CN217427806U - 转子铁芯结构及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种转子铁芯结构及电机，转子铁芯结构包括结构本体，该结构本体包括形成有轴孔的中心部，以及沿中心部的周向间隔设置的多个转子齿部，且相邻两个转子齿部与中心部围构形成磁钢槽；转子齿部的外轮廓为圆弧，该外轮廓的圆心与轴孔的圆心偏心设置；转子齿部由沿轴孔轴向层叠设置的多个转子齿片铆压而成，各转子齿片的两侧分别形成有开口朝向磁钢槽的导胶槽，处于同一叠压层内的各转子齿片中，至少一个转子齿片靠近中心部的一端与中心部间隔开，至少一个转子齿片靠近中心部的一端通过连接部与中心部相连。本实用新型所述的转子铁芯结构，能够降低齿槽转矩及转矩波动，并可有效减小电机漏磁，且设置导胶槽，可便于与磁钢连接。

Description

转子铁芯结构及电机

技术领域

本实用新型涉及电机零部件技术领域，特别涉及一种转子铁芯结构，同时，本实用新型还涉及一种具有该转子铁芯结构的电机。

背景技术

永磁无刷电机的转子一般由转轴、转子铁芯、永磁体以及支撑结构组成，现有的切向式永磁无刷电机的转子铁芯上通常开设有沿其径向设置的磁钢槽，永磁体即嵌设于该磁钢槽内，并通过永磁体产生磁场后，通过电磁感应驱使转子转动。但是，由于结构设计不合理，现有永磁电机的转子结构普遍存在漏磁系数较大的问题，引起电机的损耗较大，导致能源浪费。

同时，因部分电能转化成热能，加剧了电机的温升，并且如果磁钢为钕铁硼材料，温度过高容易使永磁体产生不可逆的高温失磁，从而影响电机的工作性能。另外，现有的转子中，永磁体两侧对应的由一个或者两个定子齿所构成的一小段区域内，磁导变化大，导致齿槽转矩较大，而大大降低了电机的工作性能。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种转子铁芯结构，其可有效降低电机漏磁，并可有效降低齿槽转矩及转矩波动。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种转子铁芯结构，包括结构本体，所述结构本体包括形成有轴孔的中心部，以及沿所述中心部的周向间隔设置的多个转子齿部，相邻两个所述转子齿部与所述中心部围构形成磁钢槽；

所述转子齿部的外轮廓为圆弧，所述外轮廓的圆心与所述轴孔的圆心偏心设置；

所述转子齿部由沿所述轴孔轴向层叠设置的多个转子齿片铆压而成，各所述转子齿片的两侧分别形成有开口朝向所述磁钢槽的导胶槽，且处于同一叠压层内的各所述转子齿片中，至少一个所述转子齿片靠近所述中心部的一端与所述中心部间隔开，至少一个所述转子齿片靠近所述中心部的一端通过连接部与所述中心部相连。

进一步的，处于同一叠压层中的各所述转子齿片中，与所述中心部间隔开的所述转子齿片与通过所述连接部和所述中心部相连的所述转子齿片交替设置。

进一步的，各所述转子齿片上形成有向相邻叠压层的所述转子齿片凸出的凸起，沿所述轴孔的轴向相邻设置的两个所述转子齿片通过所述凸起铆压于一起。

进一步的，各所述转子齿片远离所述中心部的两端分别设有用于定位磁钢的定位片，所述定位片沿所述转子齿片的周向延伸，且所述定位片与所述转子齿片相连的一端形成有第一避让槽。

进一步的，所述连接部为沿与所述中心部相连的所述转子齿片的径向外伸设置的连接片。

进一步的，所述轴孔的内壁上形成有第二避让槽，所述第二避让槽沿所述轴孔的轴向贯穿所述中心部设置。

进一步的，所述第二避让槽为沿所述轴孔周向间隔设置的多个。

进一步的，所述结构本体的至少一端设有端部冲片，所述端部片与相邻层的所述转子齿片铆压于一起，所述端部冲片包括随形于所述中心部设置的中心环，以及随形于所述转子齿部设置的端部齿片，各所述端部齿片均与所述中心环相连。

进一步的，所述磁钢槽靠近所述中心部一端的槽壁为平面。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的转子铁芯结构，通过将转子齿部外轮廓的圆心与轴孔的圆心偏心设置，可有效降低气隙长度的突变性，从而可降低磁场储能的突变性，进而能够降低齿槽转矩及转矩波动，而可提高电机性能；另外，通过将至少一个转子齿片靠近中心部的一端与中心部间隔开，可有效减小电机漏磁，从而能够降低电机损耗，并且在转子齿片上设置导胶槽，可便于本转子铁芯结构与磁钢之间的连接。

另外，通过使处于同一叠压层中的各转子齿片中，与中心部间隔开的转子齿片与通过连接部和中心部相连的转子齿片交替设置，可提高转子铁芯结构各转子齿片设置的均匀性，从而可进一步降低电机漏磁。在各转子齿片上设置凸起，并使相邻的两个转子齿片通过凸起铆压于一起，结构简单，便于设计实施。

其次，在定位片与转子齿片相连的一端形成第一避让槽，便于磁钢与转子齿片贴合于一起。连接部采用外伸设置的连接片，结构简单，便于设计实施。通过在轴孔的内壁上设置第二避让槽，能够为结构本体预留变形空间。

此外，在结构本体的至少一端设置端部冲片，并使该端部冲片中的各端部齿片均与中心环相连，可有效防止因铆点意外松动，而使与中心部间隔开的转子齿片掉落下来。通过将磁钢槽靠近中心部一端的槽壁设为平面，可便于设计用于安装磁钢的工装。

本实用新型的另一目的在于提出一种电机，所述电机中具有定子铁芯和磁钢，所述电机中还具有如上所述的转子铁芯结构，所述磁钢与所述磁钢槽一一对应设置，且所述磁钢嵌设于所述磁钢槽中，并通过设于所述导胶槽内的胶体与所述结构本体相连，所述定子铁芯套设于所述转子铁芯结构外。

本实用新型所述的电机与上述转子铁芯结构相对于现有专利具有的有益效果相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的转子铁芯结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的转子铁芯结构另一视角下的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的处于同一叠压层的转子齿片与中心冲片的布置示意图；

图4为本实用新型实施例所述的同一叠压层的转子齿片与中心冲片另一视角下的布置示意图；

图5为本实用新型实施例所述的转子齿片的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的转子铁芯结构两端设有端部冲片时的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所述的端子冲片的结构示意图；

图8实用新型实施例所述的定子、转子铁芯结构与磁钢之间的装配状态图。

附图标记说明：

1、中心冲片；101、轴孔；102、第二避让槽；

2、转子齿片；201、定位片；202、第一避让槽；203、减重孔；204、凸起；205、导胶槽；

3、磁钢槽；301、平面；

4、中心环；5、端部齿片；6、定子铁芯；7、磁钢；8、连接片；

P、漏磁路径。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”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。另外，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。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种转子铁芯结构，其包括结构本体，该结构本体包括形成有轴孔101的中心部，以及沿中心部的周向间隔设置的多个转子齿部，且相邻两个转子齿部与中心部围构形成磁钢槽3。

其中，转子齿部的外轮廓为圆弧，该外轮廓的圆心与轴孔101的圆心偏心设置。转子齿部由沿轴孔101轴向层叠设置的多个转子齿片2铆压而成，各转子齿片2的两侧分别形成有开口朝向磁钢槽3的导胶槽205。并且，处于同一叠压层内的各转子齿片2中，至少一个转子齿片2靠近中心部的一端与中心部间隔开，至少一个转子齿片2靠近中心部的一端通过连接部与中心部相连。

本实施例的转子铁芯结构，通过将转子齿部外轮廓的圆形与轴孔101的圆形偏心设置，可有效降低气隙长度的突变性，从而可降低磁场储能的突变性，进而能够降低齿槽转矩及转矩波动，而可提高电机性能；另外，通过将至少一个转子齿片2靠近中心部的一端与中心部间隔开，可有效减小电机漏磁，从而能够降低电机损耗，并且在转子齿片2上设置导胶槽205，可便于本转子铁芯结构与磁钢7之间的连接。

基于如上整体构成，本实施例的转子铁芯结构的一种示例性结构如图1和图2中所示，本实施例的转子齿部具体为沿中心部的周向均布设置的八个。当然，具体实施时，转子齿部的具体数量可视具体情况相应调整，另外，本实施例中对转子齿片2的叠层数也不作具体限定。作为一种优选的实施方式，如图3中所示，处于同一叠压层中的各转子齿片2中，与中心部间隔开的转子齿片2与通过连接部和中心部相连的转子齿片2交替设置，也即两种转子齿片2的数量均为四个。

而需要说明的是，除了将与中心部间隔开的转子齿片2与通过连接部和中心部相连的转子齿片2交替设置，还可以将与中心部间隔开的两个或多个转子齿片2相邻设置，或者将通过连接部和中心部相连的多个转子齿片2交替设置。并且，为进一步提高磁钢7的利用率，还可使得通过连接部和中心部相连的转子齿片2数量大于与中心部间隔开的转子齿片2，但因相邻两个转子齿片2之间铆压于一起，此时可能会降低转子铁芯结构整体的稳定性。

另外，本实施例中部不限定各转子齿部中通过连接部与中心部相连的转子齿片2的数量，只要在轴孔101的轴向上，各转子齿部中至少有一个转子齿片2通过连接部与中心部相连即可。此外，具体实施时，相邻两个叠压层中的连接部在中心部的轴向上可以叠压或错开设置。

仍由图3中所示，作为一种具体的实施方式，转子齿片2具体呈扇形，其远离中心部的两端分别设有用于定位磁钢7的定位片201。该定位片201沿转子齿片2的周向延伸，且定位片201与转子齿片2相连的一端形成有第一避让槽202。通过设置该第一避让槽202，便于磁钢7与转子齿片2贴合于一起。另外，为便于相邻两个转子齿片2之间铆压于一起，结合图3和图4中所示，各转子齿片2上形成有向相邻叠压层的转子齿片2凸出的凸起204，沿轴孔101的轴向相邻设置的两个转子齿片2通过凸起204铆压于一起。

其中，作为一种具体的实施方式，如图4中所示，本实施例的凸起204为两个，并包括矩形的凸起204和圆形的凸起204，且该各凸起204由转子齿片2厚度方向的一侧向另一侧外凸形成，如此可便于加工制造。另外，为进一步提高相邻两个转子齿片2之间的连接稳定性，由图3中所示，矩形的凸起204和圆形的凸起204分别设于转子齿片2长度方向的两端。此外，为减轻本转子铁芯结构的重量，在各转子齿片2上均设有减重孔203。

需要提及的是，凸起204和减重孔203的形状和数量不限于图3中所示，其可根据设计需求相应调整。此外，为提高本转子齿片2与磁钢7之间的连接牢固性，如图3中所示，前述导胶槽205大致设于转子齿片2侧部的中部。

由图1中所示，本实施例的中心部由层叠设置的多个中心冲片1构成，且中心冲片1的数量与上述转子齿片2的层叠数相同。如图2中所示，前述连接部具体为沿与中心部相连的转子齿片2的径向外伸设置的连接片8。本实施例中，为提高使用效果，轴孔101的内壁上形成有第二避让槽102，该第二避让槽102沿轴孔101的轴向贯穿中心部设置。通过设置第二避让槽102，能够为结构本体预留变形空间。

而且，作为进一步的实施方式，本实施例的第二避让槽102具体为弧形槽，并为沿轴孔101周向间隔设置的多个，并优选地，多个第二避让槽102沿轴孔101的周向均布设置。另外，为具有更好的使用效果，如图3中所示，磁钢槽3靠近中心部一端的槽壁为平面301，也即中心冲片1的外侧壁上设有与各磁钢槽3一一对应设置的平面301。具体装配时，先向磁钢槽3的底部插入一个辅助工装，然后将磁钢7插入磁钢槽3中，并如下图8中所示，使磁钢7的一端与上述定位片201相贴合，另一端与该辅助工装贴合。因为，通过设置该平面301，可便于辅助工装的加工制造。

除此以外，为了防止与中心部间隔开的转子齿片2掉落，在结构本体的至少一端设有端部冲片。作为一种优选的实施方式，如图5中所示，本实施例中，在结构本体的两端均设有端部冲片。并且，如图7中所示，本实施例的端部冲片包括随形于中心部设置的中心环4，以及随形于转子齿部设置的端部齿片5，各端部齿片5均与中心环4相连。其中，本实施例的端部齿片5与上述转子齿片2的结构相同，在此不再赘述。

本实施例的转子铁芯结构，通过将部分转子齿片2与中心部间隔开，可去除部分位于图8中所示的漏磁路径P上的材料，从而可减小电机漏磁率，并降低电机损耗，进而能够提高电机性能。另外，将转子齿片2的外轮廓与轴孔101的圆形偏心设置，可使得沿外轮廓边缘到其中心的方向，气隙由大变小，从而可使得沿圆周分布的剩磁密度更趋近于正弦波分布。

同时，也使转子齿片2外轮廓两边经过气隙后达到定子铁芯6的齿部的磁力线减少，从而可减小转子拉到磁阻路径最小位置的拉力，进而减小了克服拉力所使用的力矩，达到减小齿槽转矩的目的。也即，该偏心设置有效降低了气隙长度的突变性，使得气隙磁导变化更均匀，能够减小磁场储能突变，改善气隙磁密及反电动势波形正弦性，进而可降低齿槽转矩及转矩波动，而提高电机性能。

实施例二

本实施例涉及一种电机，参照图8中所示，且图8中以带箭头的曲线示意除了部分漏磁路径P。该电机中具有定子铁芯6和磁钢7，并且，电机中还具有如上所述的转子铁芯结构。磁钢7与磁钢槽3一一对应设置，且磁钢7嵌设于磁钢槽3中，并通过设于导胶槽205内的胶体与结构本体相连，定子铁芯6套设于转子铁芯结构外。

本实施例的电机，通过采用实施例一所述的转子铁芯结构，可减小电机漏磁率，并可降低齿槽转矩及转矩波动，从而可具有较好的使用性能。

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，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、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)

1.一种转子铁芯结构，包括结构本体，其特征在于：

所述结构本体包括形成有轴孔(101)的中心部，以及沿所述中心部的周向间隔设置的多个转子齿部，相邻两个所述转子齿部与所述中心部围构形成磁钢槽(3)；

所述转子齿部的外轮廓为圆弧，所述外轮廓的圆心与所述轴孔(101)的圆心偏心设置；

所述转子齿部由沿所述轴孔(101)轴向层叠设置的多个转子齿片(2)铆压而成，各所述转子齿片(2)的两侧分别形成有开口朝向所述磁钢槽(3)的导胶槽(205)，且处于同一叠压层内的各所述转子齿片(2)中，至少一个所述转子齿片(2)靠近所述中心部的一端与所述中心部间隔开，至少一个所述转子齿片(2)靠近所述中心部的一端通过连接部与所述中心部相连。

2.根据权利要求1所述的转子铁芯结构，其特征在于：

处于同一叠压层中的各所述转子齿片(2)中，与所述中心部间隔开的所述转子齿片(2)与通过所述连接部和所述中心部相连的所述转子齿片(2)交替设置。

3.根据权利要求1所述的转子铁芯结构，其特征在于：

各所述转子齿片(2)上形成有向相邻叠压层的所述转子齿片(2)凸出的凸起(204)，沿所述轴孔(101)的轴向相邻设置的两个所述转子齿片(2)通过所述凸起(204)铆压于一起。

4.根据权利要求1所述的转子铁芯结构，其特征在于：

各所述转子齿片(2)远离所述中心部的两端分别设有用于定位磁钢(7)的定位片(201)，所述定位片(201)沿所述转子齿片(2)的周向延伸，且所述定位片(201)与所述转子齿片(2)相连的一端形成有第一避让槽(202)。

5.根据权利要求1所述的转子铁芯结构，其特征在于：

所述连接部为沿与所述中心部相连的所述转子齿片(2)的径向外伸设置的连接片(8)。

6.根据权利要求1所述的转子铁芯结构，其特征在于：

所述轴孔(101)的内壁上形成有第二避让槽(102)，所述第二避让槽(102)沿所述轴孔(101)的轴向贯穿所述中心部设置。

7.根据权利要求6所述的转子铁芯结构，其特征在于：

所述第二避让槽(102)为沿所述轴孔(101)周向间隔设置的多个。

8.根据权利要求1所述的转子铁芯结构，其特征在于：

所述结构本体的至少一端设有端部冲片，所述端部冲片与相邻层的所述转子齿片(2)铆压于一起，且所述端部冲片包括随形于所述中心部设置的中心环(4)，以及随形于所述转子齿部设置的端部齿片(5)，各所述端部齿片(5)均与所述中心环(4)相连。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的转子铁芯结构，其特征在于：

所述磁钢槽(3)靠近所述中心部一端的槽壁为平面(301)。

10.一种电机，所述电机中具有定子铁芯(6)和磁钢(7)，其特征在于：

所述电机中还具有权利要求1至9中任一项所述的转子铁芯结构，所述磁钢(7)与所述磁钢槽(3)一一对应设置，且所述磁钢(7)嵌设于所述磁钢槽(3)中，并通过设于所述导胶槽(205)内的胶体与所述结构本体相连，所述定子铁芯(6)套设于所述转子铁芯结构。

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