轉子鐵芯及具有其的永磁轉子結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種轉子鐵芯及具有其的永磁轉子結構。本實用新型的轉子鐵芯，包括：鐵芯本體，其中心具有軸孔；磁瓦槽，沿鐵芯本體的徑向設置在鐵芯本體上，將鐵芯本體分成多個鐵芯塊；槽口，與磁瓦槽相對應地設置于鐵芯本體的外周面上并與磁瓦槽相連通。由于去了隔磁橋，因此可以減小轉子漏磁，氣隙磁密增大，提高電機的轉矩輸出能力，確保電機的結構安全。本實用新型的轉子鐵芯及具有其的永磁轉子結構，結構簡單且能夠減少漏磁、齒槽轉矩。
【專利說明】轉子鐵芯及具有其的永磁轉子結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電機領域，具體而言，涉及一種轉子鐵芯及具有其的永磁轉子結構。
【背景技術】
[0002]現有的電機采用內置磁瓦結構，兩片磁瓦并聯提供磁通。這樣結構的電機雖然具有高功率密度等優點，但是由于隔磁橋的存在，導致轉子漏磁嚴重。而且，該電機的齒槽轉矩較大，電機運行不穩定同時產生噪音。
實用新型內容
[0003]本實用新型旨在提供一種結構簡單且能夠減少漏磁、齒槽轉矩的轉子鐵芯及具有其的永磁轉子結構。
[0004]為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種轉子鐵芯，包括:鐵芯本體，其中心具有軸孔；磁瓦槽，沿鐵芯本體的徑向設置在鐵芯本體上，將鐵芯本體分成多個鐵芯塊；槽口，與磁瓦槽相對應地設置于鐵芯本體的外周面上并與磁瓦槽相連通。
[0005]進一步地，槽口的長度方向的中心線與軸孔的軸線具有夾角。
[0006]進一步地，磁瓦槽沿鐵芯本體的徑向方向延伸并貫穿鐵芯本體的外周面以形成槽□。
[0007]進一步地，磁瓦槽為多個，多個磁瓦槽圍繞軸孔的軸線間隔設置。
[0008]進一步地，多個磁瓦槽圍繞軸孔的軸線間隔均勻的設置。
[0009]進一步地，槽口的長度方向上的第一開口端和第二開口端分別位于鐵芯本體的兩個端面上。
[0010]進一步地，每個槽口由鐵芯本體的外周面上的至少一個第一通孔形成。
[0011]進一步地，磁瓦槽與槽口--對應設置,其中，每個槽口由鐵芯本體的外周面上的兩個間隔設置的第一通孔形成。
[0012]進一步地，相鄰兩個鐵芯塊之間具有彼此相連的部分以形成加強磁橋。
[0013]進一步地，鐵芯本體的外周面包括多個相互連接的圓弧面，每個槽口設置于相鄰兩個圓弧面的相交處。
[0014]進一步地，每個槽口由鐵芯本體的外周面上的兩個間隔設置的第一通孔形成。
[0015]進一步地，加強磁橋包括:第一加強磁橋，由相鄰兩個圓弧面中的一個圓弧面的沿軸孔方向的側邊的第一凸出部形成，第一加強磁橋延伸至相鄰兩個圓弧面中的另一個圓弧面的沿軸孔方向的側邊；第二加強磁橋，由相鄰兩個圓弧面中的另一個圓弧面的沿軸孔方向的側邊的第二凸出部形成，第二加強磁橋延伸至相鄰兩個圓弧面中的一個圓弧面的沿軸孔方向的側邊；第三加強磁橋，位于第一加強磁橋和第二加強磁橋之間，第三加強磁橋由相鄰兩個圓弧面中的一個圓弧面的沿軸孔方向的側邊的第三凸出部和相鄰兩個圓弧面中的另一個圓弧面的沿軸孔方向的側邊的第四凸出部相抵接形成；其中，第一加強磁橋、第二加強磁橋、第三加強磁橋和相鄰兩個圓弧面的沿軸孔方向的側邊共同形成兩個第一通孔。
[0016]進一步地，轉子鐵芯還包括:注塑尼龍圈，套設于鐵芯本體的外周面上，注塑尼龍圈上間隔地設置有第二通孔。
[0017]根據本實用新型的另一個方面，還提供了一種永磁轉子結構，包括轉子鐵芯，轉子鐵芯為上述的轉子鐵芯。
[0018]應用本實用新型的技術方案，提供了一種轉子鐵芯，包括鐵芯本體、磁瓦槽和槽口。鐵芯本體的中心具有軸孔，磁瓦槽沿鐵芯本體的徑向設置在鐵芯本體上，將鐵芯本體分成多個鐵芯塊。槽口與磁瓦槽相對應地設置于鐵芯本體的外周面上并與磁瓦槽相連通。由于去了隔磁橋，因此可以減小轉子漏磁，氣隙磁密增大，提高電機的轉矩輸出能力，確保電機的結構安全。該轉子鐵芯結構簡單且能夠減少漏磁、齒槽轉矩。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0020]圖1示出了本實用新型的轉子鐵芯的第一個優選實施例的整體結構示意圖；
[0021]圖2示出了本實用新型的轉子鐵芯的第二個優選實施例的整體結構示意圖；
[0022]圖3示出了本實用新型的注塑尼龍圈的整體結構示意圖；
[0023]圖4示出了本實用新型的轉子鐵芯與注塑尼龍圈的裝配示意圖；
[0024]圖5示出了本實用新型的空載氣隙磁密與槽口寬的變化規律圖；
[0025]圖6示出了本實用新型的齒槽轉矩峰值與槽口寬的變化規律圖；以及
[0026]圖7示出了本實用新型的斜槽與非斜槽的齒槽轉矩數值圖。
【具體實施方式】
[0027]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。
[0028]如圖1所示，本實用新型提供了一種轉子鐵芯。
[0029]具體地，該轉子鐵芯包括鐵芯本體10、磁瓦槽20和槽口 30。其中，鐵芯本體10的中心具有軸孔11，磁瓦槽20沿鐵芯本體10的徑向設置在鐵芯本體10上以將鐵芯本體10分成多個鐵芯塊，槽口 30與磁瓦槽20相對應地設置于鐵芯本體10的外周面上并與磁瓦槽20相連通。
[0030]由于去了隔磁橋，因此可以減小轉子漏磁，氣隙磁密增大，提高電機的轉矩輸出能力，確保電機的結構安全。該轉子鐵芯結構簡單且能夠減少漏磁、齒槽轉矩。
[0031 ] 由上述可知，槽口 30的長度方向的中心線與軸孔11之間可以是平行的，也可以是具有夾角傾斜設置的。轉子鐵芯的槽口 30采用斜槽結構，具有減小齒槽轉矩的作用。
[0032]本實用新型的上述實施例中采用去磁橋減小漏磁，提出采用斜槽口減小齒槽轉矩，因此該轉子鐵芯具有高功率密度和低轉矩脈動的優點。
[0033]如圖2所示，槽口 30的長度方向的中心線與軸孔11的軸線具有夾角。也就是說槽口 30是傾斜的設置在鐵芯本體10的外周面上，槽口 30為斜槽口，斜槽口的長度方向的中心線與軸孔11的軸線具有夾角。采用斜槽結構，可以減小齒槽轉矩。
[0034]如圖1和圖2所示，磁瓦槽20沿鐵芯本體10的徑向方向延伸并貫穿鐵芯本體10的外周面以形成槽口 30。槽口 30與磁瓦槽20相連通，磁瓦槽20其長度方向的一端連接于軸孔11，磁瓦槽20的另一端在鐵芯本體10的外周面上形成槽口 30。
[0035]如圖1和圖2所示，每個槽口 30由鐵芯本體10的外周面上的至少一個第一通孔33形成。
[0036]如圖1和圖2所不,磁瓦槽20與槽口 30 對應設置，一個磁瓦槽20上具有一個槽口 30。磁瓦槽20為多個，多個磁瓦槽20圍繞軸孔11的軸線間隔設置。優選地，多個磁瓦槽20圍繞軸孔11的軸線間隔均勻的設置。
[0037]如圖2所示，鐵芯本體10的外周面包括多個相互連接的圓弧面12，這樣，永磁轉子在旋轉時，磁場可以保持呈正弦波的波形，永磁電機運行時噪音較小，且運行更加平穩。每個槽口 30設置于相鄰兩個圓弧面12的相交處。
[0038]本實用新型提供了第一個優選實施例，如圖1所示，槽口 30的長度方向上的第一開口端31和第二開口端32分別位于鐵芯本體10的兩個端面上。本實施例中的槽口 30是一個豁口，磁瓦槽20沿鐵芯本體10的徑向方向延伸并貫穿鐵芯本體10的外周面以形成該豁口。
[0039]本實用新型還提供了第二個優選實施例，如圖2所示，優選地，每個槽口 30由鐵芯本體10的外周面上的兩個間隔設置的第一通孔33形成，相鄰兩個鐵芯塊之間具有彼此相連的部分以形成加強磁橋40。具體地，相鄰兩個第一通孔33之間的部分鐵芯本體10的外周面和每個第一通孔33與鐵芯本體10的端面之間的部分鐵芯本體10的外周面形成加強磁橋40。
[0040]進而地，如圖2所示，加強磁橋40包括第一加強磁橋41、第二加強磁橋42和第三加強磁橋43。
[0041]第一加強磁橋41由相鄰兩個圓弧面12中的一個圓弧面12的沿軸孔11方向的側邊的第一凸出部形成，第一加強磁橋41延伸至相鄰兩個圓弧面12中的另一個圓弧面12的沿軸孔11方向的側邊。一個圓弧面12的沿軸孔11方向的側邊凸出的伸出一個第一凸出部，該第一凸出部伸向至相對的另一個圓弧面12的沿軸孔11方向的側邊，該第一凸出部即形成為第一加強磁橋41。
[0042]第二加強磁橋42由相鄰兩個圓弧面12中的另一個圓弧面12的沿軸孔11方向的側邊的第二凸出部形成，第二加強磁橋41延伸至相鄰兩個圓弧面12中的一個圓弧面12的沿軸孔11方向的側邊。結構與第一加強磁橋41相同，第一加強磁橋41從一個圓弧面12凸出的伸出至另一個圓弧面12，而第二加強磁橋42從另一個圓弧面12凸出的伸出至一個圓弧面12。第一加強磁橋41和第二加強磁橋42延伸方向相反。
[0043]第三加強磁橋43，位于第一加強磁橋41和第二加強磁橋42之間，第三加強磁橋43由相鄰兩個圓弧面12中的一個圓弧面12的沿軸孔11方向的側邊的第三凸出部44和相鄰兩個圓弧面12中的另一個圓弧面12的沿軸孔11方向的側邊的第四凸出部45相抵接形成。詳細地，第三加強磁橋43由第三凸出部44和第四凸出部45相抵接形成，第三凸出部44由相鄰兩個圓弧面12中的一個圓弧面12的沿軸孔11方向的側邊凸出的形成，第四凸出部45由另一個圓弧面12的沿軸孔11方向的側邊凸出的形成，第三凸出部44和第四凸出部45延伸至相互抵接以形成第三加強磁橋43。
[0044]如圖2所示，第一加強磁橋41、第二加強磁橋42、第三加強磁橋43和相鄰兩個圓弧面12的沿軸孔11方向的側邊共同形成兩個第一通孔33。
[0045]在第三個實施例中(圖中未示出)，每個槽口 30由鐵芯本體10的外周面上的多個間隔設置的第一通孔33形成，結構與第二個實施例類似，只是每個槽口 30由多于兩個的第一通孔33形成。
[0046]在第四個實施例中(圖中未示出)，每個槽口 30由鐵芯本體10的外周面上的一個第一通孔33形成，該第一通孔33與鐵芯本體10的端面之間的部分鐵芯本體10的外周面形成加強磁橋40。
[0047]如圖3和圖4所示,轉子鐵芯還包括注塑尼龍圈50,套設于鐵芯本體10的外周面上，注塑尼龍圈50上間隔地設置有第二通孔51。鐵芯本體10的外周面上套設注塑尼龍圈50，可以使用注塑塑料增強轉子強度及增加加強磁橋。
[0048]圖5示出了本實用新型的氣隙磁密與槽口寬的變化規律圖，其中，A為氣隙磁密，其單位為T ；B為槽口寬，單位為mm。可以看出，隨著槽口 30的槽口寬的逐漸增大，漏磁逐漸減小，氣隙磁密逐漸增大。
[0049]圖6示出了本實用新型的齒槽轉矩峰值與槽口寬的變化規律圖，其中，C為齒槽轉矩峰值，其單位為mNM ；B為槽口寬，單位為mm。可以看出，隨著槽口 30槽口寬的逐漸增大，齒槽轉矩呈先增大后減小的變化趨勢。
[0050]圖7示出了本實用新型的斜槽與非斜槽的齒槽轉矩數值圖，其中，D為齒槽轉矩，其單位為mNM ;α為電角度，單位為度。可以看出，其中曲線I為槽口 30不是斜槽的結構，曲線2為槽口 30是斜槽結構，可以明顯的看出，該斜槽結構能夠有效的減小齒槽轉矩。
[0051]根據本實用新型的另一個方面，還提供了一種永磁轉子結構，包括轉子鐵芯，轉子鐵芯為上述實施例中的轉子鐵芯。本實施例中的永磁轉子結構，由轉子鐵芯、磁瓦、注塑尼龍等構成，上述轉子鐵芯去隔磁橋從而形成槽口，上述槽口斜一定角度，另外為了加強轉子鐵芯的強度，加了加強磁橋，同時轉子鐵芯外面加了一個注塑尼龍。本申請方案永磁轉子結構，一方面，去隔磁橋可以減小轉子漏磁，另一方面，轉子槽口采用斜槽結構，具有減小齒槽轉矩的作用。
[0052]本申請方案轉子鐵芯制作工藝流程，主要分三步:
[0053]第一步:沖壓轉子鐵芯輪廓:對硅鋼片進行沖壓形成轉子鐵芯沖片輪廓；
[0054]第二步:加工斜槽:完成上述沖壓工藝后，將對轉子鐵芯沖片加工斜槽，且每片轉子鐵芯沖片的斜槽之間需要錯開一定角度；
[0055]第三步:疊壓轉子沖片:將上述定子沖片一片片疊壓好形成轉子鐵芯。
[0056]從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現了如下技術效果:
[0057]由于去了隔磁橋，因此可以減小轉子漏磁，氣隙磁密增大，提高電機的轉矩輸出能力，同時采用斜槽結構，可以減小齒槽轉矩，另外在轉子表面注塑尼龍型腔及增加加強磁橋，確保電機結構安全。本實用新型的轉子鐵芯及具有其的永磁轉子結構，結構簡單且能夠減少漏磁、齒槽轉矩。
[0058]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種轉子鐵芯，其特征在于，包括: 鐵芯本體(10)，其中心具有軸孔(11)； 磁瓦槽(20)，沿所述鐵芯本體(10)的徑向設置在所述鐵芯本體(10)上，將所述鐵芯本體(10)分成多個鐵芯塊； 槽口(30)，與所述磁瓦槽(20)相對應地設置于所述鐵芯本體(10)的外周面上并與所述磁瓦槽(20)相連通。
2.根據權利要求1所述的轉子鐵芯，其特征在于，所述槽口(30)的長度方向的中心線與所述軸孔(11)的軸線具有夾角。
3.根據權利要求1所述的轉子鐵芯，其特征在于，所述磁瓦槽(20)沿所述鐵芯本體(10)的徑向方向延伸并貫穿所述鐵芯本體(10)的外周面以形成所述槽口(30)。
4.根據權利要求3所述的轉子鐵芯，其特征在于，所述磁瓦槽(20)為多個，多個所述磁瓦槽(20)圍繞所述軸孔(11)的軸線間隔設置。
5.根據權利要求4所述的轉子鐵芯，其特征在于，多個所述磁瓦槽(20)圍繞所述軸孔(11)的軸線間隔均勻的設置。
6.根據權利要求1所述的轉子鐵芯，其特征在于，所述槽口(30)的長度方向上的第一開口端(31)和第二開口端(32)分別位于所述鐵芯本體(10)的兩個端面上。
7.根據權利要求4所述的轉子鐵芯，其特征在于，每個所述槽口(30)由所述鐵芯本體(10)的外周面上的至少一個第一通孔(33)形成。
8.根據權利要求4所述的轉子鐵芯，其特征在于，所述磁瓦槽(20)與所述槽口(30)一一對應設置，其中，每個所述槽口(30)由所述鐵芯本體(10)的外周面上的多個間隔設置的第一通孔(33)形成。
9.根據權利要求8所述的轉子鐵芯，其特征在于，相鄰兩個所述鐵芯塊之間具有彼此相連的部分以形成加強磁橋(40)。
10.根據權利要求9所述的轉子鐵芯，其特征在于，所述鐵芯本體(10)的外周面包括多個相互連接的圓弧面(12)，每個所述槽口(30)設置于相鄰兩個所述圓弧面(12)的相交處。
11.根據權利要求10所述的轉子鐵芯，其特征在于，每個所述槽口(30)由所述鐵芯本體(10)的外周面上的兩個間隔設置的第一通孔(33)形成。
12.根據權利要求11所述的轉子鐵芯，其特征在于，所述加強磁橋(40)包括: 第一加強磁橋(41)，由相鄰兩個所述圓弧面(12)中的一個所述圓弧面(12)的沿所述軸孔(11)方向的側邊的第一凸出部形成，所述第一加強磁橋(41)延伸至所述相鄰兩個所述圓弧面(12)中的另一個所述圓弧面(12)的沿所述軸孔(11)方向的側邊； 第二加強磁橋(42)，由相鄰兩個所述圓弧面(12)中的另一個所述圓弧面(12)的沿所述軸孔(11)方向的側邊的第二凸出部形成，所述第二加強磁橋(41)延伸至所述相鄰兩個所述圓弧面(12)中的一個所述圓弧面(12)的沿所述軸孔(11)方向的側邊； 第三加強磁橋(43)，位于所述第一加強磁橋(41)和所述第二加強磁橋(42)之間，所述第三加強磁橋(43)由相鄰兩個所述圓弧面(12)中的一個所述圓弧面(12)的沿所述軸孔(11)方向的側邊的第三凸出部(44)和相鄰兩個所述圓弧面(12)中的另一個所述圓弧面(12)的沿所述軸孔(11)方向的側邊的第四凸出部(45)相抵接形成； 其中，所述第一加強磁橋(41)、所述第二加強磁橋(42)、所述第三加強磁橋(43)和相鄰兩個所述圓弧面(12)的沿所述軸孔(11)方向的側邊共同形成兩個所述第一通孔(33)。
13.根據權利要求1所述的轉子鐵芯，其特征在于，所述轉子鐵芯還包括: 注塑尼龍圈(50)，套設于所述鐵芯本體(10)的外周面上，所述注塑尼龍圈(50)上間隔地設置有第二通孔(51)。
14.一種永磁轉子結構，包括轉子鐵芯，其特征在于，所述轉子鐵芯為權利要求1至13中任一項所述的轉子鐵芯。
【文檔編號】H02K1/22GK204046294SQ201420527101
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月12日 優先權日:2014年9月12日
【發明者】殷鵬冬, 夏寶, 王周葉, 高曉峰, 任麗君 申請人:珠海格力節能環保制冷技術研究中心有限公司