一種直流無刷電機(jī)用永磁體內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直流無刷電機(jī)用轉(zhuǎn)子，尤其是一種直流無刷電機(jī)用永磁體內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子。
【背景技術(shù)】
[0002]為了減少漏磁系數(shù)，增加永磁材料的利用率，現(xiàn)有的永磁體內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子一般會采用隔磁措施，即在內(nèi)置的永磁體的左右兩端布置隔磁氣隙。
[0003]中國發(fā)明專利“一種內(nèi)置式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子沖片及內(nèi)置式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子”(申請?zhí)?01210419454.3)公開了一種內(nèi)置式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子沖片及內(nèi)置式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括沖片本體，所述沖片本體包括整體呈圓形的內(nèi)層沖片，在所述內(nèi)層沖片的邊緣沿其圓周方向等距離地設(shè)有多個(gè)缺口，還設(shè)有多個(gè)與缺口固定配合的外層沖片，所述外層沖片和內(nèi)層沖片之間留有供固定永磁體用的間隙；永磁體置放于內(nèi)層沖片的缺口和外層沖片之間形成的間隙或永磁體槽中，用以限制永磁體的移動。
[0004]中國發(fā)明專利“不等氣隙永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子沖片”(申請?zhí)?01210074091.4)公開了一種不等氣隙永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子沖片，由多個(gè)扇形轉(zhuǎn)子沖片拼裝組合而成，扇形轉(zhuǎn)子沖片的外圓弧內(nèi)開設(shè)有永磁體安放槽和隔磁磁橋，扇形轉(zhuǎn)子沖片的內(nèi)圓弧上開設(shè)有定位孔；組成同一轉(zhuǎn)子沖片的各扇形轉(zhuǎn)子沖片的外圓弧具有不同圓心；單個(gè)扇形轉(zhuǎn)子沖片的外圓弧與內(nèi)圓弧也具有不同圓心。
[0005]中國發(fā)明專利“永磁體轉(zhuǎn)子及其生產(chǎn)方法”(中國發(fā)明專利號ZL01121704.9，授權(quán)公告號CN1201463C)公開了一種轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)嵌有永磁體的永磁體轉(zhuǎn)子，包括:里面嵌有所述永磁體的狹縫；和在所述狹縫的縱向末端內(nèi)側(cè)靠近其縱向中部的位置設(shè)置的跨接部分，該跨接部分跨接所述轉(zhuǎn)子鐵心的相對于各個(gè)狹縫的徑向靠外部分和徑向靠內(nèi)部分；所述狹縫的縱向末端開在所述轉(zhuǎn)子鐵心的外圓周面。
[0006]中國發(fā)明專利申請“一種內(nèi)嵌式正弦型面永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子”(中國發(fā)明專利申請?zhí)?01210316633.4，公開號CN102857000A)公開了一種內(nèi)嵌式正弦型面永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子。該發(fā)明在轉(zhuǎn)子表面繞軸設(shè)置有若干連續(xù)相接的弧形凸起，根據(jù)相鄰?fù)蛊鹣嘟稽c(diǎn)與轉(zhuǎn)子軸心的連線將轉(zhuǎn)子劃分成若干等分的區(qū)域，在每個(gè)區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置有兩個(gè)呈倒八字形排布的槽體，在槽體內(nèi)插置有永磁體。
[0007]現(xiàn)有永磁體內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子的隔磁氣隙ω和沖片邊距b存在磁路結(jié)構(gòu)突變，如圖1?2所示，這樣的結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致兩個(gè)問題:
[0008]1、每個(gè)磁極的表磁波形為馬鞍形，如圖3所示，而且峰谷點(diǎn)相差較大，從而導(dǎo)致電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動，影響電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的平順性。
[0009]2、兩磁極交界處出現(xiàn)兩個(gè)表磁凸波，如圖5所示，這種由磁路結(jié)構(gòu)性缺陷引起的表磁凸波會引起霍爾信號抖動，驅(qū)動波形畸變，以及電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩波動增加，電機(jī)損耗增大，所以有必要進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種直流無刷電機(jī)用永磁體內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子，采用采用合理的轉(zhuǎn)子布局和橫截面為梯形的永磁體，通過引導(dǎo)轉(zhuǎn)子內(nèi)部永磁體的磁密流向，以改善局部磁密流向、磁密突變現(xiàn)象，使得轉(zhuǎn)子表磁曲線大為改善。
[0011]本發(fā)明的又一目的在于提供本一種直流無刷電機(jī)用永磁體內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子，在永磁體之間設(shè)置散熱通孔，能改善轉(zhuǎn)子的散熱性能，并且節(jié)省材料。
[0012]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供一種直流無刷電機(jī)用永磁體內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子，包括:
[0013]由轉(zhuǎn)子沖片疊壓而成的圓柱狀的轉(zhuǎn)子芯A，具有P對條狀的永磁體槽C和2p個(gè)散熱通孔B ;其中，該P(yáng)對永磁體槽C和2p個(gè)散熱通孔B均沿該轉(zhuǎn)子芯A的中心軸方向設(shè)置于該轉(zhuǎn)子芯A的內(nèi)部，且圍繞該轉(zhuǎn)子芯A的中心軸均勻間隔分布；每個(gè)該散熱通孔B位于兩個(gè)永磁體槽C之間，P為大于或等于I的整數(shù) '及
[0014]P對條狀的永磁體D,固定設(shè)置于該永磁體槽C內(nèi)，其中，該永磁體D的橫截面為一梯形，P為大于或等于I的整數(shù)。
[0015]優(yōu)選的，該永磁體槽C和永磁體D的形狀完全匹配。
[0016]優(yōu)選的，該散熱通孔B的橫截面為一扇形；該扇形的兩邊分別與相鄰的兩個(gè)梯形的腰相對；通過控制局部的磁密飽和來達(dá)到控制每磁極的漏磁系數(shù)，使得轉(zhuǎn)子每極的表磁增加，永磁體的利用率得以提高。
[0017]優(yōu)選的，該梯形的腰與該扇形的邊之間的距離H為0.5?3mm。
[0018]優(yōu)選的，該扇形的兩邊分別平行于與之相鄰的兩個(gè)梯形的腰。
[0019]優(yōu)選的，該扇形的弧相較于該扇形的圓心角更靠近該轉(zhuǎn)子芯A的外圓周，該扇形的弧與該轉(zhuǎn)子芯A的邊緣之間的距離I為0.5?3_ ;通過控制局部的磁密飽和來減少磁極間的漏磁問題。
[0020]參見圖9，優(yōu)選的，該梯形的兩腰之間的夾角為5°?20°。
[0021]優(yōu)選的，該轉(zhuǎn)子芯A為一體成型。
[0022]替代的，永磁體D的橫截面也可以采用弧形設(shè)計(jì)。
[0023]本發(fā)明對應(yīng)的實(shí)施例采用的永磁體D為2對，也可以采用I或3、4、5對。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:
[0025]1、本發(fā)明的永磁體內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子采用合理的轉(zhuǎn)子布局和橫截面為梯形的永磁體，能夠改善每個(gè)磁極的馬鞍形現(xiàn)象，使波形趨于平緩，而且有效抑制兩磁極交界處出現(xiàn)的兩個(gè)表磁凸波，從而極大地改善了電機(jī)換相時(shí)出現(xiàn)的霍爾信號抖動現(xiàn)象，避免了驅(qū)動電路輸出波形的畸變，減少了電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩波動，使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平順、運(yùn)轉(zhuǎn)效率更高、震動更少。
[0026]2、本發(fā)明的永磁體內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子可使轉(zhuǎn)子每磁極對應(yīng)的表磁平均值較現(xiàn)有技術(shù)增加50%以上；同時(shí)，本發(fā)明使得每磁極對應(yīng)的表磁波形得到明顯改善，從而提高了電機(jī)的整體性能、功率密度也得到明顯增加。
[0027]3、本發(fā)明的直流無刷電機(jī)用永磁體內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子具有散熱效果好、節(jié)省材料的優(yōu)點(diǎn)，在電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下電機(jī)有更好的動平衡效果、更少的風(fēng)噪，進(jìn)一步達(dá)到降低成本和提聞性能的目的。
[0028]本發(fā)明的這些目的，特點(diǎn)，和優(yōu)點(diǎn)將會在下面的【具體實(shí)施方式】，附圖，和權(quán)利要求中詳細(xì)的揭露。
【附圖說明】
[0029]圖1為現(xiàn)有永磁體內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2為圖1所示的A部局部放大圖。
[0031]圖3為現(xiàn)有永磁體內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子的表磁分布圖。
[0032]圖4為根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的永磁體內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子的表磁分布圖。
[0033]圖5為圖3的局部放大圖，展示了兩磁極間的兩個(gè)突波。
[0034]圖6為圖4的局部放大圖，展示了兩磁極間