專利名稱：永磁電機(jī)的全鑄鋁永磁轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種全鑄鋁的永磁轉(zhuǎn)子，主要用于永磁同步電動(dòng)機(jī)，永磁無(wú)刷直流機(jī)及永磁同步發(fā)電機(jī)等。
背景技術(shù)：
目前在各種永磁電機(jī)中，永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)有很多種，其中分體式磁極結(jié)構(gòu)是較常用的一種結(jié)構(gòu)形式。這種轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸，分體式磁極，磁塊，隔磁環(huán)及導(dǎo)條和端環(huán)組成。隔磁環(huán)用不導(dǎo)磁的材料(黃銅或不銹鋼)經(jīng)機(jī)械加工成型。磁極與隔磁環(huán)用焊接工藝或通過(guò)燕尾榫槽相互連接，導(dǎo)條和端環(huán)用紫銅材料通過(guò)焊接工藝形成。從結(jié)構(gòu)和工藝方面來(lái)看，這種轉(zhuǎn)子的主要缺點(diǎn)在于材料成本高，加工及裝配工藝復(fù)雜，工作量大，總體剛性差。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供一種永磁電機(jī)的全鑄鋁永磁轉(zhuǎn)子，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的材料成本高，加工及裝配工藝復(fù)雜，工作量大，總體剛性差的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是本實(shí)用新型由轉(zhuǎn)軸，分體式的磁極，磁體及整體鑄鋁形成的套籠組成，分體式磁極在轉(zhuǎn)子圓周均勻分布，相鄰磁極相對(duì)兩面相互平行。中間間隔放置磁體，磁極內(nèi)徑與轉(zhuǎn)軸間有一定的間隔，被鑄鋁充滿起隔磁作用。
所述的整體鑄鋁工藝方法，其特征在于將轉(zhuǎn)軸和分體式磁極按設(shè)計(jì)尺寸安放在鑄鋁模具的型腔中，在每?jī)蓚€(gè)磁極的間隔中放置與磁體相同截面的型芯，鑄鋁型腔的直徑與設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子直徑相同，鑄鋁型腔的軸向長(zhǎng)度比磁極長(zhǎng)一定的距離，使磁極兩端至型腔兩端面有一定空間。鑄鋁后使用的鋁合金會(huì)充滿整個(gè)鑄鋁型腔，將轉(zhuǎn)軸，磁極緊固成一個(gè)整體，相應(yīng)的空間形成了隔磁環(huán)，加強(qiáng)筋，導(dǎo)條和端環(huán)。相互連接所有鑄鋁的各個(gè)部分統(tǒng)稱為套籠。
所述的分體式磁極其特征在于，磁極由薄鋼板經(jīng)沖裁成型的磁極片疊裝而成。磁極片上外圓附近有一定數(shù)量的梨型孔，供鑄鋁時(shí)形成導(dǎo)條。在內(nèi)圓中心線處有長(zhǎng)型孔，供鑄鋁時(shí)形成加強(qiáng)筋用，并可減少Q(mào)軸電抗。
這種全鑄鋁結(jié)構(gòu)的永磁轉(zhuǎn)子和整體鑄鋁的結(jié)構(gòu)使得分體式磁極得到有效地利用，各磁極間沒(méi)有任何導(dǎo)磁材料形成的漏磁路，提高了永磁材料的利用率，提高了每級(jí)磁通量，使電機(jī)有更大的出力和更好的力能指標(biāo)。鑄鋁得到的套籠包括了隔磁套，加強(qiáng)筋，導(dǎo)條，端環(huán)等各有效部分，并將整個(gè)轉(zhuǎn)子牢固連接到一起，提高了整個(gè)轉(zhuǎn)子的剛度及結(jié)構(gòu)的耐用性。鑄鋁結(jié)構(gòu)省掉了隔磁套的加工和導(dǎo)條端環(huán)的焊接，節(jié)省材料費(fèi)用和加工費(fèi)用，有效降低產(chǎn)品成本，提高生產(chǎn)效率。


圖1是本實(shí)用新型永磁轉(zhuǎn)子的外形立體示意圖；圖2是圖1的截面圖；圖3是本實(shí)用新型的鑄鋁形成的套籠立體形狀示意圖；圖4是圖3中套籠斷面的視圖；圖5是本實(shí)用新型分體式磁極沖片形狀示意圖；圖6是本實(shí)用新型的磁體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參看圖1至圖6，本實(shí)用新型永磁轉(zhuǎn)子主要結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)軸7、磁體1、磁極2及套籠9所組成。具體的結(jié)構(gòu)組成方法是設(shè)計(jì)一個(gè)有圓柱形腔的鑄鋁模具，型腔的直徑與轉(zhuǎn)子外徑相同，型腔的高度比磁極長(zhǎng)度長(zhǎng)一些。將轉(zhuǎn)軸7固定到型腔的中心，分體式磁極2均勻安放到型腔的圓周內(nèi)。在對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子中放置磁體1的位置，放入載面與磁體1截面相同的型芯。型芯高度不小于型腔高度。磁極2兩端與型腔兩端距離相同。用適當(dāng)?shù)蔫T鋁方法向型腔內(nèi)注入要求的鋁合金。因此鋁合金會(huì)充滿鑄鋁型腔所有的空間，并將轉(zhuǎn)軸7、分體式磁極2牢固地連接成一個(gè)整體。拆除鑄鋁模具后，將對(duì)應(yīng)磁體1所在位置的型芯抽出，嵌入充好磁后的磁體，永磁轉(zhuǎn)子就基本完成了，轉(zhuǎn)子外形如圖1所示。
圖2是本實(shí)用新型永磁轉(zhuǎn)子的斷面圖。分體式磁極2均勻分布在轉(zhuǎn)軸7的周圍。分體式磁極2與轉(zhuǎn)軸7間的空間被鋁合金充滿，形成隔磁套5，磁極2中心處的長(zhǎng)孔充滿鋁合金形成連接筋6，將磁極牢牢固定，磁極外圓內(nèi)梨型孔充滿鋁合金形成導(dǎo)條3，兩磁極之間是磁體1，磁體1與轉(zhuǎn)子外圓之間的空間也被鋁合金充滿形成壓條4，磁極兩端的鋁合金成為端環(huán)8。
所有的鑄鋁部分的全部稱為套籠9，其結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示。
分體式磁極2的沖片形狀如圖5所示。其外圓內(nèi)側(cè)有供形成導(dǎo)條用的梨型孔，內(nèi)圓中線上有供形成加強(qiáng)筋用的長(zhǎng)型孔，孔中鑄鋁形成的加強(qiáng)筋可保證分體式磁極2可靠地與轉(zhuǎn)軸7固定。
磁體1如圖6所示，磁體的沖磁方向?yàn)檗D(zhuǎn)子的切線方向，相鄰兩塊磁體同極性相對(duì)。
權(quán)利要求1.一種永磁電機(jī)的全鑄鋁永磁轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸、分體式磁極、磁體和導(dǎo)體，其特征在于，所述的導(dǎo)體為套籠，所述的分體式磁極在轉(zhuǎn)軸的周圍沿圓周均勻分布，在分體式磁極間安放有切向充磁的磁體，轉(zhuǎn)軸與分體式磁極之間為鑄鋁，該鑄鋁構(gòu)成的套籠將轉(zhuǎn)軸與分體式磁極牢固地連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機(jī)的全鑄鋁永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述的套籠包括隔磁套、連接筋、導(dǎo)條和端環(huán)，在所述的分體式磁極的中心處的長(zhǎng)孔充滿鋁合金形成連接筋，將分體式磁極牢牢固定，分體式磁極外圓內(nèi)梨型孔充滿鋁合金形成導(dǎo)條，相鄰的兩分體式磁極之間置入磁體，該磁體與轉(zhuǎn)子外圓之間的空間也被鋁合金充滿形成壓條，磁極兩端的鋁合金成為端環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁電機(jī)的全鑄鋁永磁轉(zhuǎn)，其特征在于，所述的分體式磁極由薄鋼板沖裁的磁極沖片疊裝而成，磁極沖片外圓內(nèi)有供導(dǎo)條用的梨型孔，中心線處有供連接筋用的長(zhǎng)型孔。
專利摘要一種永磁電機(jī)的全鑄鋁永磁轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸、分體式磁極、磁體和套籠，所述的分體式磁極在轉(zhuǎn)軸的周圍沿圓周均勻分布，在分體式磁極間安放有切向充磁的磁體，轉(zhuǎn)軸與分體式磁極之間為鑄鋁，該鑄鋁構(gòu)成的套籠將轉(zhuǎn)軸與分體式磁極牢固地連接在一起。本實(shí)用新型的永磁轉(zhuǎn)子和整體鑄鋁的結(jié)構(gòu)使得分體式磁極得到有效地利用，各磁極間沒(méi)有任何漏磁路，提高了永磁材料的利用率和每級(jí)磁通量，使電機(jī)有更大的出力和更好的力能指標(biāo)。鑄鋁得到的套籠包括了隔磁套，加強(qiáng)筋，導(dǎo)條，端環(huán)等各有效部分，并將整個(gè)轉(zhuǎn)子牢固連接到一起，提高了整個(gè)轉(zhuǎn)子的剛度及耐用性。鑄鋁結(jié)構(gòu)省掉了隔磁套的加工和導(dǎo)條端環(huán)的焊接，節(jié)省材料費(fèi)用和加工費(fèi)用，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)H02K1/27GK2904438SQ20062011341
公開(kāi)日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2006年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月29日
發(fā)明者劉洪預(yù) 申請(qǐng)人:劉洪預(yù)