一种转子组件以及轴向磁场电机制造技术

本发明专利技术公开了一种转子组件以及轴向磁场电机，包括磁性背铁、转子铁芯、高强度环箍和磁钢；其中，高强度环箍位于转子铁芯的外周，转子铁芯布置在磁性背铁上；转子铁芯的端面上设置有沿转子铁芯的径向延伸的第一凹槽，磁性背铁的端面上设置有沿磁性背铁的径向延伸的第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽对接形成磁钢槽，磁钢嵌入至磁钢槽中，磁钢槽为P组，每组磁钢槽中磁钢的充磁方向为转子铁芯的切向方向，且充磁方向与气隙方向垂直；相邻的两组磁钢槽中磁钢的充磁方向相反。由于磁钢嵌入转子铁芯的周面上的磁钢槽中，在轴向对磁钢进行定位，且在周面上通过设置高强度环箍对磁钢的径向进行定位。本发明专利技术的转子组件与现有技术相比，显著的提高了可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种转子组件以及轴向磁场电机
本专利技术涉及电机
，更具体地说，涉及一种转子组件以及轴向磁场电机。
技术介绍
径向磁场电机和轴向磁场电机(也叫盘式电机)是电机领域的两个技术分支。目前市场上绝大多数都是径向磁场电机。随着新材料和新工艺的突破，盘式电机开始慢慢兴起。盘式电机由于更高的铁芯利用率、更大的功率密度以及更高的转矩密度特别适合于对电机体积和重量有严格要求的场合。请参阅图1，图1为现有技术所提供的转子组件的爆炸结构示意图。该转子组件包括：转子组件由转子背板100'、磁钢200'和表面铁芯300'组成，该方案中表面铁芯300'通过胶水粘接在磁钢200'和转子背板100'上。一方面，定子铁芯和转子的表面铁芯之间有巨大的轴向磁拉力，另一方面，转子在高速旋转时，磁钢和转子表面铁芯会受到巨大的离心力。该结构的转子的机械可靠性较差。因此，如何提高转子组件的可靠性，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题是如何提高转子组件的可靠性，为此，本专利技术提供了一种转子组件以及轴向磁场电机。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种转子组件，包括磁性背铁、转子铁芯、高强度环箍和磁钢；其中，所述高强度环箍位于所述转子铁芯的外周，所述转子铁芯布置在所述磁性背铁上；所述转子铁芯的端面上设置有沿所述转子铁芯的径向延伸的第一凹槽，所述磁性背铁的端面上设置有沿所述磁性背铁的径向延伸的第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽对接形成磁钢槽，所述磁钢嵌入至所述磁钢槽中，所述磁钢槽为P组，每组所述磁钢槽中所述磁钢的充磁方向为所述转子铁芯的切向方向，且所述充磁方向与气隙方向垂直；相邻的两组所述磁钢槽中所述磁钢的充磁方向相反。本专利技术其中一个实施例中，在所述转子铁芯的轴向上，所述转子铁芯在位于所述第一凹槽的一侧设置有第一隔磁桥。本专利技术其中一个实施例中，所述转子铁芯经冲压或者卷绕加工而成。本专利技术其中一个实施例中，所述转子铁芯由硅钢片、非晶合金或者整体模压的磁性粉末冶金加工而成。本专利技术其中一个实施例中，所述转子铁芯通过螺栓固定在所述磁性背铁上。本专利技术其中一个实施例中，在所述磁性背铁的轴向上，所述磁性背铁在位于所述第二凹槽的一侧设置有第二隔磁桥。本专利技术其中一个实施例中，所述磁性背铁由低碳钢、硅钢或者高强度导磁粉末冶金加工而成。本专利技术其中一个实施例中，所述磁性背铁与所述高强度环箍为一体式结构或者分体式结构。本专利技术其中一个实施例中，所述高强度环箍由高强度碳纤维、高强度玻璃纤维或者钛合金高强度金属加工而成。本专利技术其中一个实施例中，还公开了一种轴向磁场电机，包括如上述任一项所述的转子组件。从上述的技术方案可以看出，采用本专利技术的转子组件时，磁钢嵌入转子铁芯的周面上的磁钢槽中，在轴向对磁钢进行定位，且在周面上通过设置高强度环箍对磁钢的径向进行定位。由此可见，本专利技术的转子组件与现有技术相比，显著的提高了可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术所提供的一种转子组件的爆炸结构示意图；图2为本专利技术实施例所提供的一种转子组件的爆炸结构示意图；图3为本专利技术实施例所提供的一种转子组件的立体结构示意图；图4为本专利技术实施例所提供的一种转子组件的局部放大立体结构示意图；图5为本专利技术实施例所提供的一种转子组件的原理示意图；图6为本专利技术实施例所提供的一种转子组件的磁钢布置示意图；图中，100为磁性背铁、200为高强度环箍、300为转子铁芯、400为磁钢、500为磁钢槽、101为第二凹槽、102为第二隔磁桥、301为第一凹槽、302为第一隔磁桥；100'为转子背板、200'为磁钢、300'为表面铁芯。具体实施方式本专利技术的核心在于提供一种转子组件和轴向磁场电机，以提高转子组件的可靠性。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的
技术实现思路
起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的专利技术的解决方案所必需的。请参阅图2至图6，本专利技术实施例中的转子组件包括磁性背铁100、转子铁芯300、高强度环箍200和磁钢400；其中，高强度环箍200位于转子铁芯300的外周，转子铁芯300布置在磁性背铁100上；转子铁芯300的端面上设置有沿转子铁芯300的径向延伸的第一凹槽301，磁性背铁100的端面上设置有沿磁性背铁100的径向延伸的第二凹槽101，第一凹槽301与第二凹槽101对接形成磁钢槽500，磁钢400嵌入至磁钢槽500中，磁钢槽500为P组，每组磁钢槽500中磁钢400的充磁方向为转子铁芯300的切向方向，且充磁方向f3与气隙方向f1垂直；相邻的两组磁钢槽500中磁钢400的充磁方向f3相反。采用本专利技术的转子组件时，磁钢400嵌入转子铁芯300的周面上的磁钢槽500中，在轴向对磁钢400进行定位，且在周面上通过设置高强度环箍200对磁钢400的径向进行定位。由此可见，本专利技术的转子组件与现有技术相比，转子组件的机械结构稳定可靠，既能承受轴向磁拉力的影响，也能克服转子旋转离心力的影响。需要说明的是，P为转子组件的磁极数，每组磁钢槽500中至少由一个磁钢400组成，每组磁钢槽500中的磁钢400的充磁方向f3相同，相邻两组磁钢槽500中磁钢400的充磁方向f3相反，相邻2组磁钢400的磁场共同形成转子组件的一个磁极，每极指向的气隙的磁场均由相邻的磁钢400磁场聚合而成，即气隙方向f1为磁场方向，沿转子铁芯300的径向延伸。每组磁钢槽500中的磁钢400的充磁方向f3相同，具体的可以理解为，每组磁钢槽500中布置所有磁钢400的磁钢方向f2相同。请参阅图5和图6，本专利技术实施例中一共有8组磁钢槽500，每组磁钢槽500中由2个磁钢400组成，每组磁钢槽500中的磁钢400的充磁方向f3相同，即，每组磁钢槽500中的两个磁钢400的磁钢方向f2沿转子铁芯的圆周方向上布置，N-S，或者S-N布置。相邻两组磁钢槽500中磁钢400的充磁方向f3相反，在转子铁芯圆周方向上，若磁钢400的磁钢方向f2为N-S，此组磁钢槽500的充磁方向f3为S-N，则相邻组磁钢槽中磁钢400的磁钢方向f2为S-N，此组磁钢槽500的充磁方向f3为N-S。相邻2组磁钢400的磁场共同形成转子组件的一个磁极，磁钢400和转子铁芯300的磁场方向为f1。由于磁钢400内嵌在转子铁芯300中，相比于大多数的表贴式的磁钢400，定子铁芯和转子铁芯300之间的距离可以大大减少，因此，电机的电感(d轴电感和q轴电感)可以大大增加。当电机在高速进行弱磁控制时，当忽略电机定子电阻的影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转子组件，其特征在于，包括磁性背铁、转子铁芯、高强度环箍和磁钢；其中，所述高强度环箍位于所述转子铁芯的外周，所述转子铁芯布置在所述磁性背铁上；所述转子铁芯的端面上设置有沿所述转子铁芯的径向延伸的第一凹槽，所述磁性背铁的端面上设置有沿所述磁性背铁的径向延伸的第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽对接形成磁钢槽，所述磁钢嵌入至所述磁钢槽中，所述磁钢槽为P组，每组所述磁钢槽中所述磁钢的充磁方向为所述转子铁芯的切向方向，且所述充磁方向与气隙方向垂直；相邻的两组所述磁钢槽中所述磁钢的充磁方向相反。/n

【技术特征摘要】
1.一种转子组件，其特征在于，包括磁性背铁、转子铁芯、高强度环箍和磁钢；其中，所述高强度环箍位于所述转子铁芯的外周，所述转子铁芯布置在所述磁性背铁上；所述转子铁芯的端面上设置有沿所述转子铁芯的径向延伸的第一凹槽，所述磁性背铁的端面上设置有沿所述磁性背铁的径向延伸的第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽对接形成磁钢槽，所述磁钢嵌入至所述磁钢槽中，所述磁钢槽为P组，每组所述磁钢槽中所述磁钢的充磁方向为所述转子铁芯的切向方向，且所述充磁方向与气隙方向垂直；相邻的两组所述磁钢槽中所述磁钢的充磁方向相反。


2.如权利要求1所述的转子组件，其特征在于，在所述转子铁芯的轴向上，所述转子铁芯在位于所述第一凹槽的一侧设置有第一隔磁桥。


3.如权利要求2所述的转子组件，其特征在于，所述转子铁芯经冲压或者卷绕加工而成。


4.如权利要求3所述的转子组件，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤磊，李一雄，张广权，
申请(专利权)人：上海盘毂动力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31