CN217956807U - 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背板、多块磁钢和多个磁钢压条，所述转子背板呈圆环形，所述多块磁钢沿所述转子背板的圆周方向顺序间隔设置在所述转子背板的径向外侧部上，所述磁钢压条设置在两个相邻的磁钢之间，在所述磁钢之间相邻的第一侧边部上开设有凹入结构；在所述磁钢压条的长度方向上的侧边部上，设置有与相邻的所述磁钢的凹入结构相对应的凸起结构，所述磁钢压条的凸起结构嵌压在所述磁钢的凹入结构中，所述磁钢压条固定在所述转子背板上，从而将所述多块磁钢限位在所述转子背板上。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
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、多块磁钢和多个磁钢压条，所述转子背板呈圆环形，所述多块磁钢沿所述转子背板的圆周方向顺序间隔设置在所述转子背板的径向外侧部上，所述磁钢压条设置在两个相邻的磁钢之间，
在所述磁钢之间相邻的第一侧边部上开设有凹入结构；
在所述磁钢压条的长度方向上的侧边部上，设置有与相邻的所述磁钢的凹入结构相对应的凸起结构，
所述磁钢压条的凸起结构嵌压在所述磁钢的凹入结构中，所述磁钢压条固定在所述转子背板上，从而将所述多块磁钢限位在所述转子背板上。
在一个实施例中，所述磁钢压条的长度方向上的两侧均设置有分别与相邻的两个磁钢的凹入结构相对应的凸起结构。
在一个实施例中，所述磁钢的侧边部上的凹入结构与所述磁钢压条两侧的凸起结构相适配；和/或，所述磁钢的上表面与所述磁钢压条的上表面齐平。
在一个实施例中，所述磁钢的侧边部上的凹入结构为具有弧形截面的凹槽；所述磁钢压条的凸起结构为与所述凹槽相适配的具有弧形截面的凸条。
在一个实施例中，所述转子背板包括基体和圆环形导磁板，所述基体呈圆环形，在所述基体的中心处设置有轴孔，所述圆环形导磁板设置在所述基体的径向外侧部上。
在一个实施例中，在所述基体的径向外侧部上设置有圆环形导磁板型腔，所述圆环形导磁板设置在所述圆环形导磁板型腔中；所述圆环形导磁板为由硅钢条卷绕形成的圆环状硅钢卷。
在一个实施例中，所述磁钢压条还包括压条柱体和螺孔，所述压条柱体具有方形的截面；在所述压条柱体的长度方向上的两端分别开设有螺孔，通过螺丝或螺杆将所述磁钢压条固定到所述转子背板上；所述凸条设置在所述压条柱体的长度方向上的侧部。
在一个实施例中，所述基体具有外壁、内环凸台和腔底连接部，所述腔底连接部与外壁和内环凸台连接，所述圆环形导磁板型腔由内环凸台的外环侧壁、外壁和腔底连接部围合而成，
所述磁钢压条的两端分别固定到所述外壁和内环凸台上。
在一个实施例中，所述螺孔朝向所述转子背板，所述磁钢压条的两端分别固定到所述外壁顶部和内环凸台的外环侧壁的顶部上。
本实用新型实施例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顶视图；
图4是本实用新型实施例的磁钢与磁钢压条的装配示意图；
图5a是本实用新型实施例的磁钢压条的立体图和顶视图；
图5b是本实用新型实施例的磁钢压条的立体图和顶视图。
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、图3所示，所述电机转子包括转子背板1、多块磁钢2和多个磁钢压条3，所述转子背板1呈圆环形，通过所述多个磁钢压条3将所述多块磁钢2限位在所述转子背板1上。
在本实施例中，所述磁钢2大致呈等腰梯形状，梯形状的磁钢2的上底侧靠近所述转子背板1的中心设置。可替换的，所述磁钢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2沿所述转子背板1的圆周方向顺序间隔设置在所述转子背板1的径向外侧部上，所述磁钢压条3设置在两个相邻的磁钢2之间。
在所述磁钢2之间相邻的第一侧边部上，开设有凹入结构。所述磁钢压条3的长度方向上的两侧设置有与相邻的两个磁钢2的凹入结构相对应的凸起结构，所述磁钢压条3两侧的凸起结构分别嵌压在相邻的两块磁钢2的凹入结构中，所述磁钢压条3固定在所述转子背板1上。其中，所示转子背板1的径向为转子背板1从中心朝向背板边缘的方向，包括但不限于半径的方向，取决于磁钢2的形状。为了使得磁钢压条3能够更好的对磁钢2进行限位，所述磁钢2的侧边部上的凹入结构与所述磁钢压条3两侧的凸起结构相适配，这里所述的“相适配”是指两者的外轮廓吻合。
具体的，所述转子背板1包括基体4和圆环形导磁板5，所述基体4呈圆环形，在所述基体4的中心处设置有轴孔11，所述基体4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5设置在所述基体4的径向外侧部上。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2、基体4、圆环形导磁板5和磁钢压条3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5优选的为由硅钢条卷绕形成的具有多层硅钢条结构的圆环状硅钢卷，提供额外的抗剪强度和抗离心力强度。
如图2、图3所示，在所述基体4的径向外侧部上设置有圆环形导磁板型腔6，所述圆环形导磁板5设置在所述圆环形导磁板型腔6中。所述基体4具有外壁8、内环凸台9和与外壁8和内环凸台9连接的腔底连接部，所述圆环形导磁板型腔6由内环凸台9的外环侧壁7、外壁8和腔底连接部围合而成。
在本实施例中，所述磁钢2的侧边部上的凹入结构与所述磁钢压条3两侧的凸起结构相适配。如图4所示，所述磁钢2的侧边部上的凹入结构为具有弧形截面的凹槽21。相对应的，如图5a、图5b所示，所述磁钢压条3两侧的凸起结构为与所述凹槽21相适配的具有弧形截面的凸条33。
所述磁钢压条3还包括压条柱体32和螺孔31，所述压条柱体32具有方形的截面；在所述压条柱体32的长度方向上的两端分别开设有螺孔31，通过螺丝或螺杆将所述磁钢压条3的两端分别固定到所述转子背板1(所述外壁8和内环凸台9)上；所述凸条33设置在所述压条柱体32的长度方向上的两侧。优选的，所述螺孔31朝向所述转子背板1，通过螺丝/螺杆将所述磁钢压条3的两端分别固定到所述外壁8顶部和内环凸台9的外环侧壁7的顶部上。
组装时，可以将圆环形导磁板5设置在所述圆环形导磁板型腔6中，再将磁钢2摆放在圆环形导磁板5上，在两个相邻的磁钢2之间嵌压一个磁钢压条3，并将磁钢压条3固定在所述转子背板1上来形成电机转子的固定结构。优选的，所述压条柱体32的顶面与所述磁钢2的上表面齐平，使得电机转子结构更为紧凑。
本实用新型上述实施例中虽然均示出的是一个所述磁钢压条3同时嵌压在相邻的两块磁钢2的侧边部上的情况，但是本领域技术人员可以知道，也可以分别针对磁钢2的一个侧边部单独设置一个磁钢压条3。
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背板、多块磁钢和多个磁钢压条，所述转子背板呈圆环形，所述多块磁钢沿所述转子背板的圆周方向顺序间隔设置在所述转子背板的径向外侧部上，所述磁钢压条设置在两个相邻的磁钢之间，
在所述磁钢之间相邻的第一侧边部上开设有凹入结构；
在所述磁钢压条的长度方向上的侧边部上，设置有与相邻的所述磁钢的凹入结构相对应的凸起结构，
所述磁钢压条的凸起结构嵌压在所述磁钢的凹入结构中，所述磁钢压条固定在所述转子背板上，从而将所述多块磁钢限位在所述转子背板上。
2.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述磁钢压条的长度方向上的两侧均设置有分别与相邻的两个磁钢的凹入结构相对应的凸起结构。
3.如权利要求1或2所述的电机转子，其特征在于，所述磁钢的侧边部上的凹入结构与所述磁钢压条两侧的凸起结构相适配；和/或，所述磁钢的上表面与所述磁钢压条的上表面齐平。
4.如权利要求3所述的电机转子，其特征在于，所述磁钢的侧边部上的凹入结构为具有弧形截面的凹槽；所述磁钢压条的凸起结构为与所述凹槽相适配的具有弧形截面的凸条。
5.如权利要求4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，所述基体呈圆环形，在所述基体的中心处设置有轴孔，所述圆环形导磁板设置在所述基体的径向外侧部上。
6.如权利要求5所述的电机转子，其特征在于，在所述基体的径向外侧部上设置有圆环形导磁板型腔，所述圆环形导磁板设置在所述圆环形导磁板型腔中；所述圆环形导磁板为由硅钢条卷绕形成的圆环状硅钢卷。
7.如权利要求5所述的电机转子，其特征在于，所述磁钢压条还包括压条柱体和螺孔，所述压条柱体具有方形的截面；在所述压条柱体的长度方向上的两端分别开设有螺孔，通过螺丝或螺杆将所述磁钢压条固定到所述转子背板上；所述凸条设置在所述压条柱体的长度方向上的侧部。
8.如权利要求7所述的电机转子，其特征在于，所述基体具有外壁、内环凸台和腔底连接部，所述腔底连接部与外壁和内环凸台连接，所述圆环形导磁板型腔由内环凸台的外环侧壁、外壁和腔底连接部围合而成，
所述磁钢压条的两端分别固定到所述外壁和内环凸台上。
9.如权利要求8所述的电机转子，其特征在于，所述螺孔朝向所述转子背板，所述磁钢压条的两端分别固定到所述外壁顶部和内环凸台的外环侧壁的顶部上。
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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