电机转子的制造方法、电机转子及电机技术

本发明专利技术公开了一种电机转子的制造方法、电机转子及电机。电机转子的制造方法主要包括以下步骤：S1：提供磁轭；S2：在磁轭上安装多列磁极，其中每列磁极包括相对于磁轭的中心线呈对称分布的两个磁极组；每个磁极组包括从磁轭的两端部向中心线依次排列的N个磁钢，第i个磁钢相对于第i+1个磁钢在圆周方向上扭转角度α。本发明专利技术将磁轭上的磁钢按照中心线d对称分成两个磁极组，同时每个磁极组内的磁钢在圆周方向扭转角度α，避免了转子产生轴向力，降低了因转子而产生的噪音。本发明专利技术给出了影响扭转角α大小的因素，方便了根据该因素对转子做进一步的研究，有利于提高转子的设计、制造水平，提高转子和电机的性能。

Manufacturing Method of Motor Rotor, Motor Rotor and Motor

【技术实现步骤摘要】
电机转子的制造方法、电机转子及电机
本专利技术涉及电机
，特别涉及一种电机转子的制造方法、电机转子及电机。
技术介绍
永磁电机的一项重要设计指标在于减小转矩脉动。所谓的转矩脉动为：电机转动的过程中，瞬时输出转矩随时间不断变化，并围绕某一平均值上下波动，这种现象就称之为转矩脉动。如果转矩脉动较大，电机在负载时的稳定性就较低。同时，转矩脉动会使永磁电机产生振动和噪声，使电机不能平稳运行。更严重的是，在变速驱动中，当转矩脉动频率与定子或转子的机械共振频率一致时，电机产生的振动和噪声将被放大。另外，转矩脉动还影响了永磁电机在速度控制系统中的低速性能和位置控制系统中的高精度定位。为了降低转矩脉动，目前在电机设计中通常的解决方案为电机采用定子斜槽方式或者转子斜极方式。若采用定子斜槽方式，会使线圈长度增加，绕组电阻增大，导致电机铜损耗增大，发热增大。而转子斜极方式需要将转子磁轭上的每个磁钢沿电机轴向倾斜，意味着磁钢或转子磁轭须做成异形(即，除了诸如长方体等常规磁钢形状之外的其他形状)，增加了磁钢和转子磁轭的制造难度，降低了磁钢或转子磁轭的成品率，导致产品成本增加。此外，采用定子斜槽方式或转子斜极方式的电机，都会对定子或转子产生轴向电磁力，其频率如果与电机的转子或定子的固有频率相近，那么，将在电机的轴向上引发较大的振动和噪声，同时，还将严重降低电机轴承的使用寿命。还有一种采用“V”字形斜极的电机，如图1所示，磁极沿转子的轴向由多个磁钢41组成，两段磁极采用相反的倾斜方向，每段由多个磁刚41组成，各个磁极之间相互扭斜成一定的角度，沿转子的轴向，磁钢41呈“V”字形排布。但是，相关文件并未公开扭转角度值大小的因素，更没有公开具体的磁极扭转的角度值。如果转子磁极分段的扭转角度过大，虽然能有效的降低转矩脉动，但是电机输出的平均转矩也会严重下降；如果转子磁极分段的扭转角度过小，虽然能保证电机输出的平均转矩不会下降太多，但是抑制转矩脉动的的效果则不明显。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中采用定子斜槽方式的电机及转子斜极方式的电机因产生轴向电磁力而导致的振动及噪音，以及减小电机的转矩脉动；采用V字型斜极的电机未提供影响磁极扭转角度因素的缺陷，提供一种电机转子的制造方法、电机转子及电机。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种电机转子的制造方法，其特点在于，包括以下步骤：S1：提供磁轭，所述磁轭包括轴向的两个端部；S2：在所述磁轭上安装多列磁极，其中每列磁极包括相对于所述磁轭的中心线呈对称分布的两个磁极组；每个磁极组包括从所述磁轭的端部向所述中心线依次排列的N个磁钢，且每个磁极组的第i个磁钢相对于第i+1个磁钢在所述磁轭的圆周方向上扭转角度α，角度α与转子极数2p、每列磁极的磁钢数量Ns及定子槽数Q相关，其中N为大于等于2的正整数，i为大于等于1且小于N的正整数，p和Q为正整数，其中p为是指极对数，表示有多少对磁极，2p是指整个转子的磁极的数量，也就是转子极数。在本方案中，通过采用上述方法，将磁轭上的磁钢按照中心线分成两个磁极组，并且两个磁极组对称设置，同时，每个磁极组内的磁钢在圆周方向扭转角度α，避免了利用该方法制造的转子产生轴向力，降低了因转子而产生的噪音。同时，本方案给出了影响扭转角α大小的因素，方便了根据该因素对转子做进一步的研究，有利于提高转子的设计、制造水平，提高转子的性能。较佳的，所述角度α的计算公式为：α＝720/(Nc*Ns)，其中，角度α的单位为度，Nc为定子槽的数量Q与转子极数2p的最小公倍数，其中Q及p均为整数；Ns≥3。在本方案中，通过采用上述方法，便于根据具体的电机参数，结合角度α的计算公式直接计算出具体的扭转角度值，进而进行相应的排布磁钢。有利于进一步降低因转子而产生的振动及噪音，同时保证了使用该转子的电机输出的平均转矩，避免了电机平均转矩减少太多的问题。较佳的，所述定子槽数Q的取值范围为9≤Q≤720；所述磁极的数量2p的取值范围为8≤2p≤600；所述槽的数量Q和所述磁极的数量2p的最小公倍数Nc的取值范围为60≤Nc≤6336；单个所述磁极包括的磁钢的数量Ns的取值范围为3≤Ns≤24；所述角度α的取值范围为0.005°≤α≤2°。在本方案中，通过采用上述方法，提供了转子设计参数的参照，便于转子在设计制作过程中直接选取相应的参数，简化了转子参数选取的过程，提高了转子设计的效率。较佳的，沿所述磁轭的圆周方向，多个所述磁钢等间距排列。在本方案中，通过采用上述方法，简化了磁钢的排布方式，也使得转子产生更加稳定、均匀的磁场，进而提高转子转动的稳定性，降低转子转动噪音。较佳的，在S2之后，对所述电机转子在真空条件下灌注树脂。在本方案中，通过采用上述方法，利用树脂将转子与外界隔绝，减少了外界环境因素对转子(特别是磁钢)的不良影响，保证了转子的使用寿命，降低了转子的故障率。一种电机转子，所述电机转子包括磁轭和多个磁极，每个所述磁极包括多个磁钢，多个所述磁钢沿所述电机转子的轴向排列，所述磁钢与所述磁轭连接，所述电机转子与电机的定子装配所述定子设有多个槽，其特点在于，在所述转子的轴向，自所述磁轭的两端到所述磁轭的中间，每个所述磁极内的磁钢向同一方向扭转，且距离所述磁轭的端部较远的磁钢与紧邻的距离所述磁轭的端部较近的磁钢的扭转距离相等，所述扭转距离与所述磁极的数量、单个所述磁极包括的磁钢数量及所述槽的数量相关。在本方案中，通过采用上述方法，将同一个磁极内的磁钢向同一方向扭转，使得磁钢相对磁轭的中心线对称布置，避免了转子产生轴向力，降低了因转子而产生的振动及噪音。同时，本方案给出了影响扭转距离大小的因素，方便了根据该因素对转子做进一步的研究，有利于提高转子的设计、制造水平，提高转子的性能。较佳的，所述扭转距离不小于所述磁钢沿所述转子圆周方向的长度的2％，且所述扭转距离不大于所述磁钢沿所述转子圆周方向的长度。在本方案中，通过采用上述方法，给出了磁钢扭转距离的相对值，方便了转子的磁钢在过程中有明确的参照，简化了磁钢的安装过程。同时也保证了转子的性能。较佳的，所述扭转距离的范围为所述磁钢沿所述转子圆周方向的长度的10％-20％。在本方案中，通过采用上述方法，给出了磁钢扭转距离的优选的相对值，进一步方便了转子的磁钢在过程中有明确的参照，简化了磁钢的安装过程。同时也保证了转子的性能。较佳的，沿所述磁轭的圆周方向，两个相邻的磁钢包含在同一个磁钢单元内，所述磁钢单元还包括底板及罩壳，两个所述磁钢置于所述底板与所述罩壳之间，所述磁钢单元通过所述底板安装至所述磁轭。在本方案中，通过采用上述方法，利用磁钢单元，简化了磁钢安装到磁轭的过程，提高了磁钢安装的效率。较佳的，沿所述转子的轴向，所述磁钢单元具有两个端部，两个所述端部的中心的连线构成磁钢轴线，所述磁钢轴线与所述转子的轴向平行。在本方案中，通过采用上述方法，将磁钢单元安装为与转子轴平行，简化了磁钢单元的安装，降低了转子制造的难度，也降低了转子制造的经济成本。较佳的，所述磁钢单元通过螺钉与所述磁轭连接。在本方案中，通过采用上述方法，利用螺钉将磁钢单元与磁轭连接起来，提高了磁钢单元安装后的稳固性，简化了磁钢单元的安装固定流程，降低了磁钢单元的安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机转子的制造方法，包括以下步骤：S1：提供磁轭，所述磁轭包括轴向的两个端部；S2：在所述磁轭上安装多列磁极，其中每列所述磁极包括相对于所述磁轭的中心线呈对称分布的两个磁极组；每个所述磁极组包括从所述磁轭的端部向所述中心线依次排列的N个磁钢，且每个所述磁极组的第i个磁钢相对于第i+1个磁钢在所述磁轭的圆周方向上扭转角度α，角度α与转子极数2p、每列所述磁极的磁钢数量Ns及定子槽数Q相关，其中N为大于等于2的正整数，i为大于等于1且小于N的正整数，p和Q为正整数。

【技术特征摘要】
1.一种电机转子的制造方法，包括以下步骤：S1：提供磁轭，所述磁轭包括轴向的两个端部；S2：在所述磁轭上安装多列磁极，其中每列所述磁极包括相对于所述磁轭的中心线呈对称分布的两个磁极组；每个所述磁极组包括从所述磁轭的端部向所述中心线依次排列的N个磁钢，且每个所述磁极组的第i个磁钢相对于第i+1个磁钢在所述磁轭的圆周方向上扭转角度α，角度α与转子极数2p、每列所述磁极的磁钢数量Ns及定子槽数Q相关，其中N为大于等于2的正整数，i为大于等于1且小于N的正整数，p和Q为正整数。2.如权利要求1所述的电机转子的制造方法，其特征在于，所述角度α的计算公式为：α＝720/(Nc*Ns)，其中，角度α的单位为度，Nc为定子槽的数量Q与转子极数2p的最小公倍数，其中Q及p均为整数；磁钢数量Ns≥3。3.如权利要求1所述的电机转子的制造方法，其特征在于，所述定子槽数Q的取值范围为9≤Q≤720；所述磁极的数量2p的取值范围为8≤2p≤600；所述槽的数量Q和所述磁极的数量2p的最小公倍数Nc的取值范围为60≤Nc≤6336；单个所述磁极包括的磁钢的数量Ns的取值范围为3≤Ns≤24；所述角度α的取值范围为0.005°≤α≤2°。4.如权利要求1所述的电机转子的制造方法，其特征在于，沿所述磁轭的圆周方向，多个所述磁钢等间距排列。5.如权利要求1-4中任意一项所述的电机转子的制造方法，其特征在于，在S2之后，对所述电机转子在真空条件下灌注树脂。6.一种电机转子，所述电机转子包括磁轭和多个磁极，每个所述磁极包括多个磁钢，多个所述磁钢沿所述电机转子的轴向排列，所述磁钢与...

【专利技术属性】
技术研发人员：程培瀚，王士博，
申请(专利权)人：上海电气风电集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31