一种转子制造技术

本发明专利技术涉及一种转子，属于电机结构技术领域，包括转轴，m个通过磁桥固设于转轴外周的第一磁极，以及n个设于转轴外周且与转轴断开的第二磁极；所述第一磁极和第二磁极均匀间隔设于所述转轴外周，且相邻两个第一磁极之间的第二磁极的数量相同；相邻的第一磁极和第二磁极之间设有永磁铁；相邻的永磁铁的极性相反；还包括用于将永磁铁和转轴固定的固定结构；所述m、n均为≥0的偶数，且m、n不同时为0；当n＞0，且m＞0时，所述第二磁极通过固定结构与转轴固定连接；当n＝0时，所述磁桥设有镂空孔；当m＝0时，所述第二磁极通过固定结构与转轴固定连接。本结构的转子，漏磁较小且机械强度高。

【技术实现步骤摘要】
一种转子
本专利技术涉及一种转子，属于电机结构

技术介绍
由于功率密度、可靠性和寿命等方面的优势，无刷直流电机(BLDC)和永磁同步电机(PMSM)在越来越多的应用领域中逐步替代有刷直流电机，成为了市场的主流。无刷直流电机/永磁同步电机有着各种内部结构，常见的有SPM(永磁铁贴装在转子表面)、IPM(永磁铁内嵌于转子内部)和SPOKE(轮辐结构)三种。SPM电机有着很多优势，比如说，漏磁小、制造方便、正弦性好、定位转矩和谐波转矩小等等，但是它所采用的磁铁形状复杂，浪费材料，加工成本高，造成整个电机的成本较高。IPM电机磁铁形状非常简单，加工容易，所以整个电机的成本相对较低，而且磁阻转矩大，可以提高电机的调速比，但是它的漏磁较大，造成电极的性能有所损失。SPOKE电机具有IPM电机磁铁形状简单，加工容易，整个电机成本低的优点。它还有着较大的磁阻转矩，可以提高电机的调速比。但它最大的优势在于，可以采用所谓的聚磁结构，不用昂贵的稀土磁铁，只用便宜的铁氧体磁铁就可以达到近似稀土磁铁的性能，在成本上有着巨大的优势。所以这种结构形式现在成为了业界研究的热门，越来越多的新产品采用了这种结构。金无足赤，人无完人，现有的SPOKE电机也有着显著的缺点，就是漏磁较大，而且漏磁和机械强度相矛盾，要么损失电磁性能，要么降低机械强度。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种漏磁较小且机械强度高的转子结构。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：一种转子，包括转轴，m个通过磁桥固设于转轴外周的第一磁极，以及n个设于转轴外周且与转轴断开的第二磁极；所述第一磁极和第二磁极均匀间隔设于所述转轴外周，且相邻两个第一磁极之间的第二磁极的数量相同；相邻的第一磁极和第二磁极之间设有永磁铁；相邻的永磁铁的极性相反；还包括用于将永磁铁和转轴固定的固定结构；所述m、n均为≥0的偶数，且m、n不同时为0；当n＞0，且m＞0时，所述第二磁极通过固定结构与转轴固定连接；当n＝0时，所述磁桥设有镂空孔；当m＝0时，所述第二磁极通过固定结构与转轴固定连接。上述的转子，通过减少磁桥的数量或者在磁桥上设置镂空孔，从而大大降低了第一磁极和/或第二磁极的磁通量通过磁桥而产生的损耗，同时又通过固定结构进行固定，从而保证了整个转子的机械强度。进一步的，所述第一磁极和第二磁极的结构相同，均为V形柱体，且横截面为扇形；所述永磁铁呈长方体形，且永磁铁的一个侧面形状与第一磁极或第二磁极的侧面形状相匹配。将永磁铁设置为长方体形，使得生产永磁铁时的废料少，从而大大提高了原材料利用率，降低了生产成本。进一步的，为了简化结构，方便组装，同时也为了能够起到确保转子整体机械强度的作用，所述固定结构包括第一端盖，以及与第一端盖固定连接的第二端盖；所述第一端盖和/或第二端盖固设有第一连接杆；所述第一端盖和/或第二端盖设有与第一连接杆相配合的卡固孔；所述第一磁极和/或第二磁极设有用于第一连接杆穿过的通孔(具体的，通孔为腰圆孔，相应的第一连接杆的形状为腰圆柱体，这样的结构设计，使得第一连接杆与第一磁极和/或第二磁极连接后，在转动过程中，不会发生相互转动)；所述第一端盖和/或第二端盖设有用于限定永磁铁的限位槽；所述第一端盖、第二端盖和第一连接杆均由非导磁材料制成，如有色金属及其合金。本专利技术提供了三大类不同的结构，但均能达到上述的目的。当n＞0，且m＞0时，即第一磁极和第二磁极同时存在，此时磁桥的数量减少，第二磁极通过固定结构与转轴固定连接，所述第一磁极、磁桥和转轴为一体式结构；所述第二磁极设有供第一连接杆穿过的通孔(具体的，通孔为腰圆孔)。本专利技术提供了三种上述的一体式结构；第一种结构是直接整体注塑成型，机械强度最高；第二种结构由偶数个结构相同的叠片结构轴向叠压而成；所述的叠片结构包括转轴部，m/2个设于转轴部外周且与转轴部一体成形的磁桥部，以及与磁桥部外端一体成形的磁极部；所述磁桥部的厚度小于磁极部的厚度；所述磁极部的厚度与两个转轴部的厚度之和相等。由于磁桥部的厚度小于磁极部，从而使得轴向叠压的磁极部形成的磁桥不是一体形状，中间具有多个镂空孔，从而进一步降低了第一磁极的磁通量通过磁桥而产生的损耗；当然相比第一种结构，机械强度会适当降低。此种结构下的叠片结构又可以细化为两类结构：第一类：m＝n(即一个第一磁极一个第二磁极相互间隔设置)，此时磁桥部均匀间隔设于转轴部外周，轴向叠压时，相邻两个叠片结构相对设置且相互旋转360°/m。第二类：m≠n(即两个第一磁极之间的第二磁极的个数≥2，或两个第二磁极之间的第一磁极的个数≥2)，此时磁桥部不能均匀间隔设于转轴部外周，需要结合第二磁极的数量来确定磁桥部的分布情况；最终目的是要确保叠片结构轴向叠压后，在形成的转轴四周会均匀间隔分布有偶数个用于安放第二磁极的扇形间隙；且扇形间隙的夹角为相邻两个第一磁极形成的扇形间隙的夹角的两倍。第三种结构是由叠片结构和叠片相互间隔轴向叠压而成；所述的叠片结构包括转轴部，m个均匀间隔设于转轴部外周且与转轴部一体成形的磁桥部，以及与磁桥部外端一体成形的磁极部；所述的叠片的横截面与所述的磁极部的横截面相同；所述叠片的个数为m的正整数倍。此时的第一磁极由轴向叠压的磁极部和叠片部形成，轴向重叠设置的磁桥部形成所述磁桥，明显地，磁桥的厚度小于磁极的厚度，从而进一步降低了第一磁极的磁通量通过磁桥而产生的损耗；当然相比第一种结构，机械强度会适当降低。当只有一个叠片结构时，只需将相同数量的叠片分别叠压于磁极部即可，需满足一个磁极部的厚度与叠压于其的叠片的厚度之和与一个转轴部的高度相等；当叠片结构的数量≥2时，只需在相邻两个叠片结构之间的磁极部分别叠压相同数量的叠片即可，需满足两个磁极部的厚度与叠压于该两个磁极部之间的叠片的厚度之和与两个转轴部的高度相等。当n＝0时，即只存在第一磁极，此时设置镂空孔即可，本专利技术提供了两种此情况下的结构。第一种结构是由偶数个结构相同的叠片结构轴向叠压而成；所述的叠片结构包括转轴部，m/2个均匀间隔设于转轴部外周且与转轴部一体成形的磁桥部，以及与磁桥部外端一体成形的磁极部；所述磁桥部的厚度小于磁极部的厚度；所述磁极部的厚度与两个转轴部的厚度之和相等；轴向叠压时，相邻两个叠片结构相对设置且相互旋转180°/m；当叠片结构的数量＝2时，两个转轴部轴向叠压形成所述转轴；磁极部即为所述第一磁极；磁桥部上端面到磁极部上端面之间的开口即为所述镂空孔；当叠片结构的数量≥4时，轴向叠压的转轴部形成所述转轴；轴向叠压的磁极部形成所述第一磁极；轴向重叠设置的磁桥部形成所述磁桥；相邻两个轴向重叠设置的磁桥部之间的空腔即为所述镂空孔。第二种结构是由叠片结构和叠片相互间隔轴向叠压而成；所述的叠片结构包括转轴部，m个均匀间隔设于转轴部外周且与转轴部一体成形的磁桥部，以及与磁桥部外端一体成形的磁极部；所述的叠片的横截面与所述的磁极部的横截面相同；所述转轴部、磁桥部和磁极部的厚度相同；所述叠片的个数为m的正整数倍；轴向叠压时，一个叠片叠放于一个磁极部；当叠片结构的数量为1时，转轴部即为所述转轴；轴向叠压的叠片与磁极部形成所述第一磁极；磁桥部即为所述磁桥；磁桥部上端面到叠片上端面之间的开口即为所述镂空孔；需满足一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转子，其特征在于：包括转轴，m个通过磁桥固设于转轴外周的第一磁极，以及n个设于转轴外周且与转轴断开的第二磁极；所述第一磁极和第二磁极均匀间隔设于所述转轴外周，且相邻两个第一磁极之间的第二磁极的数量相同；相邻的第一磁极和第二磁极之间设有永磁铁；相邻的永磁铁的极性相反；还包括用于将永磁铁和转轴固定的固定结构；所述m为≥2的偶数，n为≥0的偶数；当n＞0，且m＞0时，所述第二磁极通过固定结构与转轴固定连接；当n＝0时，所述磁桥设有镂空孔。

【技术特征摘要】
1.一种转子，其特征在于：包括转轴，m个通过磁桥固设于转轴外周的第一磁极，以及n个设于转轴外周且与转轴断开的第二磁极；所述第一磁极和第二磁极均匀间隔设于所述转轴外周，且相邻两个第一磁极之间的第二磁极的数量相同；相邻的第一磁极和第二磁极之间设有永磁铁；相邻的永磁铁的极性相反；还包括用于将永磁铁和转轴固定的固定结构；所述m为≥2的偶数，n为≥0的偶数；当n＞0，且m＞0时，所述第二磁极通过固定结构与转轴固定连接；当n＝0时，所述磁桥设有镂空孔。2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于：所述第一磁极和第二磁极的结构相同，均为V形柱体，且横截面为扇形；所述永磁铁呈长方体形，且永磁铁的一个侧面形状与第一磁极或第二磁极的侧面形状相匹配。3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于：所述固定结构包括第一端盖，以及与第一端盖固定连接的第二端盖；所述第一端盖和/或第二端盖固设有第一连接杆；所述第一端盖和/或第二端盖设有与第一连接杆相配合的卡固孔；所述第一磁极和/或第二磁极设有用于第一连接杆穿过的通孔；所述第一端盖和/或第二端盖设有用于限定永磁铁的限位槽；所述第一端盖、第二端盖和第一连接杆均由非导磁材料制成。4.根据权利要求3所述的转子，其特征在于：当n＞0，且m＞0时，所述第一磁极、磁桥和转轴为一体式结构；所述第二磁极设有供第一连接杆穿过的通孔。5.根据权利要求4所述的转子，其特征在于：所述一体式结构由偶数个结构相同的叠片结构轴向叠压而成；所述的叠片结构包括转轴部，m/2个设于转轴部外周且与转轴部一体成形的磁桥部，以及与磁桥部外端一体成形的磁极部；所述磁桥部的厚度小于磁极部的厚度；所述磁极部的厚度与两个转轴部的厚度之和相等。6.根据权利要求4所述的转子，其特征在于：所述一体式结构由叠片结构和叠片相互间隔轴向叠压而成；所述的叠片结构包括转轴部，m个均匀间隔设于转轴部外周且与转轴部一体成形的磁桥部，以及与磁桥部外端一体成形的磁极部；所述的叠片的横截面与所述的磁极部的横截面相同；所述叠片的个数为m的正整数倍。7.根据权利要求3所述的转子，其特征在于：当n＝0时，由偶数个结构相同的叠片结构轴向叠压而成，且第一磁极设有供第一连接杆穿过的通孔；所述的叠片结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴凯，
申请(专利权)人：吴凯，
类型：发明
国别省市：广东,44