一種四極永磁同步電機轉子的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種四極永磁同步電機轉子，屬于三相交流同步電動機【技術領域】。本實用新型的電機轉子，鐵心套在轉軸外并螺釘固定，且鐵心與轉軸之間通過鍵周向定位，鐵心的相鄰兩個扇形分件之間的矩形槽內插入磁鋼，通過在每個矩形槽外插入槽楔徑向定位，通過在每個矩形槽的兩端固定非導磁材料絕緣擋板軸向定位；鐵心的每個扇形分件的銅片安裝槽內分別插入銅片，并將套環套在鐵心的所有扇形分件上，并將套環同時與銅片及槽楔焊接固定形成啟動籠；采用熱套方式將箍安裝到鐵心的扇形連接臺與轉軸組成的臺階上。本實用新型采用外加箍、內加螺釘對鐵心進行固定的結構，能夠有效減小軸的應力集中，克服焊接帶來的風險，保證軸的強度，進而保證電機整體的運行效果。
【專利說明】一種四極永磁同步電機轉子
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種四極永磁同步電機轉子，屬于三相交流同步電動機【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前電機業界的共識是三相交流永磁同步電動機具有效率高且有平坦的效率曲線、功率因數高及效率高等特點而優于三相異步電動機。但三相交流永磁同步電動機也存在諸多問題，目前四極三相交流永磁同步電動機由于磁鋼的需求量較大而無法采用隔磁套筒進行隔磁，因此四極三相交流永磁同步電動機在進行設計時普遍存在焊接轉軸與鐵心的做法，使得轉軸與鐵心的連接強度較低。此外，由于焊接導致轉軸發生變形，影響磁鋼的安裝位置，進而影響電機的整體性能，使得電機出現功率因素及效率的下降，違背了原先設計時節能的初衷，達不到設計任務書的要求。最為重要的是，四極三相異步電動機電機軸與鐵心采用同種材料進行加工制造，焊接強度能夠得到保證，而四極三相交流永磁同步電動機采用非導磁材料，鐵心采用導磁材料，兩種不同材料的焊接強度無法達到材料本身的強度，焊接后強度將降低，影響電機的整體性能。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是為了解決四極三相交流永磁同步電動機轉軸與鐵心焊接強度較低無法滿足整體性能的情況，提出一種永磁同步電機實心轉子磁極鐵心結構。
[0004]本實用新型的目的是通過下述技術方案實現的:
[0005]本實用新型的一種四極永磁同步電機轉子，包括轉軸、鍵、鐵心、磁鋼、非導磁材料絕緣擋板、套環、銅片、槽楔和箍；
[0006]轉軸的中段加工環形槽，在環形槽上加工有四條軸向開槽且周向均布的鍵槽，環形槽兩端的轉軸側壁上加工有螺紋孔；
[0007]鐵心的中心為一個內徑、長度匹配于轉軸環形槽的圓環形柱體切割而成的四個結構相同的截面為扇形的分件，每個扇形分件的外壁加工有軸向開槽的銅片安裝槽，每個扇形分件兩側外邊緣向內開有斜面，每個扇形分件內壁中心沿軸向加工有鍵槽；每個扇形分件的兩端下部均沿軸向向外延伸出外壁加工螺紋孔的扇形連接臺，該扇形連接臺的內壁與扇形分件的內壁形成的階梯臺結構與轉軸的環形槽處形成的階梯臺結構相匹配；
[0008]非導磁材料絕緣擋板的長度與鐵心扇形分件的主體厚度相匹配，非導磁材料絕緣擋板的前段為與鐵心扇形分件外壁外形相匹配的遮擋板，非導磁材料絕緣擋板的后段為與磁鋼寬度相匹配的矩形板，該矩形板的長度不小于鐵心扇形連接臺的厚度；
[0009]箍為中心開有階梯通孔的環形結構,箍中心內徑較大的通孔與鐵心扇形連接臺外壁組成圓的外徑相匹配，箍中心內徑較小的通孔與轉軸的外徑相匹配；
[0010]磁鋼為長度與轉軸環形槽的長度相等；
[0011 ] 鐵心套在轉軸外,鐵心的每個扇形連接臺與轉軸螺釘固定，且鐵心的每個扇形分件與轉軸的環形槽分別通過鍵周向定位，使相鄰兩個扇形分件之間留有與磁鋼寬度相匹配的矩形槽，每個矩形槽內插入磁鋼，通過在每個矩形槽外插入燕尾形的槽楔，使矩形槽內的磁鋼徑向定位，通過在每個矩形槽的兩端固定非導磁材料絕緣擋板，使矩形槽內的磁鋼軸向定位；每個磁鋼的上下兩面分別通過兩條彈性墊條與轉軸和槽楔接觸；鐵心的每個扇形分件的銅片安裝槽內分別插入銅片，并將套環套在鐵心的所有扇形分件上，并將套環同時與銅片及槽楔焊接固定形成啟動籠；采用熱套方式將箍安裝到鐵心的扇形連接臺與轉軸組成的臺階上。
[0012]有益效果
[0013]本實用新型采用外加箍、內加螺釘對鐵心進行固定的結構，能夠有效減小軸的應力集中，克服焊接帶來的風險，保證軸的強度，進而保證電機整體的運行效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型同步電機轉子的結構示意圖(其為圖2的A-A向剖面視圖)；
[0015]圖2為圖1的A-A向剖面視圖；
[0016]圖3為鐵心的主視圖；
[0017]圖4為鐵心的左視圖；
[0018]圖5為轉軸的主視圖；
[0019]圖6為非導磁材料絕緣擋板的正視圖；
[0020]其中，1-非導磁材料絕緣擋板；2_磁鋼；3_槽底彈性墊條；4_槽頂彈性墊條；5-槽楔;6-套環;7_箍；8-銅片;9-鐵心;10-鍵；11-轉軸。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例對本實用新型的內容作進一步說明。
[0022]實施例
[0023]本實用新型的一種四極永磁同步電機轉子，如圖1、2所示，包括轉軸11、鍵10、鐵心9、磁鋼2、非導磁材料絕緣擋板1、套環6、銅片8、槽楔5和箍7 ；
[0024]如圖5所示，轉軸11的中段加工環形槽，在環形槽上加工有四條軸向開槽且周向均布的鍵槽，環形槽兩端的轉軸11側壁上加工有兩排共計八個周向均布的錯位螺紋孔；
[0025]如圖3、4所示，鐵心9的中心為一個內徑、長度匹配于轉軸11環形槽的圓環形柱體切割而成的四個結構相同的截面為扇形的分件，每個扇形分件的外壁加工有軸向開槽的銅片安裝槽，每個扇形分件兩側外邊緣向內開有斜面，每個扇形分件內壁中心沿軸向加工有鍵槽；每個扇形分件的兩端下部均沿軸向向外延伸出外壁加工螺紋孔的扇形連接臺，該扇形連接臺的內壁與扇形分件的內壁形成的階梯臺結構與轉軸11的環形槽處形成的階梯臺結構相匹配；
[0026]如圖6所示，非導磁材料絕緣擋板I的長度與鐵心9扇形分件的主體厚度相匹配，非導磁材料絕緣擋板I的前段為與鐵心9扇形分件外壁外形相匹配的遮擋板，非導磁材料絕緣擋板I的后段為與磁鋼2寬度相匹配的矩形板，該矩形板的長度不小于鐵心9扇形連接臺的厚度；
[0027]箍7為中心開有階梯通孔的環形結構，箍7中心內徑較大的通孔與鐵心9扇形連接臺外壁組成圓的外徑相匹配，箍7中心內徑較小的通孔與轉軸11的外徑相匹配；
[0028]磁鋼2為長度與轉軸11環形槽的長度相等；
[0029]鐵心9套在轉軸11外，鐵心9的每個扇形連接臺與轉軸11螺釘固定，且鐵心9的每個扇形分件與轉軸11的環形槽分別通過鍵10周向定位，使相鄰兩個扇形分件之間留有與磁鋼2寬度相匹配的矩形槽，每個矩形槽內插入磁鋼2，通過在每個矩形槽外插入燕尾形的槽楔5，使矩形槽內的磁鋼2徑向定位，通過在每個矩形槽的兩端固定非導磁材料絕緣擋板1，使矩形槽內的磁鋼2軸向定位；每個磁鋼2的上下兩面分別通過兩條彈性墊條與轉軸11和槽楔5接觸，以起到運行過程中減震的作用；鐵心9的每個扇形分件的銅片安裝槽內分別插入銅片8，套環6套在鐵心9的所有扇形分件上，并將套環6同時與銅片及槽楔5焊接固定形成啟動籠；采用熱套方式將箍7安裝到鐵心9的扇形連接臺與轉軸11組成的臺階上。
【權利要求】
1.一種四極永磁同步電機轉子，其特征是:包括轉軸、鍵、鐵心、磁鋼、非導磁材料絕緣擋板、套環、銅片、槽楔和箍； 轉軸的中段加工環形槽，在環形槽上加工有四條軸向開槽且周向均布的鍵槽，環形槽兩端的轉軸側壁上加工有螺紋孔； 鐵心的中心為一個內徑、長度匹配于轉軸環形槽的圓環形柱體切割而成的四個結構相同的截面為扇形的分件，每個扇形分件的外壁加工有軸向開槽的銅片安裝槽，每個扇形分件兩側外邊緣向內開有斜面，每個扇形分件內壁中心沿軸向加工有鍵槽；每個扇形分件的兩端下部均沿軸向向外延伸出外壁加工螺紋孔的扇形連接臺，該扇形連接臺的內壁與扇形分件的內壁形成的階梯臺結構與轉軸的環形槽處形成的階梯臺結構相匹配； 非導磁材料絕緣擋板的長度與鐵心扇形分件的主體厚度相匹配，非導磁材料絕緣擋板的前段為與鐵心扇形分件外壁外形相匹配的遮擋板，非導磁材料絕緣擋板的后段為與磁鋼寬度相匹配的矩形板，該矩形板的長度不小于鐵心扇形連接臺的厚度； 箍為中心開有階梯通孔的環形結構，箍中心內徑較大的通孔與鐵心扇形連接臺外壁組成圓的外徑相匹配，箍中心內徑較小的通孔與轉軸的外徑相匹配； 磁鋼為長度與轉軸環形槽的長度相等； 鐵心套在轉軸外，鐵心的每個扇形連接臺與轉軸螺釘固定，且鐵心的每個扇形分件與轉軸的環形槽分別通過鍵周向定位，使相鄰兩個扇形分件之間留有與磁鋼寬度相匹配的矩形槽，每個矩形槽內插入磁鋼，通過在每個矩形槽外插入燕尾形的槽楔，使矩形槽內的磁鋼徑向定位，通過在每個矩形槽的兩端固定非導磁材料絕緣擋板，使矩形槽內的磁鋼軸向定位；每個磁鋼的上下兩面分別通過兩條彈性墊條與轉軸和槽楔接觸；鐵心的每個扇形分件的銅片安裝槽內分別插入銅片，并將套環套在鐵心的所有扇形分件上，并將套環同時與銅片及槽楔焊接固定形成啟動籠；采用熱套方式將箍安裝到鐵心的扇形連接臺與轉軸組成的臺階上。
【文檔編號】H02K21/02GK203589985SQ201320789540
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月5日 優先權日:2013年12月5日
【發明者】武文虎, 王志林, 李有生, 王躍軍 申請人:山西北方機械制造有限責任公司