一种轴向磁通永磁电机转子极靴的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种轴向磁通永磁电机转子极靴的制造方法，包括以下步骤：根据轴向磁通永磁电机转子的磁极数、永磁体外缘的内接圆直径、永磁体内缘的内接圆直径、以及磁极间的间距，通过关系式确定极靴铁心外缘的内接圆直径和内缘的内接圆直径；根据步骤确定的极靴铁心外缘的内接圆直径和内缘的内接圆直径，在正n棱柱模具上连续卷绕冲片制成所述极靴铁心，所述冲片为一侧冲剪有槽的长条片状结构，制成极靴铁心后冲片上的槽形成了沿极靴铁心周向均布的平行槽，平行槽的数量等于磁极数；沿着平行槽的径向中线切割，将极靴铁心分成多个等大小的极靴。本发明专利技术有效简化了硅钢片极靴制造工艺，降低了硅钢片极靴的制造成本，提升了制造速度。速度。速度。

【技术实现步骤摘要】
一种轴向磁通永磁电机转子极靴的制造方法


[0001]本专利技术属于轴向磁通永磁电机
，尤其涉及一种轴向磁通永磁电机转子极靴的制造方法。

技术介绍

[0002]轴向磁通永磁电机功率密度高、体积小、重量轻，在航空、航海、电动汽车等领域有较大的需求，不同的应用场合对轴向磁通永磁电机提出了不同的要求，但轴向磁通永磁电机的转子绝大部分都是采用永磁体表贴式结构，永磁体表贴式结构具有以下特点：为易于安装，永磁体加工成异形，加工工序多，成本高、材料浪费严重；脆性的永磁体易破碎，可靠性低；转子永磁体表面涡流损耗较大，温升大，易退磁；近似相等的交、直轴电感，电机弱磁调速范围小。
[0003]专利(申请号CN 202010338325.6和申请号CN201911286316.0)均提出了在表贴式永磁体表面上贴敷导磁极靴的方法解决上述问题，两个专利的极靴均采用SMC材料制成，并且在极靴的周向两侧设置了阶梯型的安装凸台，SMC材料的极靴易于制造，但SMC材料的强度差、中、低频时的损耗大，不是极靴材料的最佳选择。因此，高强度、低损耗、低制造成本的极靴是高性能轴向磁通永磁电机亟需解决的技术问题和工程问题之一。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：为了解决现有轴向磁通永磁电机转子中极靴强度低、损耗大的缺陷，本专利技术提出一种硅钢片转子极靴制造方法，利用高精度极靴铁心冲卷机床将硅钢片快速冲卷成一体的中空正多棱柱极靴铁心，再利用机械加工的办法将其分解成一台电机的全部极靴，有效简化了硅钢片极靴制造工艺，降低了硅钢片极靴的制造成本，提升了制造速度。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种轴向磁通永磁电机转子极靴的制造方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一、根据轴向磁通永磁电机转子的磁极数2p、永磁体外缘的内接圆直径φ
PMo
、永磁体内缘的内接圆直径φ
PMi
、以及磁极间的间距L
p
，通过关系式确定极靴铁心外缘的内接圆直径φ
jo
和内缘的内接圆直径φ
ji
；
[0008]所述关系式为：φ
PMo
‑
φ
PMi
＝φ
jo
‑
φ
ji
，πφ
PMo
＝πφ
jo
+2pL
p
；
[0009]步骤二、根据步骤确定的极靴铁心外缘的内接圆直径φ
jo
和内缘的内接圆直径φ
ji
，在正n棱柱模具上连续卷绕冲片制成所述极靴铁心，所述冲片为一侧冲剪有槽的长条片状结构，制成极靴铁心后冲片上的槽形成了沿极靴铁心周向均布的平行槽，平行槽的数量等于磁极数2p，平行槽的宽度为L
s
；
[0010]步骤三：沿着平行槽的径向中线CL1切割，将极靴铁心分成多个等大小的极靴。
[0011]进一步的，步骤一中，当永磁体为梯形时，正n棱柱模具的n取值等于转子的磁极数2p；当永磁体为扇形时，正n棱柱模具的n取值为无穷大，也即正n棱柱模具为圆柱体，正n棱柱模具的内接圆直径等于φ
ji
。
[0012]进一步的，步骤一中，极靴铁心为中空的正n棱柱体或者圆柱体。
[0013]进一步的，步骤二中，冲片的材质为硅钢片。
[0014]进一步的，步骤二中，所述平行槽沿极靴铁心的径向放射。
[0015]进一步的，步骤二在绕制极靴铁心过程中，一层挨着一层卷绕冲片且叠铆，所述叠铆为在靠近冲片槽的两侧冲出叠铆点，形成固为一体的极靴铁心；极靴铁心采用高精度极靴铁心冲卷机床冲卷而成。
[0016]进一步的，步骤二中卷绕冲片制成极靴铁心后，在极靴铁心无平行槽的一侧面采用激光焊接，焊接部位在两个平行槽之间的径向中线CL2处。
[0017]进一步的，步骤三中极靴包括靴身和靴身两侧的安装凸台。
[0018]一种磁极，所述磁极为两块极靴将永磁体夹在中间的结构。
[0019]一种轴向磁通永磁电机转子，所述转子为由磁极制备而成。
[0020]具体优点如下：
[0021]1)本专利技术的硅钢片极靴带有阶梯型的安装凸台，不仅提升了轴向磁通永磁电机转子的强度，而且简化了永磁体的形状，降低了永磁体的加工成本和电机的生产制造成本。
[0022]2)本专利技术的硅钢片极靴，制造速度快、制造成本低。
[0023]3)本专利技术的硅钢片极靴，降低了整个转子的损耗。
附图说明
[0024]图1是电机转子梯形永磁体分布图；
[0025]图2是电机转子扇形永磁体分布图；
[0026]图3是本专利技术的极靴铁心卷绕过程图；
[0027]图4是本专利技术的极靴铁心图；
[0028]图5是本专利技术由极靴铁心分割出的极靴图；
[0029]图6是本专利技术极靴应用示例图；
[0030]图7是本专利技术极靴铁心尺寸图；
[0031]附图标记说明：
[0032]1.永磁体，2.极靴铁心，3.冲片，4.平行槽，5.极靴，51.靴身，52.安装凸台，6.正n棱柱模具，7.叠铆点，8.焊道。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0034]图1、图2、图3、图4、图5和图7所示，一种轴向磁通永磁电机转子极靴制造方法包括以下步骤：
[0035]步骤一、根据图1或图2轴向磁通永磁电机转子的磁极数2p(p为极对数)、永磁体1外缘的内接圆直径φ
PMo
、永磁体内缘的内接圆直径φ
PMi
、以及磁极间的间距L
p
，确定图7中极靴铁心2外缘的内接圆直径φ
jo
和内缘的内接圆直径φ
ji
，φ
PMo
、φ
PMi
、L
p
、φ
jo
、φ
ji
间的关系为：φ
PMo
‑
φ
PMi
＝φ
jo
‑
φ
ji
，πφ
PMo
＝πφ
jo
+2pL
p
，本专利技术以2p＝20极的电机作为示例。
[0036]步骤二、在正n棱柱模具6上卷绕冲剪有槽的冲片3，连续绕制成的极靴铁心2形成
了沿周向均布的平行槽4，平行槽4沿径向放射，平行槽4的数量等于磁极数2p，平行槽4的宽度为L
s
，本专利技术示例中的正n棱柱模具6的n＝20，如图3所示。
[0037]如图1所示，永磁体1为梯形，永磁体1和磁极的数量2p＝20，本专利技术图3示例中的正n棱柱模具6的n＝2p＝3，正n棱柱模具6的内接圆直径等于φ
ji
；如图2所示当永磁体1为扇形时，正n棱柱模具6的n取本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴向磁通永磁电机转子极靴的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、根据轴向磁通永磁电机转子的磁极数2p、永磁体(1)外缘的内接圆直径φ
PMo
、永磁体内缘的内接圆直径φ
PMi
、以及磁极间的间距L
p
，通过关系式确定极靴铁心(2)外缘的内接圆直径φ
jo
和内缘的内接圆直径φ
ji
；所述关系式为：φ
PMo
‑
φ
PMi
＝φ
jo
‑
φ
ji
，πφ
PMo
＝πφ
jo
+2pL
p
；步骤二、根据步骤确定的极靴铁心(2)外缘的内接圆直径φ
jo
和内缘的内接圆直径φ
ji
，在正n棱柱模具(6)上连续卷绕冲片(3)制成所述极靴铁心(2)，所述冲片(3)为一侧冲剪有槽的长条片状结构，制成极靴铁心(2)后冲片(3)上的槽形成了沿极靴铁心(2)周向均布的平行槽(4)，平行槽(4)的数量等于磁极数2p，平行槽(4)的宽度为L
s
；步骤三：沿着平行槽(4)的径向中线(CL1)切割，将极靴铁心(2)分成多个等大小的极靴(5)。2.根据权利要求1所述的一种轴向磁通永磁电机转子极靴的制造方法，其特征在于:步骤一中，当永磁体(1)为梯形时，正n棱柱模具(6)的n取值等于转子的磁极数2p；当永磁体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭兵，刘奕琳，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：