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CN104682650A - 电机转子以及具有该电机转子的无刷电机 - Google Patents

电机转子以及具有该电机转子的无刷电机 Download PDF

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CN104682650A CN201310627892.3A CN201310627892A CN104682650A CN 104682650 A CN104682650 A CN 104682650A CN 201310627892 A CN201310627892 A CN 201310627892A CN 104682650 A CN104682650 A CN 104682650A
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周垂有
柴捷
潘广业
肖三元
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Abstract

本发明提供一种电机转子以及使用该转子的无刷电机。所述转子包括转轴、转子铁芯、以及若干永磁体；所述转子铁芯包括内环部和外环部；所述内环部设有中心通孔用于收容转轴；所述外环部包括围成环状的若干扇状部，每两个相邻的扇形块之间形成安装位用于安装永磁体，每两个相邻的扇形块的径向外端通过连接件连接。所述若干扇形块包括若干第一扇形块和若干第二扇形块，所述第一扇形块的径向内端与所述内环部隔开，第二扇形块的径向内端通过连接臂固定连接到所述内环部，所述连接臂的至少一部分相对于转子铁芯的径向倾斜。本发明的电机，因为减少了连接扇形块与内环部的连接臂的数量，所以减少了电机的漏磁，增强了电机的性能。

Description

电机转子以及具有该电机转子的无刷电机
【技术领域】
本发明涉及电机领域，具体地，涉及电机转子以及应用该电机转子的无刷电机。
【背景技术】
无刷直流电机的转子通常包括转轴、固定安装到转轴的转子铁芯、固定到转子铁芯的若干永磁体。转子铁芯包括内环部和外环部，内环部设有中心通孔以安装转轴。外环部包括若干排成环状的扇形块，每个扇形通过桥接部与内环部连接。每个永磁体安装到相应的两个扇形块之间。
现有的无刷直流电机的缺点在于，漏磁现象严重，影响了电机的性能。
【发明内容】
本发明的一个目的是改善无刷电机的性能。
为此，本发明的第一方面，提供一种无刷电机包括：定子，所述定子包括定子铁芯以及安装到定子铁芯端部的端盖，所述定子铁芯包括环形部以及从所述环形部向内伸出的齿；转子，所述转子包括转轴、转子铁芯、以及若干永磁体。所述转子铁芯包括内环部和外环部；所述内环部设有中心通孔收容所述转轴，所述转轴通过轴承安装到所述端盖；所述外环部包括围成环状的若干扇状部，每两个相邻的扇形块之间形成安装位用于安装永磁体，所述若干扇形块包括若干第一扇形块和若干第二扇形块，所述第一扇形块的径向内端与所述内环部隔开，第二扇形块的径向内端通过连接臂固定连接到所述内环部，所述连接臂的至少一部分相对于转子铁芯的径向倾斜。
作为一种改进方案，所述连接臂是直的。
作为一种改进方案，所述连接臂是弯曲的。
作为一种改进方案，所述永磁体沿转子铁芯的轴向和径向嵌装到所述转子铁芯，所述永磁体的径向内端与所述内环部之间安装有被压缩的弹性件。
作为一种改进方案，所述第一扇形块、第二扇形块沿着转子铁芯的周向交替排列，所述永磁体沿转子铁芯的轴向和径向嵌装到所述转子铁芯，每块永磁体嵌装到相应的一块第一扇形块与一块第二扇形块之间。
作为一种改进方案，所述转子包括若干弹性件，每个弹性件在电机径向截面的投影呈W状，所述弹性件的两端分别抵顶到所述第一扇形块两侧的两块永磁体的径向内端。
作为一种改进方案，所述定子铁芯在所述连接件处具有较小的外径。
作为一种改进方案，每一第一扇形块至少与与之相邻的两个第二扇形块中的其中之一的径向外端通过一连接件连接。
作为一种改进方案，所述转子铁芯由若干叠片堆叠而成；每个叠片都是由片材冲压而成的整体。
另一方面，本发明还提供一种电机转子，包括转子铁芯、以及若干永磁体；所述转子铁芯包括内环部和外环部；所述内环部设有中心通孔用于收容转轴，所述外环部包括围成环状的若干扇形块，每两个相邻的扇形块之间形成收容槽用于安装永磁体，所述若干扇形块包括若干第一扇形块和若干第二扇形块，所述第一扇形块的径向内端与所述内环部隔开，第二扇形块的径向内端通过连接臂固定连接到所述内环部，所述永磁体沿转子铁芯的轴向和径向嵌装到所述转子铁芯的收容槽内，每块永磁体位于相应的一块第一扇形块与一块第二扇形块之间，所述永磁体的径向内端与所述转子铁芯的内环部之间安装有被压缩的弹性件。
本发明的再一方面，还要求保护具有上述电机转子的无刷电机。
本发明提供的电机，因为减少了连接扇形块与内环部的连接臂的数量，所以减少了电机的漏磁，增强了电机的性能。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
【附图说明】
图1是本发明一个实施例提供的无刷电机的立体示意图；
图2是图1所示无刷电机的定子铁芯的平面示意图；
图3是图1所示无刷电机的转子铁芯的立体示意图；
图4是图1所示无刷电机的转子铁芯的平面示意图。
【具体实施方式】
参考图1至图2，本发明一个实施例提供的无刷直流电机包括定子和转子。其中，定子包括定子铁芯11、绕制到定子铁芯的齿15的定子绕组（图中未显示）、安装到定子铁芯11端部的端盖（图中未显示）等。
转子包括转轴（图中未显示）、固定到转轴的转子铁芯21、以及嵌装到转子铁芯21的若干永磁体29。转轴通过轴承可转动地安装到端盖，使转子可相对于定子转动。
请一并参阅图3与图4，转子铁芯21包括内环部22和外环部。内环部22具有中心通孔以固定安装到转轴。本实施例中，该中心通孔为阶梯孔，孔壁具有一个台阶23。用于支撑转轴的轴承可从中心通孔的较大孔径端伸入并被收容于较大孔径端，轴承的外径小于中心通孔的较大孔径端的内径从而避免轴承干涉转子铁芯21的旋转运动。
外环部包括排成环状的若干扇形块，每两个相邻的扇形块之间形成安装位（收容槽），用于安装永磁体29。每两个相邻的扇形块的径向外端通过具有沿转子周向延伸的连接件26连接，连接件26抵顶永磁体29的径向外端。所述若干扇形块中，一部分扇形块的径向内端不与内环部22连接，该种类型的扇形块称为第一扇形块24；另一部分扇形块的径向内端通过连接臂27与内环部22连接，该种类型的扇形块称为第二扇形块25。因为减少了连接扇形块与内环部22的连接臂27的数量，所以减少了电机的漏磁，增强了电机的性能。
进一步地，连接臂27的至少一部分相对于转子铁芯的径向倾斜，以减少振动和噪音。本实施例中，连接臂27都是直的，且与转子铁芯的径向呈夹角。更优选地，所有连接臂27与转子铁芯的径向的偏离方向、偏离角度都相同。应当意识到，连接臂27也可以是弯曲的。
本实施例中，第一扇形块24、第二扇形块25沿着转子铁芯的周向交替排列。每块永磁体29嵌装到相应的一块第一扇形块24与一块第二扇形块25之间，每一第一扇形块24与相邻的两第二扇形块25的径向外端通过连接件26相连。
进一步地，永磁体29的径向内端与内环部22之间安装有被压缩的弹性件28。采用被压缩的弹性件28，可以无需使用胶水来安装永磁体29，简化了安装过程，提供了电机制造效率。
本实施例中，弹性件28为片状或板状弹簧，每个弹性件28在电机径向截面的投影大致呈W状（参考图4），沿电机轴向延伸，弹性件28的两端分别抵顶到第一扇形块24两侧的两块永磁体29的径向内端，弹性件28的中间部分压缩于内环部22与扇形块25之间。
进一步地，连接件26的径向厚度沿远离扇形块25的方向逐渐减小，即，定子铁芯21在连接件26的中间位置处具有最小的外径。该设计能够进一步减小漏磁。为更进一步减小漏磁，每一第一扇形块24也可以只与相邻的两第二扇形块25中的其中之一的径向外端通过连接件26相连，也即如图4中的连接件26的一半可以从中间切断，优选地，间隔一个切断一个，这样，对应被切断的连接件的安装永磁体29的收容槽为开口槽，对应未被切断的连接件的安装永磁体29的收容槽为闭口槽。
本实施例中，每一永磁体29沿转子周向极化，相邻永磁体29的极化方向相反（即两相邻永磁体相对的面同为S极或同为N极）。优选地，每一收容永磁体29的收容槽的中心通过转子的轴心，这样，每一永磁体29的厚度（永磁体的极化方向为厚度方向）中心通过转子的轴心O。
本实施例中，转子铁芯21由若干叠片堆叠而成，每一第一扇形块24上设通孔242，用于供固定件如固定销等穿过从而将若干叠片固定在一起。
对于转子铁芯21的每个叠片，上述内环部22、扇形块24、25、连接件26、连接臂27一体成型，例如，每个叠片都是由片材冲压而成的整体。
本实施例中，转子设有10个永磁体29，定子设有12个绕线槽，从而形成一个10极12槽电机，所述10极12槽电机尤其适用于冰箱、空调等的压缩机。
对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种电机转子，包括转子铁芯、以及若干永磁体；所述转子铁芯包括内环部和外环部；所述内环部设有中心通孔用于收容转轴，所述外环部包括围成环状的若干扇形块，每两个相邻的扇形块之间形成安装位用于安装永磁体，其特征在于：所述若干扇形块包括若干第一扇形块和若干第二扇形块，所述第一扇形块的径向内端与所述内环部隔开，第二扇形块的径向内端通过连接臂固定连接到所述内环部，所述连接臂的至少一部分相对于转子铁芯的径向倾斜。
2.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述连接臂呈直线状。
3.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述连接臂呈弯曲状。
4.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转子铁芯由若干叠片堆叠而成，每一第一扇形块设通孔以供固定件穿设。
5.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述永磁体的径向内端与所述转子铁芯的内环部之间安装有被压缩的弹性件。
6.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述第一扇形块与第二扇形块沿着转子铁芯的周向交替排列，所述永磁体沿转子铁芯的轴向和径向嵌装到所述转子铁芯，每块永磁体位于相应的一块第一扇形块与一块第二扇形块之间。
7.如权利要求6所述的电机转子，其特征在于，所述转子包括若干弹性件，每一弹性件在电机转子径向截面的投影大致呈W状，所述弹性件的两端分别抵顶所述第一扇形块两侧的两块永磁体的径向内端。
8.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转子铁芯在所述连接件处具有较小的外径。
9.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述内环部的中心通孔为阶梯孔。
10.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述转子铁芯由若干叠片堆叠而成；每个叠片都是由片材冲压而成的整体。
11.如权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述第一扇形块与第二扇形块沿着转子铁芯的周向交替排列，每一第一扇形块至少与与之相邻的两个第二扇形块中的其中之一的径向外端通过一连接件连接。
12.一种电机转子，包括转子铁芯、以及若干永磁体；所述转子铁芯包括内环部和外环部；所述内环部设有中心通孔用于收容转轴，所述外环部包括围成环状的若干扇形块，每两个相邻的扇形块之间形成收容槽用于安装永磁体，其特征在于：所述若干扇形块包括若干第一扇形块和若干第二扇形块，所述第一扇形块的径向内端与所述内环部隔开，第二扇形块的径向内端通过连接臂固定连接到所述内环部，所述永磁体沿转子铁芯的轴向和径向嵌装到所述转子铁芯的收容槽内，每块永磁体位于相应的一块第一扇形块与一块第二扇形块之间，所述永磁体的径向内端与所述转子铁芯的内环部之间安装有被压缩的弹性件。
13.如权利要求12所述的电机转子，其特征在于，所述第一扇形块、第二扇形块沿着转子铁芯的周向交替排列，每一弹性件在电机转子径向截面的投影大致呈W状，所述弹性件的两端分别抵顶所述第一扇形块两侧的两块永磁体的径向内端。
14.一种无刷电机，包括定子，所述定子包括定子铁芯以及安装到定子铁芯端部的端盖，所述定子铁芯包括环形部以及从所述环形部向内伸出的齿；其特征在于，还包括如权利要求1至13中任意一项所述的电机转子，所述转子的转轴通过轴承安装到所述端盖。
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