專利名稱：一種表貼式轉子及一種電機的制作方法
技術領域：
本發明涉及電機技術領域，特別是涉及一種表貼式轉子及一種電機。
背景技術：
在電機領域，永磁同步電機因為有著轉矩密度高、效率高等諸多優點，成為這個領域最具有潛力的電機形式。永磁同步電機的特點通常在于其轉子，目前廣泛采用的轉子沖片形式為V型永磁體結構和一字型永磁體。V型永磁體結構的電機通常來說都具有較高的轉子機械強度，特別適用于高速場合。但是這種結構，由于磁路本身的弱點，磁力線在電機徑向的路徑過長，而在電機轉子中，這種做法會增加電機轉子的硅鋼片用量。導致整個結構重量增加。這對于車用電機來說，不利于減輕動力系統重量。對于采用一字型永磁體結構的轉子，由于在每塊永磁體中間處對兩個塊永磁體形成短路，因此會削弱磁體性能。同時由于其產生的磁場的氣隙磁密波形不好，不特殊設計， 很難用于高頻電流場合。同時，由于永磁體無法在高溫下工作，轉子的散熱效果也是電機設計要考慮的重
發明內容
為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種表貼式轉子及一種電機，以實現提高電機散熱效果的目的，技術方案如下—種表貼式轉子，與電機的轉軸相連接，所述表貼式轉子包括并排排列且焊接連接的多個疊片，所述多個疊片構成所述表貼式轉子的圓柱形主體，所述圓柱形主體中設置有多個減重孔，所述圓柱形主體的側面上設置有多個凹槽，所述多個凹槽沿所述圓柱形主體的軸向方向延伸，所述凹槽上放置有永磁體。優選的，還包括設置于所述圓柱形主體外側用于固定所述永磁體的固定件。優選的,所述固定件為圓箍。優選的，所述多個減重孔中相鄰的兩個減重孔之間連接有支撐臂，所述多個疊片中相鄰的兩個疊片的支撐臂錯位分布。優選的，所述圓柱形主體中最外側的兩個疊片中的支撐臂個數多于位于內部的疊片中支撐臂個數。優選的，所述支撐臂上還設置有延伸方向垂直與所述圓柱形主體軸向方向和徑向方向的散熱通孔。優選的，相鄰支撐臂上的所述散熱通孔位于不同的徑向平面上。優選的，所述永磁體上與所述固定件相對的外表面為弧型面。優選的，所述永磁體上與所述凹槽相對的內表面為平面。本發明還提供了一種電機，包括定子和轉軸，還包括表貼式轉子，所述表貼式轉子與所述轉軸相連接，所述表貼式轉子包括并排排列且焊接連接的多個疊片，所述多個疊片構成所述表貼式轉子的圓柱形主體，所述圓柱形主體中設置有多個減重孔，所述圓柱形主體的側面上設置有多個凹槽，所述多個凹槽沿所述圓柱形主體的軸向方向延伸，所述凹槽上放置有永磁體。通過應用以上技術方案，本發明提供的一種表貼式轉子及一種電機可以通過多個疊片焊接在一起構成表貼式轉子，可以有效提高轉子的散熱效果。同時，由于每個疊片上都設置有減重孔，因此可以有效減輕重量。本發明的轉子上還設置凹槽，可以放置永磁體。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下， 還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖
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具體實施例方式為了使本技術領域的人員更好地理解本發明中的技術方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。如圖I至圖3所示，本發明實施例提供的一種表貼式轉子，與電機的轉軸相連接， 該表貼式轉子包括并排排列且焊接連接的多個疊片001，多個疊片001構成表貼式轉子的圓柱形主體002，圓柱形主體中設置有多個減重孔003，圓柱形主體002的側面上設置有多個凹槽004，多個凹槽004沿圓柱形主體002的軸向方向延伸，凹槽004上放置有永磁體 005。其中，疊片結構的表面和永磁體將轉子分為極區和軛區。其中，永磁體005的極性可以根據需要進行設定，如圖3所示的表貼式轉子，共有 16個凹槽004，可以放置8對極性相反的永磁體005。當然，在本發明其他實施例中，表貼式轉子上的凹槽004的個數還可以為其他，本發明并不做限定。最后電機轉子表面要包一層浸漆的玻璃纖維來加強電機在徑向上的強度，這種做法為表貼式永磁轉子的常規做法。其中，如圖I所示，減重孔003中靠近圓柱形主體中心一側設置有焊點006，多個疊片001通過焊點006連接在一起。當然，多個疊片001的連接方式還可以有多種，如通過緊固件進行連接，使用緊固件進行連接的其中一種方式是在多個疊片001上設置通孔，使用緊固件通過該通孔對多個疊片001進行固定。其中，所述電機可以為永磁同步電機。其中，如圖2所示，圓柱形主體002中心可以設置有一通孔008，通孔008上設置有用于與轉軸相連接的鍵槽009。可以理解的是，圓柱形主體002上也可以不設置通孔008， 僅設置一凹槽即可。將轉子通過鍵槽009與電機的轉軸連接是本領域常用手段，不再進行說明。其中，如圖I所示，多個減重孔003中相鄰的兩個減重孔003之間連接有支撐臂 007，所述多個疊片001中相鄰的兩個疊片的支撐臂007可以錯位分布。為方便理解，下面舉例說明如圖4和圖5所不，是兩個相鄰的置片OOlA和OOlB的不意圖，從圖中可以看出， 它們的支撐臂007是錯位分布的(方便起見，圖4和圖5所示的疊片中的焊點并未示出)。 本領域技術人員可以理解的是，錯位分布的支撐臂007可以更多的攪動空氣，增加散熱效果。容易理解的是，本發明中減重孔003的形狀和分布可以如圖3、圖4所示，也可以為其他形式，本發明在此不做限定。當然，構成圓柱形主體002的多個疊片中減重孔的形狀和分布也可以不同。可以理解的是，可以根據多個疊片中減重孔的形狀和分布來調整焊點的位置， 以使多個疊片可以緊固的焊接在一起。減重孔003不但減輕重量，同時可以加強散熱。固體對流體的熱傳導中，接觸面積和流體的混亂程度影響熱量傳遞，在熱力學上這種叫做對流散熱。這里引用要說明的是，固體和流體接觸，流體越混亂，他們之間的熱傳遞效果越好。鑒于這種考慮，如圖4和圖5所不，疊片的支撐臂007上還可以設置延伸方向垂直與圓柱形主體002軸向方向和徑向方向的散熱通孔015。圖4和圖5所示的散熱通孔015在相鄰的支撐臂007上的分布位置是錯開的，這樣的結構更加有利于增加固體和流體的接觸面積以及流體的混亂程度，從而提高散熱效率。優選的，相鄰支撐臂007上的散熱通孔015也可以位于不同的徑向平面上。這樣，電機在運行時，空氣將被這些孔攪亂，形成更強的紊流，加強散熱效果。優選的，圓柱形主體002中最外側的兩個疊片中的支撐臂007個數多于位于內部的疊片中支撐臂007個數。例如最外側的兩個疊片采用圖I所示的形式，內部的疊片采用圖3或圖4所示的形式。一般來說，支撐臂007的個數越多，疊片的堅固性就越大。如圖6所示，本發明實施例提供的另一種表貼式轉子中，還可以包括設置于所述圓柱形主體002外側用于固定所述永磁體005的固定件010。其中，固定件010可以為圓箍。當然，固定件010也可以為其他形式，如僅覆蓋永磁體005且與凹槽004兩側的齒固定連接的緊固件。其中，齒的高度可以根據電機所需要的電磁性能進行調節。齒可以保證永磁體不發生切向的位移(固定作用)。另外，齒的高度是可以調節的，磁的高度不同可以調節電機的磁阻效應(磁路不等引起的轉矩，典型的運用為開關磁阻電機)。下面進一步闡述磁阻效應在電機中，磁路的不等，在專業術語描述中叫做交軸和直軸電感不同，會產生和兩個電感和當前電流相關的一個轉矩。在電機中，這個轉矩的合理運用可以加強電機的運行性能。但是同樣要注意的是，這種齒也不宜太高，太高的齒同樣會增加磁路的漏磁通，降低電機永磁體的性能。因此，這樣的設計可以使設計師合理調整電機直軸和交軸電感，調整電機的電磁性能。
優選的，永磁體005上與固定件010相對的外表面為弧型面。這樣，永磁體005可以與固定件010緊密連接。優選的，永磁體005上與凹槽004相對的內表面為平面。需要說明的一點是，永磁體005的外表面為弧形面，內表面為平面，這種結構的特點是在永磁體中心部位比邊緣要厚，本領域技術人員很容易理解，這樣會使得永磁體中間部位的磁場強度較大，且其大小會和永磁體的厚度成比例。這種永磁體在電機氣隙中形成的磁場會更接近于正弦分布。正弦分布的磁場在旋轉過程中變化比較平穩，不出現突變，這樣氣隙磁場在永磁體中形成的渦流將大幅度降低，避免在高頻時出現永磁體退磁。如圖7所示，本發明實施例還提供了一種電機，包括定子100和轉軸300，還包括表貼式轉子200，表貼式轉子200與轉軸300相連接，表貼式轉子200包括并排排列且焊接連接的多個疊片，多個疊片構成表貼式轉子的圓柱形主體，圓柱形主體中設置有多個減重孔，圓柱形主體的側面上設置有多個凹槽，多個凹槽沿圓柱形主體的軸向方向延伸，凹槽上放置有永磁體。容易理解的是，定子100和轉軸300是電機中的必備設備，本領域技術人員知悉這些設備的構成和使用。其中，所述電機可以為永磁同步電機。本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。以上所述僅是本發明的具體實施方式
，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種表貼式轉子，與電機的轉軸相連接，其特征在于，所述表貼式轉子包括并排排列且焊接連接的多個疊片，所述多個疊片構成所述表貼式轉子的圓柱形主體，所述圓柱形主體中設置有多個減重孔，所述圓柱形主體的側面上設置有多個凹槽，所述多個凹槽沿所述圓柱形主體的軸向方向延伸，所述凹槽上放置有永磁體。
2.根據權利要求I所述的表貼式轉子，其特征在于，還包括設置于所述圓柱形主體外側用于固定所述永磁體的固定件。
3.根據權利要求2所述的表貼式轉子，其特征在于，所述固定件為圓箍。
4.根據權利要求I所述的表貼式轉子，其特征在于，所述多個減重孔中相鄰的兩個減重孔之間連接有支撐臂，所述多個疊片中相鄰的兩個疊片的支撐臂錯位分布。
5.根據權利要求4所述的表貼式轉子，其特征在于，所述圓柱形主體中最外側的兩個疊片中的支撐臂個數多于位于內部的疊片中支撐臂個數。
6.根據權利要求4所述的表貼式轉子，其特征在于，所述支撐臂上還設置有延伸方向垂直與所述圓柱形主體軸向方向和徑向方向的散熱通孔。
7.根據權利要求6所述的表貼式轉子，其特征在于，相鄰支撐臂上的所述散熱通孔位于不同的徑向平面上。
8.根據權利要求2所述的表貼式轉子，其特征在于，所述永磁體上與所述固定件相對的外表面為弧型面。
9.根據權利要求I所述的表貼式轉子，其特征在于，所述永磁體上與所述凹槽相對的內表面為平面。
10.一種電機，包括定子和轉軸，其特征在于，還包括表貼式轉子，所述表貼式轉子與所述轉軸相連接，所述表貼式轉子包括并排排列且焊接連接的多個疊片，所述多個疊片構成所述表貼式轉子的圓柱形主體，所述圓柱形主體中設置有多個減重孔，所述圓柱形主體的側面上設置有多個凹槽，所述多個凹槽沿所述圓柱形主體的軸向方向延伸，所述凹槽上放置有永磁體。
全文摘要
本發明公開了一種表貼式轉子，與電機的轉軸相連接，所述表貼式轉子包括并排排列且焊接連接的多個疊片，所述多個疊片構成所述表貼式轉子的圓柱形主體，所述圓柱形主體中設置有多個減重孔，所述圓柱形主體的側面上設置有多個凹槽，所述多個凹槽沿所述圓柱形主體的軸向方向延伸，所述凹槽上放置有永磁體。本發明提供的一種表貼式轉子及一種電機可以通過多個疊片焊接在一起構成表貼式轉子，可以有效提高轉子的散熱效果。同時，由于每個疊片上都設置有減重孔，因此可以有效減輕重量。本發明的轉子上還設置凹槽，可以放置永磁體。
文檔編號H02K1/28GK102593985SQ20121005031
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月29日 優先權日2012年2月29日
發明者王利, 肖偉 申請人:重慶長安汽車股份有限公司