CN220553859U - 一种低速转子及电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低速转子,包括:转子骨架,包括第一外骨架、第二外骨架和内骨架,第一外骨架和第二外骨架分别位于内骨架沿轴向的两端且均与内骨架层叠且固定连接;内骨架包括磁铁框安装部,第一外骨架包括第一磁铁框固定部,第二外骨架包括第二磁铁框固定部,磁铁框安装部分别与第一磁铁框固定部、第二磁铁框固定部沿第一方向连接;磁铁框至少部分位于磁铁框安装部,磁铁框和转子骨架沿转子骨架的周向齐平;第一磁铁框固定部和第二磁铁框固定部沿第一方向压紧磁铁框;磁铁框包括容纳腔;磁铁位于容纳腔。本实用新型的低速转子工艺简单,尺寸稳定,品质高,可自动化成型。本实用新型还提供了一种电机。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域,特别涉及一种低速转子及电机。
背景技术
轴向永磁盘式电机由于其轴向尺寸短,在电梯曳引机、汽车驱动电机,风力发电机等领域有广泛的应用。针对低速轴向永磁盘式电机的轴向盘式转子,传统的转子盘是采用非金属玻纤板做骨架,再镶入永磁体用固化胶高温固化,磁铁的外围还需缠绕一层玻纤带,玻纤带外面再缠绕碳纤维带保证径向固定牢磁铁,防止磁铁因离心力而松脱。此低速轴向永磁盘式电机转子结构复杂,为多部件组装和多工序复合,投入的人力多,工装及设备多,且成型后质量合格率难以保证,容易失效,成为制约低速盘式电机低成本化和大量产的瓶颈。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决传统转子结构复杂、成本高、效率低等问题。本实用新型提供了一种低速转子及电机,其工艺简单,尺寸稳定,品质高,可自动化成型。
为解决上述技术问题,本实用新型的实施方式公开了一种低速转子,包括:转子骨架,包括第一外骨架、第二外骨架和内骨架,所述第一外骨架和所述第二外骨架分别位于所述内骨架沿轴向的两端且均与所述内骨架层叠且固定连接;所述内骨架包括磁铁框安装部,所述第一外骨架包括第一磁铁框固定部,所述第二外骨架包括第二磁铁框固定部,所述磁铁框安装部分别与所述第一磁铁框固定部、所述第二磁铁框固定部沿第一方向连接,所述磁铁框安装部、所述第一磁铁框固定部以及所述第二磁铁框固定部均分别包括沿周向间隔设置的多个;所述第一方向平行于所述轴向;磁铁框,至少部分位于所述磁铁框安装部,所述磁铁框和所述转子骨架沿所述周向齐平;所述第一磁铁框固定部和所述第二磁铁框固定部沿所述第一方向压紧所述磁铁框;所述磁铁框包括多个,多个所述磁铁框与多个所述磁铁框安装部一一对应;所述磁铁框包括容纳腔;磁铁,位于所述容纳腔。
采用上述技术方案,首先将磁铁置于磁铁框的容纳腔内,第二外骨架和内骨架层叠且固定连接,然后将磁铁框安装于内骨架的磁铁框安装部上,再将第一外骨架和内骨架层叠且固定连接,此时第一外骨架的第一磁铁框固定部沿第一方向向下压紧位于磁铁框安装部的磁铁框,第二外骨架的第二磁铁框固定部沿第一方向向上压紧位于磁铁框安装部的磁铁框。即,位于磁铁框安装部的磁铁框被第一磁铁框固定部和第二磁铁框固定部沿第一方向夹紧,从而有效避免磁铁框相对于转子骨架运动,造成转子无法正常工作。
综上,本方案将转子骨架分为三部分(即第一外骨架、第二外骨架和内骨架),通过第一外骨架、第二外骨架分别和内骨架的连接实现了对磁铁框的安装固定,该种方式保证了磁铁相对于转子骨架固定的同时,简化了转子的结构,降低了成本、提升了效率。
根据本实用新型的另一具体实施方式,所述第一外骨架、所述内骨架和所述第二外骨架均包括多层硅钢片,所述第一外骨架的所述多层硅钢片、所述内骨架的所述多层硅钢片以及所述第二外骨架的所述多层硅钢片沿所述轴向依次连接形成所述转子骨架。
采用上述技术方案,通过将多层精密冲压成型的硅钢片一层层的连接(例如叠铆、激光焊接、自粘接等)形成为一体,即转子骨架。该种转子骨架的成型方式工艺简单、尺寸稳定。
根据本实用新型的另一具体实施方式,所述磁铁框包括第一磁铁框和第二磁铁框,所述第一磁铁框和所述第二磁铁框沿所述第一方向相对且贴合连接形成所述容纳腔,所述磁铁和所述容纳腔的腔壁抵接,所述第一磁铁框和所述第二磁铁框结构相同。
采用上述技术方案,容纳腔的腔壁与磁铁贴合,以避免磁铁在容纳腔中晃动。
根据本实用新型的另一具体实施方式,所述第一磁铁框固定部包括第一止挡面,所述第二磁铁框固定部包括第二止挡面,所述第一止挡面和所述第二止挡面沿所述第一方向相对且间隔设置,沿所述第一方向,所述磁铁框安装部部分位于所述第一止挡面和所述第二止挡面之间;所述磁铁框包括限位部,所述限位部位于所述磁铁框安装部,所述第一止挡面和所述第二止挡面沿所述第一方向压紧所述限位部的部分。
采用上述技术方案,磁铁框的限位部在第一方向上被第一止挡面和第二止挡面压紧,则也就实现了磁铁框和磁铁相对于转子骨架的固定,从而保证转子的正常工作。
根据本实用新型的另一具体实施方式,所述第一磁铁框固定部包括沿所述第一方向贯穿所述第一外骨架的第一孔;所述磁铁框安装部包括沿所述第一方向贯穿所述内骨架的第二孔;所述第二磁铁框固定部包括沿所述第一方向贯穿所述第二外骨架的第三孔;所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔沿所述第一方向连通;所述第一孔的内周缘凸出于所述第二孔的内周缘,以在所述第一方向上形成所述第一止挡面;所述第三孔的内周缘凸出于所述第二孔的内周缘,以在所述第一方向上形成所述第二止挡面。
采用上述技术方案,位于第一止挡面和第二止挡面之间的磁铁框的限位部被二者上下夹紧,从而保证了磁铁框相对于转子骨架的固定,也就是磁铁相对于转子骨架的固定,进而保证转子的性能。
根据本实用新型的另一具体实施方式,所述第一磁铁框包括相连接的第一限位部和第一支撑部,所述第一限位部的外周缘凸出于所述第一支撑部的外周缘;所述第二磁铁框包括相连接的第二限位部和第二支撑部,所述第二限位部的外周缘凸出于所述第二支撑部的外周缘;所述第一限位部和所述第二限位部沿所述第一方向相拼接形成限位部,所述限位部位于所述磁铁框安装部;所述第一支撑部和所述第二支撑部分别用于贴合连接所述磁铁的沿所述第一方向的上下两个端面。
采用上述技术方案,第一支撑部、第一限位部、第二限位部和第二支撑部的内壁围成的容纳腔容纳磁铁,磁铁的沿第一方向的上端面和第一支撑部贴合在一起,下端面和第二支撑部贴合在一起,从而在第一方向上,对位于容纳腔的磁铁进行了固定,避免磁铁在容纳腔内发生晃动,影响转子的正常使用。另一方面,磁铁框又通过其限位部被第一止挡面和第二止挡面沿第一方向夹紧,从而保证磁铁框相对转子骨架的固定,即,该种磁铁框的设置,最终实现了磁铁相对于转子骨架的固定,进而保证转子的性能。
根据本实用新型的另一具体实施方式,沿所述第一方向且远离所述第一限位部的方向,所述第一支撑部的内壁所围成区域的横截面积逐渐减小;沿所述第一方向且远离所述第二限位部的方向,所述第二支撑部的内壁所围成区域的横截面积逐渐减小。
根据本实用新型的另一具体实施方式,所述第一支撑部包括第一开口,所述第一开口的开口面积是所述第一支撑部的内壁所围成区域的横截面积的最小面积,所述第一开口的开口面积小于与其相邻的所述磁铁沿所述第一方向的一个端面的面积;所述第二支撑部包括第二开口,所述第二开口的开口面积是所述第二支撑部的内壁所围成区域的横截面积的最小面积,所述第二开口的开口面积小于与其相邻的所述磁铁沿所述第一方向的另一个端面的面积。
采用上述技术方案,第一开口在第一方向的上方对磁铁的上端面形成阻挡,避免磁铁从第一开口滑出容纳腔,第二开口在第一方向的下方对磁铁的下端面形成阻挡,避免磁铁从第二开口滑出容纳腔。简言之,第一开口和第二开口在第一方向上的两端对位于容纳腔内的磁铁形成阻挡,避免其滑出容纳腔,从而影响转子的正常运转。
根据本实用新型的另一具体实施方式,所述转子骨架还设有卡接孔,沿所述转子骨架的径向且远离所述转子骨架的中心的方向,所述卡接孔贯穿所述转子骨架;所述磁铁框包括凸部,所述凸部卡接于所述卡接孔。
采用上述技术方案,在第一止挡面和第二止挡面压紧磁铁框的限位部的基础上,该凸部卡接于卡接孔,进一步实现了磁铁框相对于转子骨架的固定。
根据本实用新型的另一具体实施方式,所述转子骨架还设有卡接孔,所述卡接孔包括第一外卡接孔、内卡接孔以及第二外卡接孔;所述第一外卡接孔设于所述第一外骨架并与所述第一孔连通;所述内卡接孔设于所述内骨架并与所述第二孔连通;所述第二外卡接孔设于所述第二外骨架并与所述第三孔连通;所述第一外卡接孔、所述内卡接孔以及所述第二外卡接孔沿所述第一方向连通。
采用上述技术方案,第一外卡接孔、内卡接孔以及第二外卡接孔形状大小均相同,三者沿第一方向连通形成卡接孔,以在此卡接孔内容纳磁铁框的凸部,进一步使得磁铁框相对于转子骨架固定。
根据本实用新型的另一具体实施方式,所述第一磁铁框包括第一凸部,所述第一凸部同时和所述第一限位部、所述第一支撑部连接;所述第二磁铁框包括第二凸部,所述第二凸部同时和所述第二限位部、所述第二支撑部连接;所述第一凸部和所述第二凸部相拼接形成所述凸部。
根据本实用新型的另一具体实施方式,所述第一凸部和所述第二凸部均包括连接部和外耳,所述连接部呈圆弧状,所述连接部和所述转子骨架沿所述周向齐平;所述外耳包括两个,两个所述外耳分别设于所述连接部沿所述周向的两端;所述卡接孔包括沿所述周向间隔设置的两个圆弧孔;两个所述外耳分别卡接于两个所述圆弧孔。
采用上述技术方案,转子骨架和磁铁框之间的接触面积进一步增大,从而保证磁铁框和转子骨架之间的相对固定,避免磁铁框在转子运转过程中晃动或者掉落,从而影响转子的正常使用。
根据本实用新型的另一具体实施方式,多层所述硅钢片的各个表面均设有绝缘涂层。
采用上述技术方案,多层所述硅钢片的各个表面的绝缘涂层使得层叠的硅钢片之间的导电较小,减少了磁场产生的涡流,降低磁钢退磁风险,使电机的效率进一步提升。
根据本实用新型的另一具体实施方式,所述第一外骨架和所述第二外骨架均设有动平衡预留孔。
采用上述技术方案,动平衡预留孔可以供用户进行填料操作,以完成转子的动平衡处理。
本实用新型的实施方式还公开了一种基于上述转子的电机,包括:上述的低速转子;定子,位于所述转子的外周;主轴,用于与所述转子连接。
根据本实用新型的另一具体实施方式,所述磁铁框的限位部的内壁所在平面为第一平面,所述磁铁框的第一支撑部和第二支撑部的外壁所在平面为第二平面,所述第一平面和所述第二平面之间的距离大于所述定子和所述转子之间的气隙。
采用上述技术方案,由于磁路特点是沿磁阻较小的方向通过,所以磁铁框的壁厚必须大于定子和转子之间的气隙,以保证电机性能。
根据本实用新型的另一具体实施方式,所述转子骨架的中心设有主轴孔,所述主轴穿过所述主轴孔并通过螺丝与所述转子骨架固定连接。
附图说明
图1示出本实用新型实施例转子的立体图;
图2示出本实用新型实施例转子的爆炸图,其中,磁铁框以及磁铁被隐藏;
图3示出本实用新型实施例磁铁框与转子骨架连接的剖视图;
图4示出本实用新型实施例磁铁框安装部的局部放大图;
图5示出本实用新型实施例磁铁框的立体图;
图6示出本实用新型实施例磁铁框的爆炸图;
图7示出本实用新型实施例第一磁铁框的仰视图;
图8示出本实用新型实施例第二磁铁框的俯视图。
附图标记:1.转子;2.转子骨架;20.第一外骨架;200.第一磁铁框固定部;201.第一止挡面;202.第一孔;21.第二外骨架;210.第二磁铁框固定部;211.第二止挡面;212.第三孔;22.内骨架;220.磁铁框安装部;222.第二孔;23.硅钢片;24.硅钢片;25.硅钢片;26.卡接孔;260.第一外卡接孔;261.内卡接孔;262.第二外卡接孔;263.圆弧孔;27.动平衡预留孔;28.外边缘;3.磁铁框;30.容纳腔;31.第一磁铁框;310.第一限位部;311.第一支撑部;312.第一开口;313.第一凸部;314.上表面;315.下表面;32.第二磁铁框;320.第二限位部;321.第二支撑部;322.第二开口;323.第二凸部;324.上表面;325.下表面;326.第二平面;33.限位部;330.第一平面;34.凸部;35.连接部;36.外耳;37.外边缘;4.磁铁;40.上端面;41.下端面;43.倒斜角;5.主轴孔;6.螺丝孔。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍,但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解,以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本实用新型的重点,有些具体细节将在描述中被省略。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。
应注意的是,在本说明书中,相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实施例的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“底”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,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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。
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”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,可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
参考图1至图4,本申请提供一种低速转子1,包括:转子骨架2、磁铁框3和磁铁4;其中,转子骨架2包括第一外骨架20、第二外骨架21和内骨架22,第一外骨架20和第二外骨架21分别位于内骨架22沿轴向(图2中Z方向所示)的两端且均与内骨架22层叠且固定连接。即,第一外骨架20、第二外骨架21和内骨架22三者同轴,且第一外骨架20和第二外骨架21沿轴向夹紧内骨架22。示例性地,第一外骨架20和第二外骨架21结构相同。
内骨架22包括磁铁框安装部220,第一外骨架20包括第一磁铁框固定部200,第二外骨架21包括第二磁铁框固定部210,磁铁框安装部220分别与第一磁铁框固定部200、第二磁铁框固定部210沿第一方向(图4中M方向所示)连接,磁铁框安装部220、第一磁铁框固定部200以及第二磁铁框固定部210均分别包括沿周向(图2中R方向所示)间隔设置的多个;第一方向平行于轴向(图2中Z方向所示)。即,第一磁铁框固定部200和第二磁铁框固定部210分别位于磁铁框安装部220沿第一方向的上下两端。
上述的磁铁框3至少部分位于磁铁框安装部220,磁铁框3的外边缘37和转子骨架2的外边缘28沿转子骨架2的周向(图1中R方向所示)齐平;第一磁铁框固定部200和第二磁铁框固定部210沿第一方向压紧磁铁框3;磁铁框3包括多个,多个磁铁框3与多个磁铁框安装部220一一对应。示例性地,一个磁铁框3对应一个磁铁框安装部220、一个第一磁铁框固定部200以及一个第二磁铁框固定部210。
参考图3至图6,磁铁框3包括容纳腔30。磁铁4位于容纳腔30。即,磁铁4以磁铁框3为载体安装于内骨架22的磁铁框安装部220上,又通过第一外骨架20和第二外骨架21在轴向上的两端连接内骨架22,使得第一磁铁框固定部200和第二磁铁框固定部210沿第一方向(图3中M方向所示)压紧磁铁框3,从而实现磁铁框3相对于转子骨架2的固定,也即磁铁4相对于转子骨架2的固定。
示例性地,本申请的磁铁4设有16个,相对应的磁铁框3也为16个,但本申请对磁铁4的具体数量不做限定,其可以依据所需电机的具体性能进行相应设置。
为了避免转子漏磁、漏电,以及转子运转过程中产生大量的热,所以磁铁框3必须选用耐热、强度高、绝缘及不导磁的高性能材料,例如PPS(聚苯硫醚)、PEEK(聚醚醚酮)等。
示例性地,磁铁4呈梯形状,相对应地,磁铁框3以及磁铁框安装部220、第一磁铁框固定部200以及第二磁铁框固定部210均呈梯形状,但本申请对此不做限制,磁铁4也可以选用方形、瓦形、弧形等其他形状,而磁铁框3、磁铁框安装部220、第一磁铁框固定部200以及第二磁铁框固定部210的形状也需根据磁铁4的形状进行适配。
示例性地,本申请的低速转子的转速为6000转以下。
采用上述技术方案,参考图1至图5,首先将磁铁4置于磁铁框3的容纳腔30内,第二外骨架21和内骨架22层叠且固定连接,然后将磁铁框3安装于内骨架22的磁铁框安装部220上,再将第一外骨架20和内骨架22层叠且固定连接,此时第一外骨架20的第一磁铁框固定部200沿第一方向向下(图3中V方向所示)压紧位于磁铁框安装部220的磁铁框3,第二外骨架21的第二磁铁框固定部210沿第一方向向上(图3中U方向所示)压紧位于磁铁框安装部220的磁铁框3。即,位于磁铁框安装部220的磁铁框3被第一磁铁框固定部200和第二磁铁框固定部210沿第一方向夹紧,从而有效避免磁铁框3相对于转子骨架2运动,造成转子1无法正常工作。
综上,本方案将转子骨架2分为三部分(即第一外骨架20、第二外骨架21和内骨架22),通过第一外骨架20、第二外骨架21分别和内骨架22的连接实现了对磁铁框3的安装固定,该种方式保证了磁铁4相对于转子骨架2固定的同时,简化了转子1的结构,降低了成本、提升了效率。
在一些可能的实施方式中,参考图2至图4,第一外骨架20、内骨架22和第二外骨架21均包括多层硅钢片(23、24、25),第一外骨架20的多层硅钢片23、内骨架22的多层硅钢片24以及第二外骨架21的多层硅钢片25沿轴向(图2中Z方向所示)依次连接形成转子骨架2。
需要说明的是,第一外骨架20的多层硅钢片23、内骨架22的多层硅钢片24以及第二外骨架21的多层硅钢片25可以通过多种连接方式连接,例如叠铆、激光焊接、自粘接等,本申请对此不做限制,只要保证第一外骨架20的多层硅钢片23、内骨架22的多层硅钢片24以及第二外骨架21的多层硅钢片25的可靠连接即可。可选地,本申请的第一外骨架20的多层硅钢片23、内骨架22的多层硅钢片24以及第二外骨架21的多层硅钢片25通过叠铆实现固定连接。
示例性地,第一外骨架20包括四层硅钢片23,内骨架22包括八层硅钢片24,第二外骨架21包括四层硅钢片25。也就是说,本申请的转子骨架2包括16层硅钢片,且通过一层层的叠铆将16层精密冲压成型的硅钢片形成为一体。该种转子骨架2的成型方式工艺简单、尺寸稳定。但本申请对转子骨架2的硅钢片的层数不做限制,可以根据实际需要的电机转子性能选择合适的硅钢片层数。
示例性地,多层硅钢片(23、24、25)的各个表面均设有绝缘涂层,使得层叠的硅钢片之间的导电较小,减少了磁场产生的涡流,降低磁钢退磁风险,使电机的效率进一步提升。
在一些可能的实施方式中,参考图3、图5和图6,磁铁框3包括第一磁铁框31和第二磁铁框32,第一磁铁框31和第二磁铁框32沿第一方向(图6中M方向所示)相对且贴合连接形成容纳腔30,磁铁4和容纳腔30的腔壁抵接,第一磁铁框31和第二磁铁框32结构相同。示例性地,第一磁铁框31和第二磁铁框32分别具有二分之一的容纳腔30。
示例性地,将磁铁4放入容纳腔30的过程如下:首先,依据合适的摆放位置,将磁铁4放入第二磁铁框32,然后将第一磁铁框31沿第一方向向下(图6中V方向所示)移动,使得第二磁铁框32和第一磁铁框31贴合连接。此时,第一磁铁框31和第二磁铁框32上下对称,且二者形成了容纳腔30,磁铁4位于容纳腔30内。在此过程中,需要使容纳腔30的腔壁(即第一磁铁框31和第二磁铁框32的内壁)与磁铁4贴合,以避免磁铁4在容纳腔30中晃动。可以理解的是,由于第一磁铁框31和第二磁铁框32的结构相同,故上述过程也可以反向进行,即,先将磁铁4放入第二磁铁框32,再将第一磁铁框31与第二磁铁框32拼接,以使磁铁4置于容纳腔30内。
在一些可能的实施方式中,参考图3和图5,第一磁铁框固定部200包括第一止挡面201,第二磁铁框固定部210包括第二止挡面211,第一止挡面201和第二止挡面211沿第一方向(图3中M方向所示)相对且间隔设置,沿第一方向,磁铁框安装部220部分位于第一止挡面201和第二止挡面211之间;磁铁框3包括限位部33,限位部33位于磁铁框安装部220,第一止挡面201和第二止挡面211沿第一方向压紧限位部33的部分。即,磁铁框3的限位部33在第一方向上被第一止挡面201和第二止挡面211压紧,则也就实现了磁铁框3和磁铁4相对于转子骨架2的固定,从而保证转子的正常工作。
示例性地,第一磁铁框固定部200、第二磁铁框固定部210和磁铁框安装部220三者连接处的横截面积呈凹字形。
在一些可能的实施方式中,参考图2和图3,第一磁铁框固定部200包括沿第一方向(图2中M方向所示)贯穿第一外骨架20的第一孔202;磁铁框安装部220包括沿第一方向贯穿内骨架22的第二孔222;第二磁铁框固定部210包括沿第一方向贯穿第二外骨架21的第三孔212;第一孔202、第二孔222和第三孔212沿第一方向连通;第一孔202的内周缘凸出于第二孔222的内周缘,以在第一方向上形成第一止挡面201;第三孔212的内周缘凸出于第二孔222的内周缘,以在第一方向上形成第二止挡面211。
示例性地,第一孔202、第二孔222和第三孔212均呈梯形状,其中,第一孔202和第三孔212的形状大小均相同,且二者的孔口面积均小于第二孔222的孔口面积,从而第二孔222的孔壁内凹于第一孔202、第三孔212的孔壁,则第一孔202的孔壁凸出于第二孔222的部分在第一方向上形成了第一止挡面201,第三孔212的孔壁凸出于第二孔222的部分在第一方向上形成了第二止挡面211。
位于第一止挡面201和第二止挡面211之间的磁铁框3的限位部33被二者上下夹紧,从而保证了磁铁框3相对于转子骨架2的固定,也就是磁铁4相对于转子骨架2的固定,进而保证转子的性能。
在一些可能的实施方式中,参考图5和图6,第一磁铁框31包括相连接的第一限位部310和第一支撑部311,第一限位部310的外周缘凸出于第一支撑部311的外周缘;第二磁铁框32包括相连接的第二限位部320和第二支撑部321,第二限位部320的外周缘凸出于第二支撑部321的外周缘。示例性地,第一限位部310和第一支撑部311沿第一方向(图6中M方向所示)连接,二者形状相同,但大小不同。即,第一限位部310的外轮廓尺寸大于第一支撑部311的外轮廓尺寸,从而形成了第一限位部310的外周缘凸出于第一支撑部311的外周缘。同样,由于第一磁铁框31和第二磁铁框32的结构完全相同,故第二限位部320和第二支撑部321的形状相同,但大小不同。即,第二限位部320的外轮廓尺寸大于第二支撑部321的外轮廓尺寸,从而形成了第二限位部320的外周缘凸出于第二支撑部321的外周缘。
即,磁铁框3包括沿第一方向依次连接的第一支撑部311、第一限位部310、第二限位部320和第二支撑部321,第一支撑部311、第一限位部310、第二限位部320和第二支撑部321的内壁围成了容纳腔30。
参考图3、图5和图6,第一限位部310和第二限位部320沿第一方向(图5中M方向所示)相拼接形成限位部33,限位部33位于磁铁框安装部220;第一支撑部311用于贴合连接磁铁4的沿第一方向的上端面40,第二支撑部321用于贴合连接磁铁4的沿第一方向的下端面41。示例性地,第一磁铁框31和第二磁铁框32关于其贴合连接面A(即第一限位部310和第二限位部320的连接面)上下对称设置,则其第一限位部310和第二限位部320、第一支撑部311和第二支撑部321均分别关于贴合连接面A对称。
示例性地,第一支撑部311、第一限位部310、第二限位部320和第二支撑部321的内壁围成的容纳腔30容纳磁铁4,磁铁4的沿第一方向的上端面40和第一支撑部311贴合在一起,下端面41和第二支撑部321贴合在一起,从而在第一方向(图3中M方向所示)上,对位于容纳腔30的磁铁4进行了固定,避免磁铁4在容纳腔30内发生晃动,影响转子的正常使用。另一方面,磁铁框3又通过其限位部33被第一止挡面201和第二止挡面211沿第一方向夹紧,从而保证磁铁框3相对转子骨架2的固定,即,该种磁铁框3的设置,最终实现了磁铁4相对于转子骨架2的固定,进而保证转子的性能。
在一些可能的实施方式中,参考图3、图5至图8,沿第一方向且远离第一限位部310的方向(图5中U方向所示),第一支撑部311的内壁所围成区域S1的横截面积逐渐减小;沿第一方向且远离第二限位部320的方向(图5中V方向所示),第二支撑部321的内壁所围成区域S2的横截面积逐渐减小。即,第一支撑部311的内壁沿第一方向且远离第一限位部310的方向呈收缩状,第二支撑部321的内壁沿第一方向且远离第二限位部320的方向呈收缩状。换个角度来说,第一支撑部311的内壁和第一限位部310的内壁之间的夹角为钝角,第二支撑部321的内壁和第二限位部320的内壁之间的夹角为钝角。
示例性地,第一限位部310和第二限位部320的内壁共同处于第一平面330。沿第一方向,限位部33的内壁所围成区域的横截面积不变。
示例性地,磁铁4的相邻两个表面之间均倒斜角43,且倒斜角43角度均与第一支撑部311、第二支撑部321的内壁倾斜角度相适配,以使得磁铁4倒斜角43的斜面与第一支撑部311、第二支撑部321的内壁相抵接,从而使得磁铁4抵接容纳腔30的腔壁,即磁铁4相对于磁铁框3固定。
在一些可能的实施方式中,参考图3、图5至图8,第一支撑部311包括第一开口312,第一开口312的开口面积P1是第一支撑部311的内壁所围成区域S1的横截面积的最小面积,第一开口312的开口面积P1小于与其相邻的磁铁4沿第一方向(图6中M方向所示)的上端面40的面积;第二支撑部321包括第二开口322,第二开口322的开口面积P2是第二支撑部321的内壁所围成区域S2的横截面积的最小面积,第二开口322的开口面积P2小于与其相邻的磁铁4沿第一方向的下端面41的面积。
示例性地,由于第一磁铁框31和第二磁铁框32的结构相同,则第一开口312和第二开口322的形状大小也完全相同,即第一开口312的开口面积P1与第二开口322的开口面积P2相等,而磁铁4的上端面40和下端面41的端面面积也相同。
第一开口312在第一方向(图5中M方向所示)的上方对磁铁4的上端面40形成阻挡,避免磁铁4从第一开口312滑出容纳腔30,第二开口322在第一方向的下方对磁铁4的下端面41形成阻挡,避免磁铁4从第二开口322滑出容纳腔30。简言之,第一开口312和第二开口322在第一方向上的两端对位于容纳腔30内的磁铁4形成阻挡,避免其滑出容纳腔30,从而影响转子的正常运转。
在一些可能的实施方式中,参考图1至图5,转子骨架2还设有卡接孔26,沿转子骨架2的径向(图4中X方向所示)且远离转子骨架2的中心的方向,卡接孔26贯穿转子骨架2。磁铁框3包括凸部34,凸部34卡接于卡接孔26。示例性地,卡接孔26沿转子骨架2的径向贯穿转子骨架2,凸部34卡接于卡接孔26。则也就是说,凸部34的一部分与转子骨架2的外边缘沿转子骨架2的周向(图2中R方向所示)齐平。在第一止挡面201和第二止挡面211压紧磁铁框3的限位部33的基础上,该凸部34卡接于卡接孔26,进一步实现了磁铁框3相对于转子骨架2的固定。
示例性地,卡接孔26和凸部34的形状大小相适配,二者均为不规则形状,大致呈熊耳朵形状。但本申请对此不做限制,只要卡接孔26和凸部34的形状大小相适配,满足凸部34卡接于卡接孔26即可。
在一些可能的实施方式中,参考图2和图4,卡接孔26包括第一外卡接孔260、内卡接孔261以及第二外卡接孔262;第一外卡接孔260设于第一外骨架20并与第一孔202连通;内卡接孔261设于内骨架22并与第二孔222连通;第二外卡接孔262设于第二外骨架21并与第三孔212连通;第一外卡接孔260、内卡接孔261以及第二外卡接孔262沿第一方向(图2中M方向所示)连通。示例性地,第一外卡接孔260、内卡接孔261以及第二外卡接孔262形状大小均相同,三者沿第一方向连通形成卡接孔26,以在此卡接孔26内容纳磁铁框3的凸部34,进一步使得磁铁框3相对于转子骨架2固定。
在一些可能的实施方式中,参考图5和图6,第一磁铁框31包括第一凸部313,第一凸部313同时和第一限位部310、第一支撑部311连接。即第一凸部313的沿第一方向(图6中M方向所示)的上表面314和第一支撑部311的上表面齐平,第一凸部313的沿第一方向的下表面315和第一限位部310的下表面齐平。也就是说,第一凸部313的第一方向的厚度是第一限位部310和第一支撑部311的总厚度。
第二磁铁框32包括第二凸部323,第二凸部323同时和第二限位部320、第二支撑部321连接;第一凸部313和第二凸部323相拼接形成凸部34。即第二凸部323的沿第一方向的上表面324和第二限位部320的上表面齐平,第二凸部323的沿第一方向的下表面325和第二支撑部321的下表面齐平。也就是说,第二凸部323的第一方向的厚度是第二限位部320和第二支撑部321的总厚度。
即,凸部34和限位部33类似,均是由第一磁铁框31和第二磁铁框32各自的一部分拼接而成。可以理解的是,第一凸部313和第二凸部323形状大小相同,二者也关于贴合连接面A对称。
在一些可能的实施方式中,参考图1、图4至图6,第一凸部313和第二凸部323均包括连接部35和外耳36,连接部35呈圆弧状,连接部35的外边缘37和转子骨架2的外边缘28沿转子骨架2的周向(图1中R方向所示)齐平。即,连接部35与转子骨架2同心且同半径。
外耳36包括两个,两个外耳36分别设于连接部35沿转子骨架2的周向(图5中R方向所示)的两端;卡接孔26包括沿转子骨架2的周向间隔设置的两个圆弧孔263;两个外耳36分别卡接于两个圆弧孔263。示例性地,外耳36和圆弧孔263均呈三分之二圆形,则转子骨架2和磁铁框3之间的接触面积进一步增大,从而保证磁铁框3和转子骨架2之间的相对固定,避免磁铁框3在转子1运转过程中晃动或者掉落,从而影响转子1的正常使用。
在一些可能的实施方式中,参考图1,第一外骨架20和第二外骨架21均设有动平衡预留孔27。示例性地,沿转子骨架2的周向(图1中R方向所示),相邻两个磁铁框3之间设有一组动平衡预留孔27,一组动平衡预留孔27包括两个。
为保证转子1运转的稳定性和安全性,需要对转子1进行动平衡处理,动平衡预留孔27可以供用户进行填料操作,以完成转子1的动平衡处理。
本实用新型的实施方式还公开了一种基于上述转子的电机,包括:定子(图中未示出)、主轴(图中未示出)和上述的转子,其中,定子位于转子的外周;主轴用于与转子连接。
在一些可能的实施方式中,参考图1和图3,磁铁框3的限位部33的内壁所在平面为第一平面330,磁铁框3的第一支撑部311和第二支撑部321的外壁所在平面为第二平面326,第一平面330和第二平面326之间的距离h大于定子和转子之间的气隙。示例性地,由于磁路特点是沿磁阻较小的方向通过,所以第一平面330和第二平面326之间的距离h必须大于定子和转子1之间的气隙,以保证电机性能。
在一些可能的实施方式中,参考图1,转子骨架2的中心设有主轴孔5,主轴孔5的外周沿其周向间隔设有四个螺丝孔6,主轴穿过主轴孔5并通过螺丝穿过螺丝孔6,实现主轴与转子1的固定连接。
虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式,已经对本实用新型进行了图示和描述,但本领域的普通技术人员应该明白,以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变,包括做出若干简单推演或替换,而不偏离本实用新型的精神和范围。
Claims (17)
1.一种低速转子,其特征在于,包括:
转子骨架,包括第一外骨架、第二外骨架和内骨架,所述第一外骨架和所述第二外骨架分别位于所述内骨架沿轴向的两端且均与所述内骨架层叠且固定连接;
所述内骨架包括磁铁框安装部,所述第一外骨架包括第一磁铁框固定部,所述第二外骨架包括第二磁铁框固定部,所述磁铁框安装部分别与所述第一磁铁框固定部、所述第二磁铁框固定部沿第一方向连接,所述磁铁框安装部、所述第一磁铁框固定部以及所述第二磁铁框固定部均分别包括沿所述转子骨架的周向间隔设置的多个;所述第一方向平行于所述轴向;
磁铁框,至少部分位于所述磁铁框安装部,所述磁铁框和所述转子骨架沿所述转子骨架的周向齐平;所述第一磁铁框固定部和所述第二磁铁框固定部沿所述第一方向压紧所述磁铁框;所述磁铁框包括多个,多个所述磁铁框与多个所述磁铁框安装部一一对应;所述磁铁框包括容纳腔;
磁铁,位于所述容纳腔。
2.如权利要求1所述的低速转子,其特征在于,所述第一外骨架、所述内骨架和所述第二外骨架均包括多层硅钢片,所述第一外骨架的所述多层硅钢片、所述内骨架的所述多层硅钢片以及所述第二外骨架的所述多层硅钢片沿所述轴向依次连接形成所述转子骨架。
3.如权利要求1所述的低速转子,其特征在于,所述磁铁框包括第一磁铁框和第二磁铁框,所述第一磁铁框和所述第二磁铁框沿所述第一方向相对且贴合连接形成所述容纳腔,所述磁铁和所述容纳腔的腔壁抵接,所述第一磁铁框和所述第二磁铁框结构相同。
4.如权利要求1所述的低速转子,其特征在于,所述第一磁铁框固定部包括第一止挡面,所述第二磁铁框固定部包括第二止挡面,所述第一止挡面和所述第二止挡面沿所述第一方向相对且间隔设置,沿所述第一方向,所述磁铁框安装部部分位于所述第一止挡面和所述第二止挡面之间;所述磁铁框包括限位部,所述限位部位于所述磁铁框安装部,所述第一止挡面和所述第二止挡面沿所述第一方向压紧所述限位部的部分。
5.如权利要求4所述的低速转子,其特征在于,所述第一磁铁框固定部包括沿所述第一方向贯穿所述第一外骨架的第一孔;所述磁铁框安装部包括沿所述第一方向贯穿所述内骨架的第二孔;所述第二磁铁框固定部包括沿所述第一方向贯穿所述第二外骨架的第三孔;所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔沿所述第一方向连通;所述第一孔的内周缘凸出于所述第二孔的内周缘,以在所述第一方向上形成所述第一止挡面;所述第三孔的内周缘凸出于所述第二孔的内周缘,以在所述第一方向上形成所述第二止挡面。
6.如权利要求3所述的低速转子,其特征在于,所述第一磁铁框包括相连接的第一限位部和第一支撑部,所述第一限位部的外周缘凸出于所述第一支撑部的外周缘;所述第二磁铁框包括相连接的第二限位部和第二支撑部,所述第二限位部的外周缘凸出于所述第二支撑部的外周缘;所述第一限位部和所述第二限位部沿所述第一方向相拼接形成限位部,所述限位部位于所述磁铁框安装部;所述第一支撑部和所述第二支撑部分别用于贴合连接所述磁铁的沿所述第一方向的上下两个端面。
7.如权利要求6所述的低速转子,其特征在于,沿所述第一方向且远离所述第一限位部的方向,所述第一支撑部的内壁所围成区域的横截面积逐渐减小;沿所述第一方向且远离所述第二限位部的方向,所述第二支撑部的内壁所围成区域的横截面积逐渐减小。
8.如权利要求7所述的低速转子,其特征在于,所述第一支撑部包括第一开口,所述第一开口的开口面积是所述第一支撑部的内壁所围成区域的横截面积的最小面积,所述第一开口的开口面积小于与其相邻的所述磁铁沿所述第一方向的一个端面的面积;所述第二支撑部包括第二开口,所述第二开口的开口面积是所述第二支撑部的内壁所围成区域的横截面积的最小面积,所述第二开口的开口面积小于与其相邻的所述磁铁沿所述第一方向的另一个端面的面积。
9.如权利要求6所述的低速转子,其特征在于,所述转子骨架还设有卡接孔,沿所述转子骨架的径向且远离所述转子骨架的中心的方向,所述卡接孔贯穿所述转子骨架;所述磁铁框包括凸部,所述凸部卡接于所述卡接孔。
10.如权利要求5所述的低速转子,其特征在于,所述转子骨架还设有卡接孔,所述卡接孔包括第一外卡接孔、内卡接孔以及第二外卡接孔;所述第一外卡接孔设于所述第一外骨架并与所述第一孔连通;所述内卡接孔设于所述内骨架并与所述第二孔连通;所述第二外卡接孔设于所述第二外骨架并与所述第三孔连通;所述第一外卡接孔、所述内卡接孔以及所述第二外卡接孔沿所述第一方向连通。
11.如权利要求9所述的低速转子,其特征在于,所述第一磁铁框包括第一凸部,所述第一凸部同时和所述第一限位部、所述第一支撑部连接;所述第二磁铁框包括第二凸部,所述第二凸部同时和所述第二限位部、所述第二支撑部连接;所述第一凸部和所述第二凸部相拼接形成所述凸部。
12.如权利要求11所述的低速转子,其特征在于,所述第一凸部和所述第二凸部均包括连接部和外耳,所述连接部呈圆弧状,所述连接部和所述转子骨架沿所述转子骨架的周向齐平;所述外耳包括两个,两个所述外耳分别设于所述连接部沿所述转子骨架的周向的两端;所述卡接孔包括沿所述转子骨架的周向间隔设置的两个圆弧孔;两个所述外耳分别卡接于两个所述圆弧孔。
13.如权利要求2所述的低速转子,其特征在于,所述多层硅钢片的各个表面均设有绝缘涂层。
14.如权利要求1所述的低速转子,其特征在于,所述第一外骨架和所述第二外骨架均设有动平衡预留孔。
15.一种电机,其特征在于,包括:
权利要求1至14任一项所述的低速转子;
定子,位于所述转子的外周;
主轴,用于与所述转子连接。
16.如权利要求15所述的电机,其特征在于,所述磁铁框的限位部的内壁所在平面为第一平面,所述磁铁框的第一支撑部和第二支撑部的外壁所在平面为第二平面,所述第一平面和所述第二平面之间的距离大于所述定子和所述转子之间的气隙。
17.如权利要求15所述的电机,其特征在于,所述转子骨架的中心设有主轴孔,所述主轴穿过所述主轴孔并通过螺丝与所述转子骨架固定连接。
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