电机转子的电磁性能差、电机效率低、结构复杂、结构强度弱的技术问题中，本实用新型实施例提出一种电机转子，其包括转子轴芯、圆环形导磁板、多块磁钢片和多个磁钢片压条，所述圆环形导磁板环绕设置在所述转子轴芯的外环侧，所述多块磁钢片沿圆周方向顺序间隔设置在所述圆环形导磁板的上表面上，通过所述多个磁钢片压条将所述多块磁钢限位在所述圆环形导磁板上，
其中，所述磁钢片压条包括第一横梁、第二横梁和连接梁，所述第一横梁和第二横梁通过所述连接梁连接，所述第一横梁和第二横梁设置在所述连接梁的同侧；
所述磁钢片压条的第一横梁抵压在所述磁钢片的大致沿所述转子径向的侧边部上，所述磁钢片压条的第二横梁抵压在所述圆环形导磁板的下表面上，所述磁钢片压条的连接梁设置在所述圆环形导磁板的外周侧。
在一个实施例中，所述转子轴芯呈圆环状，所述圆环形导磁板为由硅钢条卷绕形成的具有多层结构的硅钢卷。
在一个实施例中，所述圆环形导磁板的侧壁上设置有第一通孔，在所述转子轴芯的侧壁上设置有第一螺孔，使用塞打螺丝从所述圆环形导磁板外侧穿过所述第一通孔，并旋入到所述转子轴芯的第一螺孔中，将所述圆环形导磁板固定在所述转子轴芯上。
在一个实施例中，所述磁钢片具有大致呈等腰梯形状的横截面，所述磁钢片的横截面的上底侧靠近所述转子轴芯的中心，
所述磁钢片压条的第一横梁抵压在相邻两个磁钢片的侧边部之间。
在一个实施例中，所述磁钢片具有从侧部顶端向外侧下方倾斜的侧边部，从而相邻磁钢片之间形成漏斗状的间隙。
在一个实施例中，所述第一横梁具有与所抵压的所述磁钢片的侧边部相适配的结构，将第一横梁嵌入在磁钢片的间隙中，所述磁钢片的上表面与所述第一横梁的上表面大致齐平。
在一个实施例中，通过螺丝将所述第一横梁的自由端固定在所述转子轴芯上，和/或，
在所述第二横梁上设置有连通到所述圆环形导磁板下表面的第二螺孔，在所述第二螺孔中旋接有锁紧螺钉，朝向所述圆环形导磁板的下表面旋入所述锁紧螺钉，所述锁紧螺钉的前端能够与所述圆环形导磁板的下表面抵接固定。
在一个实施例中，所述连接梁为直梁、V形弹性梁、蛇形弹性梁、或具有O形结构的弹性梁。
在一个实施例中，电机转子还包括环形护套，所述环形护套套设在圆环形导磁板和所述连接梁的外侧。
本实用新型实施例还提出一种轴向磁通电机，包括如上所述的电机转子。
本实用新型实施例的有益效果：本实用新型实施例提出的一种电机转子，结构简单，构件少，重量轻，结构强度高。其进一步采用了导磁性能优异的硅钢卷作导磁材料，通过磁钢片压条将磁钢固定在背板上，使得转子涡流损耗小，发热量少，拥有优异的电磁性能，电机效率显著提升，并且该结构能够有效提高基于硅钢卷的转子轴芯的轴向抗剪强度、切向抗剪强度和抗离心力的强度。
附图说明
图1a是本实用新型实施例提出的现有技术转子的俯视图的一部分；
图1b是本实用新型实施例提出的现有技术转子的截面图；
图2是本实用新型实施例提出的电机转子的装配结构图；
图3是本实用新型实施例提出的电机转子的立体图；
图4是本实用新型实施例提出的电机转子的顶视图；
图5是图4的A-A方向的截面图；
图6是本实用新型实施例提出的电机转子的磁钢片压条的连接梁43为V形弹性梁的示意图；
图7是本实用新型实施例提出的电机转子的磁钢片压条的连接梁43为蛇形弹性梁的示意图；
图8是本实用新型实施例提出的电机转子的磁钢片压条的连接梁43为具有O形结构的弹性梁的示意图；
图9是本实用新型实施例提出的具有环形护套的电机转子的装配结构图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本实用新型并不局限于附图和以下实施例。
如本文中所述，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“上”、“下”及其类似表述仅用于表示相对物体之间的位置关系。术语“第一”、“第二”及其类似表述仅用于表示不同的技术特征，并无实质含义。
本实用新型实施例提出了一种电机转子，如图2至图5所示，所述电机转子包括转子轴芯1、圆环形导磁板2、多块磁钢片3和多个磁钢片压条4。所述转子轴芯1呈圆环状，所述圆环形导磁板2环绕设置在所述转子轴芯1的外环侧，所述多块磁钢片3沿圆周方向顺序间隔设置在所述圆环形导磁板2的上表面上，通过所述多个磁钢片压条4将所述多块磁钢3限位在所述圆环形导磁板2上。其中，所述磁钢片压条4包括第一横梁41、第二横梁42和连接梁43，所述第一横梁41和第二横梁42通过所述连接梁43连接，所述第一横梁41和第二横梁42设置在所述连接梁43的同侧；所述磁钢片压条4的第一横梁41抵压在所述磁钢片3的大致沿所述转子径向的侧边部31上，所述磁钢片压条4的第二横梁42抵压在所述圆环形导磁板2的下表面上，所述磁钢片压条4的连接梁43设置在所述圆环形导磁板2的外周侧。
具体的，如图2至图4所示，所述转子轴芯1呈常规的圆环状，在其所述转子轴芯1的中心处开设有轴孔，所述转子轴芯1可采用例如铝的金属材料或例如铝镁合金的高强度复合材料构成。为避免产生进一步产生涡流导致损耗，本实用新型方案中优选的设置转子轴芯1、圆环形导磁板2、磁钢片3和磁钢片压条4与相邻部件绝缘，可采用不同材料或例如设置绝缘层。
所述圆环形导磁板2环绕设置在所述转子轴芯1的外环侧。在本实施例中，所述圆环形导磁板2为由硅钢条卷绕形成的具有多层结构的硅钢卷，能够提供额外的抗剪强度和抗离心力强度。在所述圆环形导磁板2的侧壁上设置有第一通孔6，在所述转子轴芯1的侧壁上设置有第一螺孔7，使用塞打螺丝5从所述圆环形导磁板2外侧穿过所述第一通孔6，并旋入到所述转子轴芯1的第一螺孔7中，将所述圆环形导磁板2固定在所述转子轴芯1上。
所述多块磁钢片3沿圆周方向顺序间隔设置在所述圆环形导磁板2的上表面上。所述磁钢片3具有大致呈等腰梯形状的横截面，所述磁钢片3的横截面的上底侧靠近所述转子轴芯1的中心。优选的，在本实施例中，所述磁钢片3具有从侧部顶端向外侧下方倾斜的侧边部31，从而相邻磁钢片3之间形成漏斗状的间隙。
通过所述多个磁钢片压条4将所述多块磁钢3限位在所述圆环形导磁板2上，如图2-5所示，所述磁钢片压条4包括第一横梁41、第二横梁42和连接梁43，第一横梁41和第二横梁42通过连接梁43连接，所述第一横梁41和第二横梁42设置在所述连接梁43的同侧。
所述磁钢片压条4的第一横梁41抵压在所述磁钢片3的大致沿所述转子径向的侧边部上。本实用新型实施例中所指的所述磁钢片3的侧边部可以仅是磁钢片3的侧部，也可以是除磁钢片3的侧部外，还包括该侧部顶端转角部位的磁钢片3的部分顶部。当在一个磁钢片3的两侧侧边部都抵压磁钢片压条4时，磁钢片3能够被稳固的定位在圆环形导磁板2上。
在本实用新型的优选实施例中，所述磁钢片压条4的第一横梁41抵压在相邻两个磁钢片3的侧边部之间，从而能够进一步简化固定结构，并使得对磁钢片3的定位更为稳固。
为了使得第一横梁41能够更好的对磁钢片3进行限位、不易松动，所述第一横梁41具有与所抵压的所述磁钢片3的侧边部相适配的结构，将第一横梁41嵌入在磁钢片3的间隙中，所述磁钢片3的上表面与所述第一横梁41的上表面大致齐平，使得电机转子结构更为紧凑。
并且，所述第一横梁41的自由端固定在所述转子轴芯1上，在本实施例中，通过螺丝8将所述第一横梁41的自由端固定在所述转子轴芯1上。
所述磁钢片压条4的第二横梁42抵压在所述圆环形导磁板2的下表面上。为了更好定位所述磁钢片压条4，在所述第二横梁42上设置有连通到所述圆环形导磁板2下表面的第二螺孔，在所述第二螺孔中旋接有锁紧螺钉9，如图5所示。通过朝向所述圆环形导磁板2的下表面旋入所述锁紧螺钉9，所述锁紧螺钉9的前端能够与所述圆环形导磁板2的下表面抵接固定。
所述磁钢片压条4的连接梁43设置在所述圆环形导磁板2的外周侧。在本实施例中，如图2、图5所示，所述连接梁43为直梁。为了在磁钢片压条4的装配过程中，对磁钢片3和圆环形导磁板2施加弹性夹紧力，所述连接梁43为V形弹性梁、蛇形弹性梁和具有O形结构的弹性梁，分别如图6、图7和图8所示。
此外，如图9所示，本实用新型实施例的电机转子还包括环形护套10，所述环形护套10套设在圆环形导磁板2和所述连接梁43的外侧。例如，通过热配合的方式安装所述环形护套10。
本实用新型实施例提出了一种轴向磁通电机，包括如上所述的电机转子。
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一定指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。
以上，对本实用新型的实施方式进行了说明。但是，本实用新型不限定于上述实施方式。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电机转子，其特征在于，所述电机转子包括转子轴芯、圆环形导磁板、多块磁钢片和多个磁钢片压条，所述圆环形导磁板环绕设置在所述转子轴芯的外环侧，所述多块磁钢片沿圆周方向顺序间隔设置在所述圆环形导磁板的上表面上，通过所述多个磁钢片压条将所述多块磁钢限位在所述圆环形导磁板上，
其中，所述磁钢片压条包括第一横梁、第二横梁和连接梁，所述第一横梁和第二横梁通过所述连接梁连接，所述第一横梁和第二横梁设置在所述连接梁的同侧；
所述磁钢片压条的第一横梁抵压在所述磁钢片的大致沿所述转子径向的侧边部上，所述磁钢片压条的第二横梁抵压在所述圆环形导磁板的下表面上，所述磁钢片压条的连接梁设置在所述圆环形导磁板的外周侧。
2.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转子轴芯呈圆环状，所述圆环形导磁板为由硅钢条卷绕形成的具有多层结构的硅钢卷。
3.如权利要求2所述的电机转子，其特征在于，在所述圆环形导磁板的侧壁上设置有第一通孔，在所述转子轴芯的侧壁上设置有第一螺孔，使用塞打螺丝从所述圆环形导磁板外侧穿过所述第一通孔，并旋入到所述转子轴芯的第一螺孔中，将所述圆环形导磁板固定在所述转子轴芯上。
4.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述磁钢片具有大致呈等腰梯形状的横截面，所述磁钢片的横截面的上底侧靠近所述转子轴芯的中心，
所述磁钢片压条的第一横梁抵压在相邻两个磁钢片的侧边部之间。
5.如权利要求4所述的电机转子，其特征在于，所述磁钢片具有从侧部顶端向外侧下方倾斜的侧边部，从而相邻磁钢片之间形成漏斗状的间隙。
6.如权利要求5所述的电机转子，其特征在于，所述第一横梁具有与所抵压的所述磁钢片的侧边部相适配的结构，将第一横梁嵌入在磁钢片的间隙中，所述磁钢片的上表面与所述第一横梁的上表面大致齐平。
7.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，通过螺丝将所述第一横梁的自由端固定在所述转子轴芯上，和/或，
在所述第二横梁上设置有连通到所述圆环形导磁板下表面的第二螺孔，在所述第二螺孔中旋接有锁紧螺钉，朝向所述圆环形导磁板的下表面旋入所述锁紧螺钉，所述锁紧螺钉的前端能够与所述圆环形导磁板的下表面抵接固定。
8.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述连接梁为直梁、V形弹性梁、蛇形弹性梁、或具有O形结构的弹性梁。
9.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，电机转子还包括环形护套，所述环形护套套设在圆环形导磁板和所述连接梁的外侧。
10.一种轴向磁通电机，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的电机转子。
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