一种盘式永磁电机的转子及应用其的盘式永磁电机制造技术

本发明专利技术公开了一种盘式永磁电机的转子及应用其的盘式永磁电机，转子包括第一转子铁芯、第二转子铁芯和磁瓦，第一转子铁芯包括第一环形圈和第一导磁块,相邻两第一导磁块形成第一凹槽；第二转子铁芯包括第二环形圈和第二导磁块,相邻两第二导磁块形成第二凹槽；在第二导磁块的两侧面与相邻的两个第一导磁块之间形成左侧磁钢槽和右侧磁钢槽，第二导磁块的第一顶面低于相邻两个第一导磁块的第二顶面从而形成顶面磁钢槽；磁瓦包括顶部磁钢、左侧磁钢和右侧磁钢，顶部磁钢嵌到顶面磁钢槽里，左侧磁钢和右侧磁钢嵌入左侧磁钢槽和右侧磁钢槽里；实现转子的混合聚磁，提高电机的聚磁效果，减少转子的组装零件数，降低转子的制造工艺的难度，提高转子的生产效率。提高转子的生产效率。提高转子的生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种盘式永磁电机的转子及应用其的盘式永磁电机

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[0001]本专利技术涉及一种盘式永磁电机的转子及应用其的盘式永磁电机。

技术介绍
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[0002]现有技术的轴向磁场盘式永磁同步电机，因其功率密度高、重量轻、体积小，被越来越多地得到应用。在这种现有电机结构中，转子磁钢布置大多采用表贴式磁钢结构轴向磁场，但这种表贴式轴向磁场结构存在如下缺点：第一，为了提高气隙磁通密度，要增加表贴磁钢的厚度，且往往增加厚度较多，气隙磁通密度提升不多，这样磁钢的利用率有所下降；第二，表贴式轴向磁场结构电机的惯量较大，在有些应用场合，既要力矩大，需要径向尺寸放大，又要惯量控制在一定范围内，两者会发生矛盾，应用受到限制；第三，表贴式轴向磁场结构电机，因其定子与转子为很薄的盘式形状，大功率电机的径向尺寸很大，而定子与转子之间的气隙不允许增大太多的情况下，当转子旋转，因存在偏摆，容易造成转子与定子相擦，因而工艺保证措施比较困难，这限制了表贴式轴向磁场电机在大功率上的实际应用。
[0003]为解决上述问题，已有人专利技术了一种采用SPOKE结构的转子及电机，具体可参考公开号为：CN 106253522 A，申请名称为：一种切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机的专利技术专利申请，该方案因转子永磁体的磁极切向布置，磁钢发出的磁通面积大，可以在气隙形成高的磁通密度，可以在不增加转子铁芯磁极盘径向尺寸的条件下，在轴向方向加长永磁体磁钢尺寸以及相应的转子铁芯块轴向长度，进一步提高气隙磁通密度，进而提高了电机的转矩密度和功率密度，但该方案仍存在以下缺点：第一，该方案中的转子铁芯采用多块铁芯块拼合，且磁瓦与铁芯块需要胶水粘接固定，使制作工艺复杂，转子盘尺寸难以保证；第二，在转子的制作过程中磁极有指定的方向，需要采用额外的工艺对磁极的方向进行保证；第三，该转子主要为径向聚磁结构，使得聚磁效果有限。
[0004]另外，现在永磁电机的转子结构除了表贴式电机还有内置式电机，内置式电机即永磁体嵌装在转子铁芯内，如内置弧形永磁体结构，如图1所示，传统的内置式永磁电机的磁场一般以N
‑
S
‑
N
‑
S的方式进行排布，以使转子内部形成闭环磁场，这样，则需要采用两种充磁方向对永磁体1A进行充磁，上述结构在组装转子时需区分好永磁体1A的磁极方向，否则容易导致永磁体的极性错误，导致电机损坏,组装工艺麻烦。

技术实现思路
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[0005]本专利技术的目的是提供一种结构简单、制作工艺简单、聚磁效果好的盘式永磁电机的转子及应用其的盘式永磁电机。
[0006]本专利技术的进一步目的是提供一种盘式永磁电机的转子及应用其的盘式永磁电机，解决现有技术中传统的内置式永磁电机的磁场一般以N
‑
S
‑
N
‑
S的方式进行排布，以使转子内部形成闭环磁场，组装时容易导致永磁体的极性错误，导致电机损坏,组装工艺麻烦。
[0007]本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现的。
[0008]本专利技术的目的是提供一种盘式永磁电机的转子，包括第一转子铁芯、第二转子铁
芯和若干磁瓦，其中：
[0009]所述的第一转子铁芯包括第一环形圈和从第一环形圈外侧凸出的若干周向间隔布置的第一导磁块,相邻的两块第一导磁块之间形成第一凹槽；
[0010]所述的第二转子铁芯包括第二环形圈和从第二环形圈外侧凸出的若干周向间隔布置的第二导磁块,相邻的两块第二导磁块之间形成第二凹槽；
[0011]第一转子铁芯和第二转子铁芯轴向镶嵌，第一导磁块嵌入到第二凹槽中，第二导磁块嵌入到第一凹槽中；
[0012]在第二导磁块的两侧面与相邻的两个第一导磁块之间分别形成左侧磁钢槽和右侧磁钢槽，第二导磁块的轴向厚度H1小于第一导磁块的轴向厚度H2，使第二导磁块的第一顶面低于相邻两个第一导磁块的第二顶面从而形成顶面磁钢槽；
[0013]每个磁瓦包括顶部磁钢以及从顶部磁钢凸起的左侧磁钢和右侧磁钢，顶部磁钢嵌入到顶面磁钢槽里面，左侧磁钢和右侧磁钢分别嵌入左侧磁钢槽和右侧磁钢槽里面。
[0014]优选地，第一环形圈与第一导磁块之间由第一连接筋连接，第一环形圈与第一连接筋的厚度是一样的，第一导磁块轴向厚度大于第一环形圈的厚度。
[0015]优选地，第二环形圈与第二导磁块之间由第二连接筋连接，第二环形圈与第二连接筋的厚度是一样的，第二导磁块轴向厚度大于第二环形圈的厚度。
[0016]优选地，磁瓦的截面形状是“U”形。
[0017]优选地，顶部磁钢是扇形面板。
[0018]优选地，第一导磁块和第二导磁块为近似扇形块状结构。
[0019]优选地，左侧磁钢和右侧磁钢是平板状，以径向倾斜一定的角度α分别内嵌入左侧磁钢槽和右侧磁钢槽里面。
[0020]优选地，所述倾斜角α的取值范围在2.5
°‑
7.5
°
之间。
[0021]优选地，第一环形圈与第一连接筋是一体成型且位于顶部，第二环形圈与第二连接筋是一体成型且位于底部，第一环形圈与第二环形圈相隔一段距离。
[0022]优选地，左侧磁钢和右侧磁钢垂直于顶部磁钢或者倾斜于顶部磁钢。
[0023]优选地，于所述第一导磁块的顶部、往所述第一导磁块的两侧分别凸出有第一凸块，所述第一凸块的底面抵在所述磁瓦的顶面上以限制所述磁瓦的轴向移动；于所述第二导磁块的内侧端部和外侧端部分别向上凸出有第二凸块，所述磁瓦位于两个所述第二凸块之间，两个所述第二凸块用以限制所述磁瓦的径向移动。
[0024]优选地，所述各磁瓦的充磁方向均一致，即由内向外充磁或者由外向内充磁。
[0025]本专利技术的另一个目的是提供一种盘式永磁电机，包括定子组件和转子组件，定子组件和转子组件之间轴向磁耦合，所述的转子组件采用上述所述的一种盘式永磁电机的转子。
[0026]本专利技术与现有技术相比，具有如下效果：
[0027]1)本专利技术的技术方案中，包括第一转子铁芯、第二转子铁芯和若干磁瓦，第一转子铁芯和第二转子铁芯轴向镶嵌，第一导磁块嵌入到第二凹槽中，第二导磁块嵌入到第一凹槽中，磁瓦包括顶部磁钢、左侧磁钢和右侧磁钢，使转子具有轴向磁场和径向磁场，在轴向磁场和径向磁场的混合作用下增大了磁场密度，实现转子的混合聚磁，从而提高电机的聚磁效果；另外，由于第一转子铁芯和第二转子铁芯均的结构变得简单，在组装转子时，转子
的组装零件数少，可有效降低转子的制造工艺的难度，提高转子的生产效率；
[0028]1)本专利技术的其它优点在实施例部分展开详细描述。
附图说明：
[0029]图1是为现有技术提供的永磁体的充磁方向示意图；
[0030]图2是为本专利技术实施例一提供的转子立体结构示意图；
[0031]图3是为本专利技术实施例一提供的转子分解结构示意图；
[0032]图4是为本专利技术实施例一提供的第一转子铁芯和第二转子铁芯的组装结构示意图；
[0033]图5是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盘式永磁电机的转子，其特征在于：包括第一转子铁芯(1)、第二转子铁芯(2)和若干磁瓦(3)，其中：所述的第一转子铁芯(1)包括第一环形圈(11)和从第一环形圈(11)外侧凸出的若干周向间隔布置的第一导磁块(12),相邻的两块第一导磁块(12)之间形成第一凹槽(13)；所述的第二转子铁芯(2)包括第二环形圈(21)和从第二环形圈(21)外侧凸出的若干周向间隔布置的第二导磁块(22),相邻的两块第二导磁块(22)之间形成第二凹槽(23)；第一转子铁芯(1)和第二转子铁芯(2)轴向镶嵌，第一导磁块(12)嵌入到第二凹槽(23)中，第二导磁块(22)嵌入到第一凹槽(13)中；在第二导磁块(22)的两侧面(221)与相邻的两个第一导磁块(12)之间分别形成左侧磁钢槽(4A)和右侧磁钢槽(4B)，第二导磁块(22)的轴向厚度H1小于第一导磁块(12)的轴向厚度H2，使第二导磁块(22)的第一顶面(222)低于相邻两个第一导磁块(12)的第二顶面(122)从而形成顶面磁钢槽(4C)；每个磁瓦(3)包括顶部磁钢(31)以及从顶部磁钢(31)凸起的左侧磁钢(32)和右侧磁钢(33)，顶部磁钢(31)嵌入到顶面磁钢槽(4C)里面，左侧磁钢(32)和右侧磁钢(33)分别嵌入左侧磁钢槽(4A)和右侧磁钢槽(4B)里面。2.根据权利要求1所述的一种盘式永磁电机的转子，其特征在于：第一环形圈(11)与第一导磁块(12)之间由第一连接筋(14)连接，第一环形圈(11)与第一连接筋(14)的厚度是一样的，第一导磁块(12)轴向厚度大于第一环形圈(11)的厚度。3.根据权利要求2所述的一种盘式永磁电机的转子，其特征在于：第二环形圈(21)与第二导磁块(22)之间由第二连接筋(24)连接，第二环形圈(21)与第二连接筋(24)的厚度是一样的，第二导磁块(22)轴向厚度大于第二环形圈(21)的厚度。4.根据权利要求3所述的一种盘式永磁电机的转子，其特征在于：磁瓦(3)的截面形状是“U”形。5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种盘式...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖锐，
申请(专利权)人：中山大洋电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：