磁瓦切向充磁的轴向磁通电机的转子组件及轴向磁通电机制造技术

本发明专利技术公开了磁瓦切向充磁的轴向磁通电机的转子组件及轴向磁通电机，包括转子铁芯和若干块磁瓦，磁瓦切向充磁，转子铁芯包括若干独立的铁芯单元，相邻两个铁芯单元之间形成磁钢槽，磁钢槽嵌入一块磁瓦，若干独立的铁芯单元和若干块磁瓦环形布局，所述的铁芯单元包括位于中间的内铁芯块和位于内铁芯块两侧的各一块侧铁芯块，内铁芯块是由若干片第一硅钢片沿径向叠压组装而成，侧铁芯块是由若干片第二硅钢片沿轴向叠压组装而成。它材料利用率高，节约制造成本，制造简单，又不增加主磁通磁阻，也不会在转子铁芯上增加额外的涡流损耗，从而提高磁场转矩密度。提高磁场转矩密度。提高磁场转矩密度。

【技术实现步骤摘要】
磁瓦切向充磁的轴向磁通电机的转子组件及轴向磁通电机


[0001]本专利技术属于磁瓦切向充磁的轴向磁通电机的转子组件及轴向磁通电机。

技术介绍

[0002]轴向磁通电机又称盘式电机，利用定子组件和转子组件的轴向磁耦合来实施电机的转动，该电机的优点是：定子组件和转子组件之间不再嵌套的安装，而是轴向间隔安装，径向尺寸可以做的小。
[0003]目前，轴向磁通电机的转子组件的磁瓦大多数是轴向充磁方式，但为了提高磁场转矩密度，目前有使用切向充磁的磁钢结构，见专利号：201610732032.X、专利名称：一种切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机，该本专利技术公开了一种切向磁钢结构轴向磁场高转矩密度永磁盘式电机，包括轴、轴承、转子铁芯磁极盘、外壳、定子电枢盘和转子固定架，所述定子电枢盘与外壳固定相连，外壳与轴承相连，轴承套在轴上，转子铁芯磁极盘包括多块铁芯块和相同数量的永磁体，铁芯块和永磁体的磁极间隔排列，永磁体的磁极方向均为朝向铁芯块方向或者离开铁芯块方向。该专利中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，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。
[0004]但上述的切向充磁的磁钢结构的轴向磁通电机的转子铁芯有如下三种制造方式：a)如果转子铁芯的硅钢片轴向叠压，主磁通路径会经过每一片转子硅钢片，硅钢片与硅钢片直接实际上有很小的气隙，磁通逐层穿过硅钢片及相邻硅钢片之间的气隙，导致主磁通磁阻增大，影响性能。b)如果转子铁芯的硅钢片径向叠压，铁芯从外径到内径处的尺寸逐步减小，意味着硅钢片在叠压方向上每一片都不一样，加工难度极大。c)如果转子铁芯是由整块导磁块制成：整块导磁块在磁场中切割磁感线时，会产生较大涡流，带来较大的铁损，影响效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的进一步目的是提供磁瓦切向充磁的轴向磁通电机的转子组件及轴向磁通电机，解决现有技术中的转子铁芯的硅钢片轴向叠压导致主磁通磁阻增大，影响性能，而径向叠压硅钢片在叠压方向上每一片都不一样，加工难度极大的技术问题。
[0006]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一种轴向磁通电机的转子组件，包括转子铁芯和若干块磁瓦，磁瓦切向充磁，其特征在于：转子铁芯包括若干独立的铁芯单元，相邻两个铁芯单元之间形成磁钢槽，磁钢槽嵌入一块磁瓦，若干独立的铁芯单元和若干块磁瓦环形布局，所述的铁芯单元包括位于中间的内铁芯块和位于内铁芯块两侧的各一块侧铁芯块。
[0008]上述的内铁芯块是由若干片第一硅钢片沿径向叠压组装而成，侧铁芯块是由若干片第二硅钢片沿轴向叠压组装而成。
[0009]上述的内铁芯块是由若干片矩形的第一硅钢片沿径向叠压组装而成，侧铁芯块是由若干片三角形的第二硅钢片沿轴向叠压组装而成。
[0010]上述两侧的各一块侧铁芯块通过外侧的连接筋连接而成，从而形成一个开口向着中芯轴L的凹槽，内铁芯块嵌套在凹槽里面。
[0011]上述的内铁芯块的两侧面与侧铁芯块的侧面贴合。
[0012]上述的侧铁芯块的轴向高度等于内铁芯块轴向高度。
[0013]一种轴向磁通电机，包括定子组件和转子组件，定子组件和转子组件轴向磁耦合，其特征在于：所述的转子组件为上述所述的磁瓦切向充磁的轴向磁通电机的转子组件。
[0014]本专利技术与现有技术相比，有以下优点：
[0015]1、本专利技术在铁芯单元包括位于中间的内铁芯块和位于内铁芯块两侧的各一块侧铁芯块，内铁芯块是由若干片第一硅钢片沿径向叠压组装而成，侧铁芯块是由若干片第二硅钢片沿轴向叠压组装而成，既可以简化转子铁芯的制造难度，转子铁芯的冲压模具设置合理，内铁芯块与侧铁芯块互相“对插”，材料利用率高，加工制造简单，节约制造成本，又不增加主磁通磁阻，也不会在转子铁芯上增加额外的涡流损耗，从而提高磁场转矩密度。
[0016]2、本专利技术的其它优点在说明书实施例部分做详细的描述。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例一的转子组件的一个角度立体图；
[0018]图2为本专利技术实施例一的转子组件的分解图；
[0019]图3为本专利技术实施例一的转子组件的俯视图
[0020]图4为本专利技术实施例一的转子组件的局部分解立体图；
[0021]图5为本专利技术实施例一的转子组件的另一个角度立体图；
[0022]图6为本专利技术实施例一的铁芯单元的分解图；
[0023]图7是本专利技术实施例一的磁路图；
[0024]图8是本专利技术实施例一的硅钢片板材的裁剪示意图；
[0025]图9是本专利技术实施例二的轴向磁通电机的分解图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]实施例一：
[0028]如图1至图8所示，本实施例提供了一种轴向磁通电机的转子组件，包括转子铁芯1和若干块磁瓦2，磁瓦2切向充磁，转子铁芯1包括若干独立的铁芯单元10，相邻两个铁芯单元10之间形成磁钢槽11，磁钢槽11嵌入一块磁瓦2，若干独立的铁芯单元10和若干块磁瓦2环形布局，所述的铁芯单元10包括位于中间的内铁芯块101和位于内铁芯块101两侧的各一块侧铁芯块102，内铁芯块101是由若干片第一硅钢片100a沿径向叠压组装而成，侧铁芯块102是由若干片第二硅钢片100b沿轴向叠压组装而成。
[0029]本专利技术的原理：转子铁芯1包括若干独立的铁芯单元10，相邻两个铁芯单元10之间形成磁钢槽11，磁钢槽11嵌入一块磁瓦2，铁芯单元10包括位于中间的内铁芯块101和位于内铁芯块101两侧的各一块侧铁芯块102，内铁芯块101是由若干片第一硅钢片100a沿径向叠压组装而成，侧铁芯块102是由若干片第二硅钢片100b沿轴向叠压组装而成，如图7所示，根据磁路是从磁阻最小路径通过的原理，侧铁芯块102起导磁的作用，磁路会经侧铁芯块102进入内铁芯块101，而不进入相邻两块轴向叠压第二硅钢片100b之间的气隙；磁路到了内铁芯块101之后，不会进入相邻两块第一硅钢片100a之间的气隙，由于最小磁阻原理，磁路不会存于径向方向上，全部在轴向方向进入定子组件与转子组件之间的气隙，这也是轴向磁通电机需要的，这样在不增加主磁通磁阻，也不会在转子铁芯上增加额外的涡流损耗，从而提高磁场转矩密度。
[0030]如图8所示，铁芯单元10包括位于中间的内铁芯块101和位于内铁芯块101两侧的各一块侧铁芯块102，将硅钢片板材按照内铁芯块101和侧铁芯块102的形状一次冲压成型，之后将多块第二硅钢片100b叠压形成侧铁芯块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.磁瓦切向充磁的轴向磁通电机的转子组件，包括转子铁芯(1)和若干块磁瓦(2)，磁瓦(2)切向充磁，其特征在于：转子铁芯(1)包括若干独立的铁芯单元(10)，相邻两个铁芯单元(10)之间形成磁钢槽(11)，磁钢槽(11)嵌入一块磁瓦(2)，若干独立的铁芯单元(10)和若干块磁瓦(2)环形布局，所述的铁芯单元(10)包括位于中间的内铁芯块(101)和位于内铁芯块(101)两侧的各一块侧铁芯块(102)。2.根据权利要求1所述的磁瓦切向充磁的轴向磁通电机的转子组件，其特征在于：内铁芯块(101)是由若干片第一硅钢片(100a)沿径向叠压组装而成，侧铁芯块(102)是由若干片第二硅钢片(100b)沿轴向叠压组装而成。3.根据权利要求2所述的磁瓦切向充磁的轴向磁通电机的转子组件，其特征在于：内铁芯块(101)是由若干片矩形的第一硅钢片(100a)沿径向叠压组装而成...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志标，李铭杰，肖锐，程静远，王敏，
申请(专利权)人：大洋电机武汉研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：