一種轉子分段式斜極結構的制作方法

本實用新型屬于含有永久磁體的轉子鐵芯領域，具體涉及一種轉子分段式斜極結構。

背景技術：

近年來，隨著電力電子技術和電動機控制技術的發展，電動機在農業、工業、手工業等領域應用十分廣泛，電動機在經濟社會發展中起到了舉足輕重的作用，提高電動機的運行質量，對我國經濟發展具有積極作用。在中小型電動機中，轉子鐵芯往往制作成斜槽，扭斜一個或半個齒距，這種結構形式叫斜極，能有效的降低電動機諧波，從而達到降低噪音及震動的作用，進一步提高了電動機的運行質量。

傳統普通電動機采用的鑄鋁轉子，鐵芯可通過沖片的錯位疊壓實現斜極。如專利號為CN201220476513.6的中國專利文獻公開了一種三相永磁同步電動機的轉子結構，其主要結構為轉子由外圓周沖有鑄鋁槽和內部沖有弧形磁鋼槽的硅鋼片沿軸向扭斜疊壓鑄鋁而成，在轉子上形成轉子斜槽和弧形斜槽；磁鋼分別設置于所述轉子的每個弧形斜槽內，所述磁鋼為粘接稀土永磁材料，呈斜瓦形，所述斜瓦形的瓦體具有弧度，瓦體的兩組對邊分別平行，且兩組對邊相互傾斜。

這種結構的永磁同步電動機特點是在轉子鐵芯上粘貼或鑲嵌永久磁鋼，由磁鋼本身產生磁場，提高電動機運行效率。但是由于電動機轉子鐵芯通常比較細長，所以磁鋼需要分成相等的幾段來安裝，如果轉子鐵芯采用整段一起疊壓的話，疊壓需要的壓力較大，對轉軸及端板的強度要求也較高。另外，同個角度上粘貼或鑲嵌的磁鋼磁極相同，在后期粘貼磁鋼時，因為同極間存在排斥力，所以極不利于裝配磁鋼。

為解決磁鋼難以裝配的問題，現有技術采用分段式鐵芯結構，其原理是將轉子整段鐵芯分成若干等份，每段先壓緊后用鉚釘鉚接，粘貼或鑲嵌好磁鋼后，再一并將整段鐵芯安裝在轉軸上，從而保證相同角度的磁極相同。通常相鄰兩段鐵芯通過旋轉90°或通過翻轉以避開鉚釘頭，但是這樣裝配之后的整段轉子鐵芯無法實現斜極的效果，即不能有效的降低電動機諧波，從而無法降低噪音及震動。

技術實現要素：

本實用新型意在提供一種轉子分段式斜極結構，以優化原有永磁電動機轉子裝配工藝，有效的降低電動機諧波，降低電動機的噪音及震動，提高電動機的運行質量。

本方案中的一種轉子分段式斜極結構，包括轉軸和轉子鐵芯，轉子鐵芯上開有軸孔，所述轉軸通過軸孔連接有若干段轉子鐵芯，相鄰的兩段轉子鐵芯相互錯開，第一段轉子鐵芯上連接有左端板，最后一段轉子鐵芯上連接有右端板，所有的轉子鐵芯上均周向粘貼或鑲嵌有磁鋼；同一段轉子鐵芯上位于軸孔徑向線上的磁鋼磁極相同。

本方案的技術原理是，將轉子鐵芯分成若干段，減少疊壓轉子鐵芯時的壓力，以免壓力過大而損壞轉軸、左端板和右端板，同時現將磁鋼粘貼或鑲嵌在轉子鐵芯上，避免在后期粘貼或鑲嵌磁鋼時，因為同極間的排斥力而難以裝配。將相鄰兩段轉子鐵芯相互錯開，第一段轉子鐵芯與第三段轉子鐵芯的狀態相同，第二段轉子鐵芯和第四段轉子鐵芯的狀態相同，即奇數段轉子鐵芯相對于偶數段轉子鐵芯為錯開狀態，從而使轉子達到斜極的效果；左端板和右端板主要起穩定轉子鐵芯的作用。

本文所述的徑向線是指沿軸孔直徑方向的直線。

本方案能產生的技術效果是：將相鄰的兩段轉子鐵芯相互錯開，使得轉子鐵芯形成斜極效果，并減少了疊壓轉子鐵芯時所需的壓力，避免壓力過大損壞轉軸、左端板和右端板，同時先將磁鋼粘貼或鑲嵌在轉子鐵芯上，再將轉子鐵芯依次連接在轉軸上，解決了因磁鋼排斥力而難以裝配的問題。本方案優化原有永磁電動機轉子裝配工藝，有效的降低電動機諧波，降低電動機的噪音及震動，發明人已成功將本技術運用于新能源汽車上，根據實際驗證，本技術可以將電動機的轉換功率提高至96%，極大的提高了電動機的運行質量。

進一步，還包括轉子沖片，所述每一段轉子鐵芯均是由若干轉子沖片疊壓而成。利用轉子沖片疊壓形成轉子鐵芯，并將每一段轉子鐵芯依次裝在轉軸上，減少了直接裝配整個轉子鐵芯所需的壓力，從而保護了左端板和右端板。

進一步，還包括鉚釘，相鄰的轉子沖片通過鉚釘固定連接。鉚釘與其他連接件相比體積更小，利于轉子高速運轉時處于動平衡狀態，從而降低轉子運轉時的噪音。

進一步，所述轉子沖片上沿軸孔周向分布有多個避空孔組，并且所有的避空孔組相對于軸孔的徑向線對稱，鉚釘通過避空孔組固定連接相鄰的轉子沖片。相對于軸孔的徑向線對稱設置的避空孔組，利于后一段轉子鐵芯避空前一段轉子鐵芯的鉚釘頭；利于實現轉子的動平衡。

進一步，所述避空孔組由四個避空孔組成，四個避空孔分別位于矩形的四個交點上，并且所述矩形的其中一條對稱線是軸孔的徑向線。為避免在疊壓過程中前一段轉子鐵芯的鉚釘頭與后一段轉子鐵芯接觸，將后一段轉子鐵芯翻轉180°以避空鉚釘頭，并且使后一段轉子鐵芯依然能通過鉚釘與避空孔配合。

進一步，所述轉子沖片上位于相鄰的避空孔組之間均開有去重孔，所述去重孔圍繞軸孔周向分布。在保證轉子鐵芯剛性強度的前提下，去重孔可以減輕轉子鐵芯的質量，便于裝配。同時便于利用動平衡儀通過去重孔檢測轉子的動平衡狀態，以提高電動機的運行質量。

進一步，所述軸孔的內壁上開有大小相同的第一鍵槽和第二鍵槽，且第一鍵槽和第二鍵槽位于軸孔的同一徑向線上；所述轉子鐵芯通過第一鍵槽或第二鍵槽連接在轉軸上。奇數段轉子鐵芯通過第一鍵槽與轉軸連接，偶數段轉子鐵芯通過第二鍵槽與轉軸連接；或者偶數段轉子鐵芯通過第一鍵槽與轉軸連接，奇數段轉子鐵芯通過第二鍵槽與轉軸連接；從而使得相鄰轉子鐵芯相互錯開，從而達到斜極的效果。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一種轉子分段式斜極結構的結構示意圖。

圖2為本實用新型轉子鐵芯的結構示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明：

說明書附圖中的附圖標記包括： 轉軸1、轉子鐵芯2、轉子沖片201、磁鋼202、鉚釘203、避空孔204、第一鍵槽205、第二鍵槽206、左端板3、右端板4、平鍵5。

如圖1、圖2所示，一種轉子分段式斜極結構，以轉子鐵芯2為基礎，轉子鐵芯2有軸孔，所述軸孔內壁上開有第一鍵槽205和第二鍵槽206，第一鍵槽205和第二鍵槽206相對于軸孔的徑向線對稱。在轉子鐵芯2上開設六組避空孔組，在相鄰避空孔組之間還開有去重孔；所述去重孔有六個；避空孔組和去重孔均沿軸孔周向分布，且避空孔組合去重孔均相對于軸孔的徑向線對稱。轉子鐵芯2周向上粘貼或鑲嵌有磁鋼202，同一轉子鐵芯2上位于軸孔徑向線上的磁鋼202磁極相同。

所述避空孔組由四個避空孔組成，且四個避空孔4分別位于矩形的四個交點上，所述轉子鐵芯2是由轉子沖片201疊壓而成。

本實施例將轉子沖片201相互疊壓，通過鉚釘203壓接在避空孔4內，以連接相鄰的轉子沖片201，從而形成轉子鐵芯2，而轉子是由多段轉子鐵芯2通過鉚釘203連接在一起；轉子鐵芯2的安裝方法如下：

先將磁鋼202粘貼或鑲嵌在轉子鐵芯2上，解決磁鋼202同極排斥力不便于安裝的問題；再將相鄰轉子鐵芯2相互錯開，即第一段轉子鐵芯2通過第一鍵槽205連接在轉軸1上，第二段轉子鐵芯2翻轉180°后，通過第二鍵槽206連接在轉軸1上；第三段轉子鐵芯2與第一段轉子鐵芯2的狀態相同；即奇數段轉軸1鐵芯通過第一鍵槽205安裝在轉軸1上，偶數段轉子鐵芯2通過第二鍵槽206安裝在轉軸1上；或者奇數段轉子鐵芯2通過第二鍵槽206安裝在轉軸1上，偶數段轉子鐵芯2通過第一鍵槽205安裝在轉軸1上。

第一鍵槽205和第二鍵槽206的設置是為了使相鄰的轉子鐵芯2能夠錯開，從而使整段的轉子鐵芯2達到斜極的效果，而避空孔4的設置是為了使轉子鐵芯2在翻轉180°后，能避空鉚釘頭，從而便于相鄰轉子鐵芯2的壓接，減少相鄰鐵芯之間的縫隙，以提高整個轉子結構的動平衡；從而有效降低電動機的震動及使用噪音，進一步提高電動機的運行質量。另外去重孔的設置是在保證轉子鐵芯2剛性強度的基礎上，減少轉子鐵芯2的質量，以便于裝配；同時還可以將動平衡檢測儀放入去重孔中，以檢測轉子的動平衡狀態。

本實施例將轉子鐵芯2進行分段安裝在轉軸1上，與將轉子鐵芯2整段安裝相比，所需的壓力更小，不會損壞左端板3和右端板4，平鍵5起導向作用，便于將轉子鐵芯2安裝在轉軸上。相鄰的轉子鐵芯2通過第一鍵槽205和第二鍵槽206而錯開，使得轉子達到斜極的效果；再由避空孔組避空鉚釘頭，增強轉子鐵芯2的動平衡，經發明人實踐發現，本結構不僅有效降低電動機的震動及使用噪音，而且可以將電動機的轉換效率提高至96%，極大的提高電動機的運行質量。

對于本領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本實用新型的保護范圍，這些都不會影響本實用新型實施的效果和專利的實用性。