CN217240426U - 一种电机转子和轴向磁通电机 - Google Patents

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背板、多块磁钢块和内涨环，所述转子背板呈圆环状，所述转子背板的中心处开设有轴孔，所述多块磁钢块沿圆周方向顺序间隔设置在所述转子背板的上表面，所述转子背板的外环侧壁套设在所述磁钢块外环侧的外侧，所述内涨环固定在所述转子背板上，所述内涨环的外缘与所述多个磁钢块内环侧抵接，使得所述多个磁钢块挤压在所述内涨环与所述转子背板的外环侧壁之间。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，结构强度高。

Description

一种电机转子和轴向磁通电机

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；转子背板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背板为整块优质电工钢，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，使得磁钢块剩磁下降甚至退磁；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块脱落。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背板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，其包括转子背板、多块磁钢块和内涨环，

所述转子背板呈圆环状，所述转子背板的中心处开设有轴孔，

所述多块磁钢块沿圆周方向顺序间隔设置在所述转子背板的上表面，所述转子背板的外环侧壁套设在所述磁钢块外环侧的外侧，

所述内涨环固定在所述转子背板上，所述内涨环的外缘与所述多个磁钢块内环侧抵接，使得所述多个磁钢块挤压在所述内涨环与所述转子背板的外环侧壁之间。

在一个实施例中，所述内涨环通过螺钉固定在所述转子背板上，或者，所述内涨环粘贴固定在所述转子背板上。

在一个实施例中，所述内涨环通过螺钉固定在所述转子背板的基体的内环凸台的顶面上，圆环形导磁板设置在所述基体的外环侧壁与内环凸台之间的圆环形导磁板型腔中。

在一个实施例中，所述内涨环呈环状，所述内涨环的外缘与所述磁钢块内环侧抵接；所述内涨环上设置有螺丝通孔，所述螺钉穿过所述螺丝通孔旋入到所述转子背板上的固定孔中。

在一个实施例中，所述内涨环的外缘上具有从顶部向内侧倾斜的斜面。

在一个实施例中，所述多个磁钢块的内环侧所共同构成的轮廓形状与所述内涨环的外缘的形状相匹配，和/或，

所述多个磁钢块的外环侧所共同构成的轮廓形状具有与所述转子背板的外环侧壁相匹配的形状。

在一个实施例中，所述磁钢块大致呈等腰梯形状，所述磁钢块的上底侧为内环侧，靠近所述转子背板的中心设置，所述磁钢块的下底侧为外环侧；或者，

所述磁钢块大致呈近似平行四边形的柳叶状。

在一个实施例中，所述磁钢块大致呈等腰梯形状，

所述内涨环的外缘呈圆形，所述多个磁钢块的内环侧所共同构成的轮廓形状为与所述内涨环的外缘相匹配的圆形；或者，所述磁钢块的内环侧呈向外侧凸出的圆弧状，所述内涨环的外缘的形状为与所述多个磁钢块的内环侧所共同构成的轮廓形状性匹配的花瓣状。

在一个实施例中，所述转子背板包括基体和圆环形导磁板，所述基体呈圆环状，在所述基体的中心处开设有所述轴孔，所述圆环形导磁板设置在所述基体的圆环形表面上，所述圆环形导磁板具有由硅钢条卷绕形成的多层结构。

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，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，通过磁钢块压条将磁钢块固定在背板上，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背板的轴向抗剪强度、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内涨环的放大图；

图7是本实用新型可替换实施例的电机转子的装配结构图；

图8是本实用新型可替换实施例的电机转子的顶视图。

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6所示，所述电机转子包括转子背板1、多块磁钢块2和内涨环3。所述转子背板1呈圆环状，所述转子背板1的中心处开设有轴孔。所述多块磁钢块2沿圆周方向顺序间隔设置在所述转子背板1的上表面，所述转子背板1的外环侧壁111套设在所述磁钢块2外环侧的外侧。所述内涨环3固定在所述转子背板1上，所述内涨环3的外缘与所述多个磁钢块2内环侧抵接，使得所述多个磁钢块2挤压在所述内涨环3与所述转子背板1的外环侧壁1之间。

具体的，所述转子背板1包括基体11和圆环形导磁板12，所述基体11呈圆环状，在所述基体11的中心处设置有轴孔，所述基体11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。所述圆环形导磁板12设置在所述基体11的圆环形表面上。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磁钢块2、基体11、圆环形导磁板12与相邻部件绝缘，可采用不同材料或例如设置绝缘层。在本实施例中，所述圆环形导磁板12优选的具有由硅钢条卷绕形成的多层结构，提供额外的抗剪强度和抗离心力强度。

如图2、图3、图4所示，在所述基体11上形成有圆环形导磁板型腔114，所述圆环形导磁板12设置在所述圆环形导磁板型腔114中。所述基体11具有所述外环侧壁111、内环凸台112和腔底连接部，所述腔底连接部与所述外环侧壁111和内环凸台112连接，所述圆环形导磁板型腔114由所述外环侧壁111、内环凸台112和腔底连接部围合而成，所述圆环形导磁板12设置在所述基体11的外环侧壁111与内环凸台之间的圆环形导磁板型腔114中。

所述多块磁钢块2沿圆周方向顺序间隔设置在所述转子背板1的上表面，所述转子背板1的外环侧壁111套设在所述磁钢块2外环侧的外侧。在本实施例中，所述磁钢块2大致呈等腰梯形状，所述磁钢块2的上底侧为内环侧，靠近所述转子背板1的中心设置。可替换的，所述磁钢块2还可以大致呈近似平行四边形的柳叶状(未示出)。所述多块磁钢块2沿圆周方向顺序间隔设置在所述转子背板1的圆环形导磁板12的上表面，所述转子背板1的外环侧壁111套设在所述磁钢块2外环侧的外侧，即，所述转子背板1的外环侧壁111不低于所述磁钢块2的外环侧。优选的，所述多个磁钢块2的下底侧为外环侧，所述多个磁钢块2的外环侧所共同构成的轮廓形状具有与所述转子背板1的外环侧壁111相匹配的形状——圆形。

所述内涨环3固定在所述转子背板1上，所述内涨环3的外缘与所述多个磁钢块2内环侧抵接，使得所述多个磁钢块2挤压在所述内涨环3与所述转子背板1的外环侧壁1之间。所述内涨环3通过螺钉4固定在所述转子背板1上，优选的，所述内涨环3通过螺钉4固定在所述转子背板1的基体11的内环凸台112的顶面上。本领域技术人员可以知道，采用粘贴方式固定所述内涨环3也是可以的。

在本实施例中，如图5所示，所述内涨环3呈环状，所述内涨环3的外缘31与所述磁钢块2内环侧抵接；所述内涨环3上设置有螺丝通孔32，所述螺钉4穿过所述螺丝通孔32旋入到所述转子背板1上的固定孔113中，所述螺钉4的螺帽嵌入在所述内涨环3中，以使得结构更为紧凑。

为了达到对磁钢块2的更好的固定效果，如图5所示，所述内涨环3的外缘31上具有从顶部(图5的立体图中朝向外侧的部分)向内侧倾斜的斜面，从而在安装所述内涨环3时，随着多个螺钉4的逐步旋入，内涨环3的外缘斜面能够逐步沿径向向外侧加大对磁钢块2的抵压力，能够牢固的将所述多个磁钢块2挤压在所述内涨环3与所述转子背板1的外环侧壁1之间。

如图2-6所示，在本实施例中，所述内涨环3的外缘31呈圆形，所述多个磁钢块2的内环侧所共同构成的轮廓形状为与所述内涨环3的外缘31相匹配的圆形，由此，所述多个磁钢块2的上底侧均与所述内涨环3的外缘31抵接，使得结构更为牢固。

因此，本领域技术人员可以理解，当所述多个磁钢块2的内环侧所共同构成的轮廓形状与所述内涨环3的外缘31的形状相匹配时，转子结构更为牢固。在一个可替换的实施例中，如图7、图8所示，所述磁钢块2的内环侧呈向外侧凸出的圆弧状，所述内涨环3的外缘31的形状为与所述多个磁钢块2的内环侧所共同构成的轮廓形状性匹配的花瓣状。

本实用新型实施例还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背板、多块磁钢块和内涨环，

所述转子背板呈圆环状，所述转子背板的中心处开设有轴孔，

所述多块磁钢块沿圆周方向顺序间隔设置在所述转子背板的上表面，所述转子背板的外环侧壁套设在所述磁钢块外环侧的外侧，

所述内涨环固定在所述转子背板上，所述内涨环的外缘与所述多个磁钢块内环侧抵接，使得所述多个磁钢块挤压在所述内涨环与所述转子背板的外环侧壁之间。

2.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述内涨环通过螺钉固定在所述转子背板上，或者，所述内涨环粘贴固定在所述转子背板上。

3.如权利要求2所述的电机转子，其特征在于，所述内涨环通过螺钉固定在所述转子背板的基体的内环凸台的顶面上，圆环形导磁板设置在所述基体的外环侧壁与内环凸台之间的圆环形导磁板型腔中。

4.如权利要求2所述的电机转子，其特征在于，所述内涨环呈环状，所述内涨环的外缘与所述磁钢块内环侧抵接；所述内涨环上设置有螺丝通孔，所述螺钉穿过所述螺丝通孔旋入到所述转子背板上的固定孔中。

5.如权利要求4所述的电机转子，其特征在于，所述内涨环的外缘上具有从顶部向内侧倾斜的斜面。

6.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述多个磁钢块的内环侧所共同构成的轮廓形状与所述内涨环的外缘的形状相匹配，和/或，

所述多个磁钢块的外环侧所共同构成的轮廓形状具有与所述转子背板的外环侧壁相匹配的形状。

7.如权利要求6所述的电机转子，其特征在于，所述磁钢块大致呈等腰梯形状，所述磁钢块的上底侧为内环侧，靠近所述转子背板的中心设置，所述磁钢块的下底侧为外环侧；或者，

所述磁钢块大致呈近似平行四边形的柳叶状。

8.如权利要求7所述的电机转子，其特征在于，所述磁钢块大致呈等腰梯形状，

所述内涨环的外缘呈圆形，所述多个磁钢块的内环侧所共同构成的轮廓形状为与所述内涨环的外缘相匹配的圆形；或者，所述磁钢块的内环侧呈向外侧凸出的圆弧状，所述内涨环的外缘的形状为与所述多个磁钢块的内环侧所共同构成的轮廓形状匹配的花瓣状。

9.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转子背板包括基体和圆环形导磁板，所述基体呈圆环状，在所述基体的中心处开设有所述轴孔，所述圆环形导磁板设置在所述基体的圆环形表面上，所述圆环形导磁板具有由硅钢条卷绕形成的多层结构。

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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