專利名稱：可減少齒槽轉(zhuǎn)矩的電機轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及永磁變頻電機，特別是其轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
所有永磁變頻電機的轉(zhuǎn)動部件必定會使用各種不同的永久磁石。此部件在電機上是屬運轉(zhuǎn)機構(gòu)，通稱為電機的轉(zhuǎn)子。目前變頻電機所使用的電機轉(zhuǎn)子，若其轉(zhuǎn)子使用燒結(jié)鐵氧磁石，則大都是采用瓦型貼片方式。但是所有轉(zhuǎn)子的瓦型鐵氧體大都會粘貼于由多層矽鋼片疊成的背鐵外周，主要目的是為了減少磁石的磁阻，以增加磁石的表面磁束密度。由于瓦型鐵氧體的尺寸在加工時存在一定的公差，常發(fā)生的問題就是:粘貼到最后一片鐵氧體時，需要足夠空間讓鐵氧體安裝進入背鐵內(nèi)。為解決此問題，通常在每片磁石之間預(yù)留0.3mm的間隙，以方便地安裝最后一片鐵氧體。粘貼的問題解決后，接踵的問題來了:通常變頻電機最關(guān)鍵的就是其運轉(zhuǎn)要能平順，靜音且沒有任何的噪音，尤其在電機變換各種不同的速度時，最忌諱有上述任何一種現(xiàn)象發(fā)生。故電機如果發(fā)生抖動，或者任何的異聲，在變頻電機都是不被允許或接受的。當瓦型鐵氧體貼在背鐵后測量其轉(zhuǎn)子波形，通常會有方波或是馬鞍波發(fā)生，而且在N極和S極交界處，往往會有異常的小突波發(fā)生。而人們希望的是:磁石(即轉(zhuǎn)子)的波形是種完整的弦波，但以上轉(zhuǎn)子由于其構(gòu)造的客觀是完全無法實現(xiàn)的。于是有人減少磁石的瓦型鐵氧體貼片數(shù)量，在轉(zhuǎn)子上僅貼三片的瓦型鐵氧體，卻在每片的瓦型鐵氧體充上四極，如此整個轉(zhuǎn)子就有12個極數(shù)。雖然可改善磁石的波形，但畢竟還存在磁石間隙 的問題。人們又在背鐵的圓周上設(shè)計與瓦型鐵氧體數(shù)量相同的凸槽，由于凸槽的存在，N極與S極的交界處就沒有突出的波峰。如此改進的確能大大提升電機的順滑度，但是還是不能獲理理想的弦波波形。為了獲得理想的弦波波形，人們又在瓦型鐵氧體設(shè)計上采用以下兩種不同方式:一種是，瓦型鐵氧體的內(nèi)外徑采用不同圓心的設(shè)計，通常是內(nèi)徑比外徑下降若干厘米，如此設(shè)計的磁石就可得到中間厚兩頭緣部較薄瓦型磁石，經(jīng)充磁后就可得到完美的弦波波形。另一種是，采用經(jīng)驗公式Ah= Am X cos(0x p)計算，也使瓦型鐵氧體的兩側(cè)緣部薄于中間，也有獲得完美的弦波波形。眾所周知，電機轉(zhuǎn)子通常的工作狀態(tài)是高速旋轉(zhuǎn)，采用粘貼方式的瓦型鐵氧體需承受極大的離心力，為了防止瓦型鐵氧體飛出，在初期人們使用0.1mm以下的無縫鋁管，或者銅管套在磁石的外徑，然后用厭氧膠貼附。但貼附的瓦型鐵氧體外徑并非真圓，工藝上還需對磁石整體外圓再加工一次。又因磁石表面罩上0.1mm鋁管或者銅管，結(jié)果讓磁石的表面磁束密度降低。后來，人們在磁石的外周采用熱縮膜包覆，此方法比前者方便，且又省略了磁石外周圍的加工，但是還會減少磁石的表面磁束密度。為了不使電機的扭力降低，勢必要提升磁石的牌號等級，如此；無形中對磁石的購置成本又提升了。為了克服以上問題，人們在瓦型鐵氧體相鄰的極間做成鳩尾插槽，把瓦型鐵氧體插入鳩尾插槽內(nèi)，然后再用厭氧膠貼附加固。如此就不用擔(dān)心因為高轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的離心力，造成磁石的開裂或者脫落。此種設(shè)計方式，不但有了電機所需的弦波之外，更保有了磁石表面應(yīng)有的表面磁束密度。以上陳述的瓦型鐵氧體貼片的改進方式，確實可讓電機運轉(zhuǎn)滑順，且無抖動及噪音。當瓦型鐵氧體磁能積不夠時(即電機的氣隙密度不夠時)，通常會改成粘結(jié)釹鐵硼的磁石，以取代瓦型鐵氧體貼片方式，以增加電機的氣隙密度。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的是提出一種既方便生產(chǎn)、安裝，不必擔(dān)心釹鐵硼磁性材料與背鐵分離，還能減少齒槽轉(zhuǎn)矩(即頓轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩)的電機轉(zhuǎn)子。本實用新型包括背鐵，在背鐵外周設(shè)置釹鐵硼磁性材料，其特征在于所述背鐵為橫截面為等邊的多邊形的柱體，所述釹鐵硼磁性材料為外周呈圓形，內(nèi)周呈與背鐵具有相同邊數(shù)的多邊形的環(huán)形，所述釹鐵硼磁性材料套置在背鐵外，以背鐵的多邊形中每個角的中心作為環(huán)狀釹鐵硼磁性材料每個磁極的中心，在與背鐵的多邊形中每個邊相對的環(huán)狀釹鐵硼磁性材料段上分別充有磁性。設(shè)計生產(chǎn)時，將背鐵橫截面的多邊形設(shè)計成與生產(chǎn)的電機轉(zhuǎn)子的極數(shù)相等的偶數(shù)邊數(shù)，即可形成與兩側(cè)薄中間厚的多個瓦型鐵氧體貼片相當?shù)男Ч?，每段環(huán)狀釹鐵硼磁性材料的表磁極皆可得到完美的弦波，而且電機運轉(zhuǎn)平順，且無抖動及噪音。本實用新型方便生產(chǎn)組裝，使用過程安全。為了加強背鐵與環(huán)狀釹鐵硼磁性材料的結(jié)合性，本實用新型還在環(huán)狀釹鐵硼磁性材料和背鐵之間設(shè)置粘結(jié)膠。

圖1為本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型的背鐵的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型的環(huán)狀釹鐵硼磁性材料的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1、2、3所示，如設(shè)計要求電機的轉(zhuǎn)子極數(shù)為八，則矽鋼片為具有八個角的等邊形，以此疊合組成的柱形背鐵I為具有等邊八邊形橫斷面的柱形體。背鐵I上有均布八個圓形的小洞1-1，主要是要減輕自量。背鐵I的中心還開設(shè)用于連接轉(zhuǎn)軸的軸孔1-2。在背鐵I外套置，并采用粘結(jié)膠有環(huán)狀釹鐵硼磁性材料2。如圖3所示，環(huán)狀釹鐵硼磁性材料2的環(huán)狀的外周2-1呈圓形，內(nèi)周2-2呈與背鐵I具有形狀相當?shù)牡冗叞诉呅巍Ｒ员宠FI的多邊形中每個角1-3的中心作為環(huán)狀釹鐵硼磁性材料I的每個磁極的中心，在與背鐵I的多邊形中每個邊1-4相對的環(huán)狀釹鐵硼磁性材料段2-3上分別充有磁 性。
權(quán)利要求1.可減少齒槽轉(zhuǎn)矩的電機轉(zhuǎn)子，包括背鐵，在背鐵外周設(shè)置釹鐵硼磁性材料，其特征在于所述背鐵為橫截面為等邊的多邊形的柱體，所述釹鐵硼磁性材料為外周呈圓形，內(nèi)周呈與背鐵具有相同邊數(shù)的多邊形的環(huán)形，所述釹鐵硼磁性材料套置在背鐵外，以背鐵的多邊形中每個角的中心作為環(huán)狀釹鐵硼磁性材料每個磁極的中心，在與背鐵的多邊形中每個邊相對的環(huán)狀釹鐵硼磁性材料段上分別充有磁性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述可減少齒槽轉(zhuǎn)矩的電機轉(zhuǎn)子，其特征在于在所述環(huán)狀釹鐵硼磁性材料和背鐵之間設(shè)置 粘結(jié)膠。
專利摘要可減少齒槽轉(zhuǎn)矩的電機轉(zhuǎn)子，涉及永磁變頻電機的轉(zhuǎn)子生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型背鐵為橫截面為等邊的多邊形的柱體，釹鐵硼磁性材料為外周呈圓形，內(nèi)周呈與背鐵具有相同邊數(shù)的多邊形的環(huán)形，釹鐵硼磁性材料套置在背鐵外，以背鐵的多邊形中每個角的中心作為環(huán)狀釹鐵硼磁性材料每個磁極的中心，在與背鐵的多邊形中每個邊相對的環(huán)狀釹鐵硼磁性材料段上分別充有磁性。將背鐵橫截面的多邊形設(shè)計成與生產(chǎn)的電機轉(zhuǎn)子的極數(shù)相等的偶數(shù)邊數(shù)，即可形成與兩側(cè)薄中間厚的多個瓦型鐵氧體貼片相當?shù)男Ч?，每段環(huán)狀釹鐵硼磁性材料的表磁極皆可得到完美的弦波，而且電機運轉(zhuǎn)平順，且無抖動及噪音。本實用新型方便生產(chǎn)組裝，使用過程安全。
文檔編號H02K1/27GK203104161SQ201320107839
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月11日
發(fā)明者周連明, 蘇曉燕 申請人:南通萬寶磁石制造有限公司