專利名稱：永磁轉(zhuǎn)子及永磁電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)領(lǐng)域，尤其是涉及ー種永磁轉(zhuǎn)子以及具有這種永磁轉(zhuǎn)子的永磁電機(jī)。
背景技術(shù)：
永磁電機(jī)由定子與永磁轉(zhuǎn)子組成，永磁轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯通常由多片形狀相同的沖片層疊而成，沖片通常是由硅鋼片沖壓形成大致呈圓形的片狀體。轉(zhuǎn)子鐵芯的中部安裝有轉(zhuǎn)子軸，轉(zhuǎn)子軸與轉(zhuǎn)子鐵芯同步旋轉(zhuǎn)，永磁轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子軸向外部設(shè)備輸出動力。現(xiàn)有的永磁轉(zhuǎn)子通常在轉(zhuǎn)子鐵芯的周壁上沿著轉(zhuǎn)子鐵芯的周向貼有永磁體，如磁瓦等，這樣，轉(zhuǎn)子鐵芯的外圓周形成ー個具有偏心圓弧的輪廓，電機(jī)運(yùn)行時形成的反電動勢 的波形為正弦波，即電機(jī)的主磁場在空間上也是呈正弦波，電機(jī)運(yùn)行時噪音較小，運(yùn)行也更加平穩(wěn)。但是，這種永磁轉(zhuǎn)子需要在轉(zhuǎn)子鐵芯的表面上粘貼磁瓦，エ藝較為復(fù)雜，且由于轉(zhuǎn)子鐵芯周壁的面積有限，粘貼的磁瓦長度有限，導(dǎo)致永磁轉(zhuǎn)子的磁通密度不高，最終使得永磁電機(jī)的功率范圍受到限制。因此，公告號為CN201194346Y的中國實(shí)用新型專利公開了名為“ー種切向磁鋼永磁電機(jī)”的發(fā)明創(chuàng)造，該永磁電機(jī)具有定子以及永磁轉(zhuǎn)子，永磁轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)設(shè)置有多個沿轉(zhuǎn)子鐵芯徑向分布的條形永磁體。這種永磁電機(jī)運(yùn)行時將形成沿著永磁轉(zhuǎn)子外邊緣切向分布的磁場，并且由于永磁體是沿著轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向分布，因此永磁體的總長度不受轉(zhuǎn)子鐵芯圓周長度的限制，増大永磁轉(zhuǎn)子的磁通密度。這種永磁轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子鐵芯上開設(shè)多個永磁體槽，并且在每一永磁體槽內(nèi)安裝ー個永磁體,永磁體與永磁體槽的內(nèi)表面過盈配合。但是，由于永磁體與轉(zhuǎn)子鐵芯之間沒有間隙，永磁轉(zhuǎn)子的漏磁回路磁阻較小，導(dǎo)磁漏磁現(xiàn)象嚴(yán)重。若將永磁體與永磁體槽設(shè)置成間隙配合，則無法確保永磁體固定地安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯上，容易造成永磁體從轉(zhuǎn)子鐵芯上脫落的情況，不利于永磁轉(zhuǎn)子的運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是提供ー種增大漏磁回路磁阻且磁瓦安裝牢固的永磁轉(zhuǎn)子。本實(shí)用新型的另一目的是提供一種減小永磁轉(zhuǎn)子漏磁現(xiàn)象且確保磁瓦牢固安裝的永磁電機(jī)。為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的主要目的，本實(shí)用新型提供的永磁轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯以及安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯中部的轉(zhuǎn)子軸，轉(zhuǎn)子鐵芯上開設(shè)有沿著轉(zhuǎn)子鐵芯徑向分布的多個磁瓦槽，每一磁瓦槽內(nèi)安裝有磁瓦，其中，轉(zhuǎn)子鐵芯在磁瓦槽的邊緣處設(shè)有定位凸臺，磁瓦槽在定位凸臺的至少ー側(cè)設(shè)有空氣隙。由上述方案可見，轉(zhuǎn)子鐵芯通過定位凸臺將磁瓦固定在磁瓦槽內(nèi)，且磁瓦槽內(nèi)設(shè)有空氣隙，增大漏磁回路的磁阻，減少永磁轉(zhuǎn)子運(yùn)行時的漏磁現(xiàn)象，同時也確保磁瓦能夠牢固地安裝在磁瓦槽內(nèi)。一個優(yōu)選的方案是，定位凸臺的數(shù)量為二個以上，多個定位凸臺分別位于磁瓦槽兩條相鄰或相對的邊緣上。 由此可見，多個定位凸臺能夠更有效地將磁瓦固定在磁瓦槽內(nèi)，且磁瓦槽內(nèi)能夠設(shè)置更多的空氣隙，更有效地增大磁阻，有利于永磁轉(zhuǎn)子的運(yùn)行。進(jìn)一步的方案是，空氣隙內(nèi)填充有非導(dǎo)磁材料形成的填充物。這樣能夠增強(qiáng)永磁轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度，避免磁瓦在磁瓦槽內(nèi)發(fā)生位移。更進(jìn)一步的方案是，轉(zhuǎn)子鐵芯由多片形狀相同的沖片層疊而成，每一沖片上設(shè)有至少一個沿沖片軸向延伸的定位槽?？梢?，在每一沖片上設(shè)置定位槽，當(dāng)多片沖片層疊以后，沖片之間可以通過定位槽相互定位，避免沖片之間發(fā)生相對位移。為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的另一目的，本實(shí)用新型提供的永磁電機(jī)包括定子以及永磁轉(zhuǎn)子，該永磁轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子鐵芯以及安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯中部的轉(zhuǎn)子軸，轉(zhuǎn)子鐵芯上開設(shè)有沿著轉(zhuǎn)子鐵芯徑向分布的多個磁瓦槽，每一磁瓦槽內(nèi)安裝有磁瓦，其中，轉(zhuǎn)子鐵芯在磁瓦槽的邊緣處設(shè)有定位凸臺，磁瓦槽在定位凸臺的至少一側(cè)設(shè)有空氣隙。由上述方案可見，永磁電機(jī)的永磁轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子鐵芯上設(shè)置凸臺以及空氣隙，凸臺能夠?qū)Υ磐哌M(jìn)行限位，能夠?qū)⒋磐吖潭ㄔ诖磐卟蹆?nèi)，空氣隙能夠有效地增大漏磁回路的磁阻，從而減少漏磁現(xiàn)象，確保永磁電機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。

圖I是本實(shí)用新型永磁電機(jī)實(shí)施例的半剖圖。圖2是本實(shí)用新型永磁轉(zhuǎn)子實(shí)施例的剖視圖。圖3是圖2中A-A向的剖視放大圖。圖4是本實(shí)用新型永磁轉(zhuǎn)子實(shí)施例中轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)圖。圖5是是本實(shí)用新型永磁轉(zhuǎn)子實(shí)施例中轉(zhuǎn)子鐵芯安裝磁瓦及轉(zhuǎn)子軸后的局部放大結(jié)構(gòu)圖。圖6是圖5中B-B向的剖視放大圖。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)施例的永磁電機(jī)具有殼體10以及位于殼體10兩端的端蓋11、12，殼體10以及端蓋11、12圍成一個腔體，腔體內(nèi)安裝有定子15以及永磁轉(zhuǎn)子20，定子15具有定子鐵芯16以及纏繞在定子鐵芯16上的線圈17。永磁轉(zhuǎn)子20安裝在定子15內(nèi)，并可相對于定子15旋轉(zhuǎn)。參見圖2與圖3，永磁轉(zhuǎn)子20具有轉(zhuǎn)子鐵芯21，轉(zhuǎn)子鐵芯21由多片形狀相同的沖片層疊而成，沖片的形狀如圖4所示。每一片沖片22的中部開設(shè)一個圓形的通孔，多片沖片22層疊形成轉(zhuǎn)子鐵芯21后，這些通孔形成轉(zhuǎn)子軸孔，轉(zhuǎn)子軸32穿過轉(zhuǎn)子軸孔，且轉(zhuǎn)子軸32與轉(zhuǎn)子軸孔過盈配合，轉(zhuǎn)子軸32隨轉(zhuǎn)子鐵芯21的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。、[0026]在每ー沖片22上還開設(shè)有多個大致呈方形的槽23，這些槽23均沿沖片22的徑向延伸。多片沖片22層疊形成轉(zhuǎn)子鐵芯21后，這些槽23將形成磁瓦槽，每ー個磁瓦槽內(nèi)安裝一個條狀的磁瓦31。由于磁瓦槽是沿轉(zhuǎn)子鐵芯21徑向分別，因此磁瓦31也是沿轉(zhuǎn)子鐵芯21徑向分布，且多個磁瓦31在轉(zhuǎn)子鐵芯21上均勻布置。當(dāng)然，相鄰的兩個磁瓦31相鄰的兩個極的極性應(yīng)該相同，例如第一個磁瓦31的N極應(yīng)該與相鄰的 第二個磁瓦31的N極相對，第二個磁瓦31的S極則與相鄰的第三個磁瓦31的S極相対，如圖3所示，這樣能夠確保相鄰兩個磁瓦31之間的磁場不會被相互抵消，能夠增強(qiáng)永磁轉(zhuǎn)子20的磁通密度。參見圖5，轉(zhuǎn)子鐵芯21在磁瓦槽的邊緣處設(shè)有三個定位凸臺24、27、28，其中定位凸臺24位于磁瓦槽靠近轉(zhuǎn)子軸32的邊緣處，定位凸臺27、28位于磁瓦槽靠近轉(zhuǎn)子鐵芯21外邊緣處，也就是定位凸臺24與定位凸臺27、28分別位于磁瓦槽兩條相對的邊緣處。三個定位凸臺24、27、28能夠?qū)Υ磐?1進(jìn)行限位，避免磁瓦31在磁瓦槽內(nèi)發(fā)生移動，從而確保磁瓦31的固定安裝。磁瓦槽在定位凸臺24的兩側(cè)均設(shè)有空氣隙25、26，而定位凸臺27、28之間也設(shè)有一個空氣隙29，這樣能夠增大漏磁回路的磁阻，從而減少永磁轉(zhuǎn)子20運(yùn)行時的漏磁現(xiàn)象。為了保證永磁轉(zhuǎn)子20的強(qiáng)度，可以在空氣隙25、26、29內(nèi)填充非導(dǎo)磁材料形成的填充物，例如灌封膠水等可在常溫下凝固的具有高強(qiáng)度的材料，這樣既能増大漏磁回路的磁阻，又能增強(qiáng)永磁轉(zhuǎn)子20的強(qiáng)度，提高永磁轉(zhuǎn)子20的性能。參見圖4，沖片22的外邊緣并非圓形，而是由間隔設(shè)置的偏心圓弧33以及切邊34構(gòu)成，偏心圓弧33的圓心不在沖片22的軸線上，而是在定位凸臺24的邊緣上，切邊34連接相鄰的兩端偏心圓弧33，切邊34向沖片22的軸線方向凹陷。由于轉(zhuǎn)子鐵芯21由沖片22層疊而成，因此轉(zhuǎn)子鐵芯21的外邊緣也是由間隔設(shè)置的偏心圓弧以及切邊構(gòu)成。這樣，永磁轉(zhuǎn)子20旋轉(zhuǎn)時，磁場可以保持呈正弦波的波形，永磁電機(jī)運(yùn)行時噪音較小，且運(yùn)行更加平穩(wěn)。在每ー沖片22上還設(shè)有多個定位槽，這些定位槽分成兩組，第一組是第一定位槽35，其數(shù)量為四個，位于轉(zhuǎn)子軸32的周邊，且沿轉(zhuǎn)子鐵芯21的周向布置。第二組定位槽是第二定位槽39，其數(shù)量與磁瓦31的數(shù)量相等，且每ー個第二定位槽39位于相鄰的兩個磁瓦槽之間，且第二定位槽39沿轉(zhuǎn)子鐵芯21的徑向布置。雖然第一定位槽35與第二定位槽39分布位置不相同,但結(jié)構(gòu)相同。參見圖6，第一定位槽35沿沖片22的軸向延伸，每ー個第一定位槽35具有自沖片22表面向下凹陷的底邊36以及位于底邊36兩旁的斜邊37，斜邊37連接沖片22表面與底邊36。這樣，多片沖片22層疊以后，可通過第一定位槽35以及第二定位槽39進(jìn)行定位，防止沖片22之間發(fā)生相對位移。制造永磁轉(zhuǎn)子吋，使用硅鋼片沖壓形成沖片22，當(dāng)然，每ー沖片22上應(yīng)該留有多個沿徑向延伸的通孔。然后，將多片沖片22層疊并壓成轉(zhuǎn)子鐵芯21，這樣在轉(zhuǎn)子鐵芯21上形成多個徑向延伸的磁瓦槽。接著，將轉(zhuǎn)子軸32裝入轉(zhuǎn)子鐵芯21內(nèi)，并將磁瓦31涂膠后裝入磁瓦槽內(nèi)，最后在空氣隙內(nèi)灌封膠水，待膠水凝固后形成固態(tài)的填充物。轉(zhuǎn)子鐵芯21靠近磁瓦槽處設(shè)有三個定位凸臺24、27、28，能夠?qū)Υ磐哌M(jìn)行限位，防止磁瓦在永磁轉(zhuǎn)子運(yùn)行過程中松脫，且在磁瓦槽內(nèi)設(shè)置空氣隙，能夠增大漏磁回路的磁阻，大大減小了漏磁現(xiàn)象。此外，轉(zhuǎn)子鐵芯21的外邊緣由間隔設(shè)置的偏心圓弧以及切邊構(gòu)成，能確保永磁轉(zhuǎn)子運(yùn)行時磁場波形為正弦波，確保永磁電機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行，也降低永磁電機(jī)運(yùn)行時產(chǎn)生的噪音。當(dāng)然，上述實(shí)施例僅是本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用時，還可以有更多的變化，例如，多個定位凸臺可以設(shè)置在磁瓦槽相鄰的兩條邊緣上；或者，定位槽的橫截面設(shè)置成矩形、梯形、圓形等形狀，這些改變也能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。最后需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，如定位凸臺與空氣隙數(shù)量及形狀的改變、空氣隙內(nèi)的填充物材料的改變等變化也應(yīng)該包括在本實(shí)用新型權(quán)利要求的 保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.永磁轉(zhuǎn)子，包括 轉(zhuǎn)子鐵芯以及安裝在所述轉(zhuǎn)子鐵芯中部的轉(zhuǎn)子軸，所述轉(zhuǎn)子鐵芯上開設(shè)有沿著所述轉(zhuǎn)子鐵芯徑向分布的多個磁瓦槽，每一所述磁瓦槽內(nèi)安裝有磁瓦； 其特征在于 所述轉(zhuǎn)子鐵芯在所述磁瓦槽的邊緣處設(shè)有定位凸臺，所述磁瓦槽在所述定位凸臺的至少一側(cè)設(shè)有空氣隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于 所述定位凸臺的數(shù)量為二個以上，多個所述定位凸臺分別位于所述磁瓦槽兩條相鄰或相對的邊緣上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于 所述空氣隙內(nèi)填充有非導(dǎo)磁材料形成的填充物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于 所述轉(zhuǎn)子鐵芯由多片形狀相同的沖片層疊而成，每一所述沖片上設(shè)有至少一個沿所述沖片軸向延伸的定位槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于 所述定位槽包括第一定位槽以及第二定位槽，所述第一定位槽位于所述轉(zhuǎn)子軸周邊且沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的周向布置，所述第二定位槽位于相鄰的兩個磁瓦槽之間且沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的徑向布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于 所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外邊緣由間隔布置的偏心圓弧以及切邊構(gòu)成。
7.永磁電機(jī),包括 定子以及永磁轉(zhuǎn)子，所述永磁轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子鐵芯以及安裝在所述轉(zhuǎn)子鐵芯中部的轉(zhuǎn)子軸，所述轉(zhuǎn)子鐵芯上開設(shè)有沿著所述轉(zhuǎn)子鐵芯徑向分布的多個磁瓦槽，每一所述磁瓦槽內(nèi)安裝有磁瓦； 其特征在于 所述轉(zhuǎn)子鐵芯在所述磁瓦槽的邊緣處設(shè)有定位凸臺，所述磁瓦槽在所述定位凸臺的至少一側(cè)設(shè)有空氣隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的永磁電機(jī)，其特征在于 所述定位凸臺的數(shù)量為二個以上，多個所述定位凸臺分別位于所述磁瓦槽兩個相鄰或相對的側(cè)壁上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的永磁電機(jī)，其特征在于 所述空氣隙內(nèi)填充有非導(dǎo)磁材料形成的填充物。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的永磁電機(jī)，其特征在于 所述轉(zhuǎn)子鐵芯由多片形狀相同的沖片層疊而成，每一所述沖片上設(shè)有至少一個沿所述沖片軸向延伸的定位槽。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種永磁轉(zhuǎn)子及永磁電機(jī)，該永磁轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子鐵芯以及安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯中部的轉(zhuǎn)子軸，轉(zhuǎn)子鐵芯上開設(shè)有沿著轉(zhuǎn)子鐵芯徑向分布的多個磁瓦槽，每一磁瓦槽內(nèi)安裝有磁瓦，其中，轉(zhuǎn)子鐵芯在磁瓦槽的邊緣處設(shè)有定位凸臺，磁瓦槽在定位凸臺的至少一側(cè)設(shè)有空氣隙。該永磁電機(jī)具有定子以及上述的永磁轉(zhuǎn)子。本實(shí)用新型能夠確保磁瓦牢固地固定在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)，且增大漏磁回路的磁阻，減少漏磁現(xiàn)象，還能確保永磁電機(jī)運(yùn)行時反電動勢波形為正弦波，確保永磁電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，噪音較小。
文檔編號H02K21/14GK202524266SQ20122007013
公開日2012年11月7日 申請日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者張之元, 王周葉, 高曉峰 申請人:合肥凱邦電機(jī)有限公司, 珠海凱邦電機(jī)制造有限公司, 珠海格力電器股份有限公司