CN105071569B - 转子及电机 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电机领域，公开了转子及电机，其中，转子包括转子铁芯、穿设安装于转子铁芯中心位置处的转轴和若干个沿周向间隔嵌设于转子铁芯内的磁钢，转子铁芯上设有若干个供磁钢容置定位的磁钢槽，各磁钢都具有靠近转轴的内端和远离转轴的外端，转子铁芯上还设有若干个分别从转子铁芯外边缘凹设延伸至各磁钢外端的外磁桥缺口。本发明，取消了隔磁套的设置，从而有效简化了转子的结构和简化了转子的装配工艺；同时，其通过在转子铁芯的外边缘增设外磁桥缺口，从而打开了转子铁芯的外磁桥，使得磁钢的磁链更多地经过定子绕组匝链，进而减少了转子的漏磁，极大程度地提高了转子磁通的有效利用率，最终达到了提高电机输出能力的目的。

Description

转子及电机

技术领域

本发明属于电机领域，尤其涉及转子及具有该转子的电机。

背景技术

现有的切向型转子结构一般都包括转子铁芯、磁钢、隔磁套和转轴，且转子铁芯通过隔磁套套装于转轴上，现有的这种切向型转子结构在具体应用中都普遍存在以下不足之处：

1)采用隔磁套进行连接转子铁芯和转轴，会使得转子的结构和装配工艺复杂化，并会使得电机的结构复杂化；此外，采用隔磁套进行降低漏磁，其取得的降低漏磁效果比较差。

2)磁钢一般都是沿转子铁芯的径向设置的，这样，会使得磁钢的有效面积受到转子铁芯内、外径的约束，从而会使得磁钢的有效面积过小，进而使得电机的输出能力比较低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了转子及电机，其解决了现有转子结构复杂、装配工艺复杂、降低漏磁效果差的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：转子，包括转子铁芯、穿设安装于所述转子铁芯中心位置处的转轴和若干个沿周向间隔嵌设于所述转子铁芯内的磁钢，所述转子铁芯上设有若干个供所述磁钢容置定位的磁钢槽，各所述磁钢都具有靠近所述转轴的内端和远离所述转轴的外端，所述转子铁芯上还设有若干个分别从所述转子铁芯外边缘凹设延伸至各所述磁钢外端的外磁桥缺口。

作为上述转子的一进一步改进方案，所述转子铁芯上还设有位于所述磁钢与所述转轴之间的内磁桥缺口，且所述内磁桥缺口内注塑填充有内注塑部，所述外磁桥缺口内注塑填充有外注塑部，所述转子铁芯通过所述内注塑部套装于所述转轴上。

优选地，所述内磁桥缺口、所述外磁桥缺口和各所述磁钢槽将所述转子铁芯分割形成若干个间隔设置的铁芯分体，各所述铁芯分体和各所述磁钢沿周向交替设置，且各所述铁芯分体和各所述磁钢通过所述内注塑部和所述外注塑部连接为一体。

作为上述转子的另一进一步改进方案，所述转子铁芯还设有若干个沿周向间隔分布于所述磁钢与所述转轴之间的隔磁桥。

优选地，所述转子铁芯包括用于与所述转轴套装配合的中空套筒、若干个间隔环绕分布于所述中空套筒外周并与所述中空套筒存在径向间距的铁芯块、若干个分别连接于各所述铁芯块与所述中空套筒之间的所述隔磁桥和若干个凸设于所述中空套筒外表面并延伸抵接各所述磁钢内端的支撑凸台，各所述支撑凸台与各所述隔磁桥沿周向间隔交替凸设于所述中空套筒的外表面，且任意相邻所述铁芯块之间都围合形成一个所述磁钢槽。

优选地，所述隔磁桥沿所述转子铁芯周向延伸的厚度为0.5～1.5mm。

优选地，所述外磁桥缺口内注塑填充有外注塑部。

优选地，每个所述磁钢从其内端向其外端延伸的长度都大于其内端沿所述转子铁芯径向到所述转子铁芯外边缘之间的径向长度。

优选地，各所述磁钢槽都沿与所述转子铁芯中心轴互为异面直线的斜直线轨迹倾斜设置于所述转子铁芯上，各所述磁钢对应呈与所述磁钢槽内廓匹配的平板状；或者，各所述磁钢槽都沿一弧线轨迹弯曲设置于所述转子铁芯上，各所述磁钢对应呈与所述磁钢槽内廓匹配的弧形板状；或者，各所述磁钢槽都包括至少两段弯折连接的直槽段，各所述磁钢对应包括至少两块分别容置定位于各所述直槽段内的平板；或者，各所述磁钢槽都包括至少两段弯曲连接的弯曲槽段，各所述磁钢对应包括至少两块分别容置定位于各所述弯曲槽段内的弯曲板；或者，各所述磁钢槽都包括至少一段直槽段和至少一段所述直槽段连接的弯曲槽段，各所述磁钢对应包括若干块分别容置定位于各所述直槽段内的平板和若干块分别容置定位于各所述弯曲槽段内的弯曲板。

本发明提供的转子，取消了隔磁套的设置，从而有效简化了转子的结构，且由于在转子的装配中省去了隔磁套的装配工艺，进而有效简化了转子的装配工艺。同时，其通过在转子铁芯的外边缘增设外磁桥缺口，从而打开了转子铁芯的外磁桥，使得磁钢的磁链更多地经过定子绕组匝链，进而减少了转子的漏磁，极大程度地提高了转子磁通的有效利用率，最终达到了提高电机输出能力的目的。

进一步地，其通过在转子铁芯内侧增设内磁桥缺口或者隔磁桥的方式，可进一步减少转子的漏磁现象，从而大大提高了转子磁通的利用率，进而进一步提高了电机的转矩输出。

进一步地，其通过将磁钢从其内端向其外端延伸的长度设为大于磁钢内端沿转子铁芯径向到转子铁芯外边缘之间的径向长度。从而可在转子内、外径不变的前提下，增大了磁钢的有效面积，进而利于增加电机的气隙磁密，有效提高了电机的输出能力，利于实现电机的小型化、高效化发展。

进一步地，本发明还提供了电机，其包括上述的转子和与所述转子转动配合的定子。

本发明提供的电机，由于采用了上述的转子，故，一方面简化了电机的结构和生产工艺，另一方面减少了转子的漏磁，提高了转子磁通的利用率，提高了电机的输出能力，最终有效提高了电机的综合性能。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的转子的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3是本发明实施例二提供的转子的结构示意图；

图4是本发明实施例二提供的转子铁芯与磁钢在注塑前的分布示意图；

图5是本发明实施例三提供的转子的结构示意图；

图6是本发明实施例四提供的转子的结构示意图；

图7是图6中B处的局部放大示意图；

图8是本发明实施例五提供的转子的结构示意图；

图9是图8中C处的局部放大示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，以下实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

实施例一：

如图1和图2所示，本发明实施例一提供的转子1，包括转子铁芯11、穿设安装于转子铁芯11中心位置处的转轴12和若干个沿周向间隔嵌设于转子铁芯11内的磁钢13，转子铁芯11上设有若干个供磁钢13容置定位的磁钢槽，各磁钢13都具有靠近转轴12的内端131和远离转轴12的外端132，转子铁芯11上还设有若干个分别从转子铁芯11外边缘凹设延伸至各磁钢13外端132的外磁桥缺口111。本实施例提供的转子1，取消了隔磁套的设置，从而有效简化了转子1结构，且由于在转子1的装配中省去了隔磁套的装配工艺，进而有效简化了转子1的装配工艺。同时，其通过在转子铁芯11的外边缘增设外磁桥缺口111，从而打开了转子铁芯11的外磁桥，使得磁钢13的磁链更多地经过定子绕组匝链，进而减少了转子1的漏磁，极大程度地提高了转子1磁通的有效利用率，最终达到了提高电机输出能力的目的。

优选地，外磁桥缺口111内注塑填充有外注塑部(本实施例图未示，可参照实施例二中图3所示的14)，这样，通过外注塑部的设置，有效提高了磁钢13安装于转子铁芯11上的稳固可靠性，防止了电机高速运行下磁钢13从磁钢槽内飞出的情形发生。外注塑部的形成材料具体可为不导磁的塑胶材料，这样，可使得外注塑部的形成不会造成转子1漏磁的增加，有效保证了转子1的磁通利用率。

优选地，每个磁钢13从其内端131向其外端132延伸的长度都大于其内端131沿转子铁芯11径向到转子铁芯11外边缘之间的径向长度，这样，可在转子1内、外径不变的前提下，增大了磁钢13的有效面积，进而利于增加电机的气隙磁密，有效提高了电机的输出能力，利于实现电机的小型化、高效化发展。

优选地，各磁钢槽都沿与转子铁芯11中心轴互为异面直线的斜直线轨迹倾斜设置于转子铁芯11上，这样，可使得转子铁芯11的任何一径向直线(穿过转子铁芯11中心的直线)都不会与磁钢槽的延伸轨迹重合，即磁钢槽的中心线与其相交的径向直线之间都存在一大于零的倾斜夹角。各磁钢13对应呈与磁钢槽内廓匹配的平板状。此处，磁钢13相当于是斜插安装于转子铁芯11上的，这样，达到了使磁钢13从其内端131向其外端132延伸的长度都大于其内端131沿转子铁芯11径向到转子铁芯11外边缘之间径向长度的目的，从而可在转子1内、外径不变的前提下增大了磁钢13的有效面积。

具体应用中，转子铁芯11可由冲片叠压而成，也可一体铸造成型。

进一步地，本实施例还提供了电机，其包括上述的转子1、与转子1转动配合的定子和设于转子1与定子外的外壳(图未示)，转子1穿设安装于定子内。本实施例提供的电机具体为永磁电机，其由于采用了上述的转子1，故，一方面有效简化了电机的结构和生产工艺，另一方面有效减少了转子1的漏磁，提高了转子1磁通的利用率，提高了电机的输出能力，最终提高了电机的综合性能。

实施例二：

如图3和图4所示，与实施例一相同的是，本实施例提供的转子1也包括转子铁芯11、转轴12和若干个磁钢13，各磁钢13也都具有靠近转轴12的内端131和远离转轴12的外端132，转子铁芯11上也设有若干个磁钢槽和若干个分别从转子铁芯11外边缘凹设延伸至各磁钢13外端132的外磁桥缺口111；而与实施例一不同的是，本实施例的转子铁芯11上还设有位于磁钢13与转轴12之间的内磁桥缺口112，且内磁桥缺口112内注塑填充有内注塑部15，外磁桥缺口111内注塑填充有外注塑部14，内磁桥缺口112、外磁桥缺口111和各磁钢槽将转子铁芯11分割形成若干个间隔设置的铁芯分体113，各铁芯分体113和各磁钢13沿周向交替设置，各铁芯分体113和各磁钢13通过内注塑部15和外注塑部14连接为一体，转子铁芯11通过内注塑部15套装于转轴12上。与实施例一相比而言，实施例一相当于只打开了转子铁芯11的外磁桥；而本实施例中则同时打开了转子铁芯11的外磁桥和内磁桥，这样，其通过内磁桥的打开，可起到了进一步减少磁钢13在转子铁芯11上产生漏磁量的作用，故，其可取得的减少转子1漏磁效果比实施例一更好，进而进一步增多了磁钢13磁链经过定子绕组匝链的量，提高了转子1磁通的有效利用率。

具体地，本实施例中，相当于将转子铁芯11沿周向间隔分割形成了若干个铁芯分体113，即各铁芯分体113之间并没有直接相互连接，且各铁芯分体113与各磁钢13是通过内注塑部15与外注塑部14连接结合为一体的，故，其有效保证了转子铁芯11与磁钢13的结合强度。同时，由于内注塑部15和外注塑部14的形成材料都为不导磁的塑胶材料，故，内注塑部15和外注塑部14的形成也起到了减少转子1漏磁的作用。

除了上述内磁桥缺口112的设置不同之外，本实施例提供的转子1及电机的其它设置方式均与实施例一相同，在此不再详述。

实施例三：

如图5所示，与实施例一相同的是，本实施例提供的转子1也包括转子铁芯11、转轴12和若干个磁钢13，各磁钢13也都具有靠近转轴12的内端131和远离转轴12的外端132，转子铁芯11上也设有若干个磁钢槽和若干个分别从转子铁芯11外边缘凹设延伸至各磁钢13外端132的外磁桥缺口111；而与实施例一不同的是，本实施例的转子铁芯11上还设有若干个沿周向间隔分布于磁钢13与转轴12之间的隔磁桥114，这样，通过隔磁桥114的设置，一方面可进一步减少了磁钢13在转子铁芯11上产生的漏磁量，故，其可取得的减少转子1漏磁效果比实施例一更好，进而进一步增多了磁钢13磁链经过定子绕组匝链的量，提高了转子1磁通的有效利用率；另一方面也增强了电机的抗退磁能力。

优选地，转子铁芯11包括用于与转轴12套装配合的中空套筒115、若干个间隔环绕分布于中空套筒115外周并与中空套筒115存在径向间距的铁芯块116、若干个分别连接于各铁芯块116与中空套筒115之间的隔磁桥114和若干个凸设于中空套筒115外表面并延伸抵接各磁钢13内端131的支撑凸台117，各支撑凸台117与各隔磁桥114沿周向间隔交替凸设于中空套筒115的外表面，且任意相邻铁芯块116之间都围合形成一个磁钢槽。中空套筒115的设置，主要用于实现转子铁芯11与转轴12的套装连接。铁芯块116的设置，则用于形成磁钢槽；隔磁桥114的设置，可起到连接铁芯块116和中空套筒115的作用，并可起到减少转子1漏磁和增强电机抗退磁能力的作用。支撑凸台117的设置，一方面可对磁钢13起到支撑定位作用，另一方面由于其厚度也比较薄，故也起到一定的减少转子1漏磁作用。

优选地，隔磁桥114沿转子铁芯11周向延伸的厚度b为0.5～1.5mm，采用该数值设计范围，可使得隔磁桥114的周向厚度b比较薄，从而使得隔磁桥114上的磁密比较容易饱和，有效起到了隔磁的作用，进而达到了减少磁钢13在转子铁芯11上产生漏磁量的目的。

更为优选地，隔磁桥114沿转子铁芯11周向延伸的厚度b为1mm，这样，其取得的隔磁效果较好，并可降低隔磁桥114的制造难度和提高隔磁桥114的成型质量。

优选地，外磁桥缺口111内注塑填充有外注塑部本实施例图未示，可参照实施例二中图3所示的14)，这样，通过外注塑部的设置，有效提高了磁钢13安装于转子铁芯11上的稳固可靠性，防止了电机高速运行下磁钢13从磁钢槽内飞出的情形发生。外注塑部的形成材料具体可为不导磁的塑胶材料，这样，可使得外注塑部的形成不会造成转子1漏磁的增加，有效保证了转子1的磁通利用率。

除了上述隔磁桥114的设置不同之外，本实施例提供的转子1及电机的其它设置方式均与实施例一相同，在此不再详述。

实施例四：

如图6和图7所示，本实施例提供的转子1，与实施例一的主要区别在于磁钢槽与磁钢13的结构形状不同，具体体现在：实施例一中，各磁钢槽都沿与转子铁芯11中心轴互为异面直线的斜直线轨迹倾斜设置于转子铁芯11上，各磁钢13对应呈与磁钢槽内廓匹配的平板状；而本实施例中，各磁钢槽都沿一弧线轨迹弯曲设置于转子铁芯11上，各磁钢13对应呈与磁钢槽内廓匹配的弧形板状。然而，采用本实施例中磁钢槽与磁钢13的结构形状方案，也可达到了使磁钢13从其内端131向其外端132延伸的长度都大于其内端131沿转子铁芯11径向到转子铁芯11外边缘之间径向长度的目的，从而也可在转子1内、外径不变的前提下增大了磁钢13的有效面积，进而也有效提高了电机的输出能力。

虽然本实施例的图示中，在减少转子1漏磁的手段上，采用了与实施例一相同的手段，即只在转子铁芯11上设置了外磁桥缺口111；但是，具体应用中，本实施例提供的转子1也可采用与实施例二或实施例三相同的转子1漏磁的手段，即本实施例的转子铁芯11在设置有外磁桥缺口111的前提下，也还可设置有内磁桥缺口112，并在内磁桥缺口112内注塑成型有内注塑部14、在外磁桥缺口111内注塑成型有外注塑部15；或者，本实施例的转子铁芯11在设置有外磁桥缺口111的前提下，也还可设置有位于磁钢13与转轴12之间的隔磁桥114。

除了上述磁钢槽与磁钢13的结构形状设置不同之外，本实施例提供的转子1及电机的其它设置方式均可参照实施例一或者实施例二或者实施例三进行优化设置，在此不再详述。

实施例五：

如图8和图9所示，本实施例提供的转子1，与实施例一的主要区别在于磁钢槽与磁钢13的结构形状不同，具体体现在：实施例一中，各磁钢槽都沿与转子铁芯11中心轴互为异面直线(互为异面直线的两条直线既不平行也不相交，即该两直线不同在任何一个平面内)的斜直线轨迹倾斜设置于转子铁芯11上，各磁钢13对应呈与磁钢槽内廓匹配的平板状；而本实施例中，各磁钢槽都包括至少两段弯折连接的直槽段，各磁钢13对应包括至少两块分别容置定位于各直槽段内的平板。然而，采用本实施例中磁钢槽与磁钢13的结构形状方案，也可达到了使磁钢13从其内端131向其外端132延伸的长度都大于其内端131沿转子铁芯11径向到转子铁芯11外边缘之间径向长度的目的，从而也可在转子1内、外径不变的前提下增大了磁钢13的有效面积，进而也有效提高了电机的输出能力。

具体地，本实施例中，磁钢槽包括靠近转轴12的第一直槽段和与第一直槽段弯折连接并远离转轴12设置的第二直槽段，磁钢13对应包括容置定位于第一直槽段内的第一平板133和容置定位于第二直槽段内的第二平板134，即本实施例中的磁钢槽只包括两段弯折连接的直槽段，各磁钢13对应只包括两块平板，这样，其可达到了使磁钢13从其内端131向其外端132延伸的长度都大于其内端131沿转子铁芯11径向到转子铁芯11外边缘之间径向长度的目的。当然了，具体应用中，磁钢槽所包括的直槽段数量不限于两个，各磁钢13包括的平板数量也不限于两块。

虽然本实施例的图示中，在减少转子1漏磁的手段上，采用了与实施例一相同的手段，即只在转子铁芯11上设置了外磁桥缺口111；但是，具体应用中，本实施例提供的转子1也可采用与实施例二或实施例三相同的转子1漏磁的手段，即本实施例的转子铁芯11在设置有外磁桥缺口111的前提下，也还可设置有内磁桥缺口112，并在内磁桥缺口112内注塑成型有内注塑部14、在外磁桥缺口111内注塑成型有外注塑部15；或者，本实施例的转子铁芯11在设置有外磁桥缺口111的前提下，也还可设置有位于磁钢13与转轴12之间的隔磁桥114。

除了上述磁钢槽与磁钢13的结构形状设置不同之外，本实施例提供的转子1及电机的其它设置方式均可参照实施例一或者实施例二或者实施例三进行优化设置，在此不再详述。

当然了，除了上述实施例一、实施例四、实施例五所描述的磁钢槽与磁钢13的结构形状设置方案之外，具体应用中，也可通过其他方案达到使磁钢13从其内端131向其外端132延伸的长度都大于其内端131沿转子铁芯11径向到转子铁芯11外边缘之间径向长度的目的，如：各磁钢槽都包括至少两段弯曲连接的弯曲槽段，各磁钢13对应包括至少两块分别容置定位于各弯曲槽段内的弯曲板；或者，各磁钢槽都包括至少一段直槽段和至少一段直槽段连接的弯曲槽段，各磁钢13对应包括若干块分别容置定位于各直槽段内的平板和若干块分别容置定位于各弯曲槽段内的弯曲板。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.转子，包括转子铁芯、穿设安装于所述转子铁芯中心位置处的转轴和若干个沿周向间隔嵌设于所述转子铁芯内的磁钢，所述转子铁芯上设有若干个供所述磁钢容置定位的磁钢槽，各所述磁钢都具有靠近所述转轴的内端和远离所述转轴的外端，其特征在于：所述转子铁芯上还设有若干个分别从所述转子铁芯外边缘凹设延伸至各所述磁钢外端的外磁桥缺口；

所述转子铁芯上还设有若干个沿周向间隔分布于所述磁钢与所述转轴之间的隔磁桥，所述隔磁桥在所述转子铁芯横截面上的延伸方向与所述转子铁芯的径向互成角度。

2.如权利要求1所述的转子，其特征在于：所述转子铁芯包括用于与所述转轴套装配合的中空套筒、若干个间隔环绕分布于所述中空套筒外周并与所述中空套筒存在径向间距的铁芯块、若干个分别连接于各所述铁芯块与所述中空套筒之间的所述隔磁桥和若干个凸设于所述中空套筒外表面并延伸抵接各所述磁钢内端的支撑凸台，各所述支撑凸台与各所述隔磁桥沿周向间隔交替凸设于所述中空套筒的外表面，且任意相邻所述铁芯块之间都围合形成一个所述磁钢槽。

3.如权利要求2所述的转子，其特征在于：所述隔磁桥沿所述转子铁芯周向延伸的厚度为0.5～1.5mm。

4.如权利要求1至3任一项所述的转子，其特征在于：每个所述磁钢从其内端向其外端延伸的长度都大于其内端沿所述转子铁芯径向到所述转子铁芯外边缘之间的径向长度。

5.如权利要求4所述的转子，其特征在于：各所述磁钢槽都沿与所述转子铁芯中心轴互为异面直线的斜直线轨迹倾斜设置于所述转子铁芯上，各所述磁钢对应呈与所述磁钢槽内廓匹配的平板状；或者，各所述磁钢槽都沿一弧线轨迹弯曲设置于所述转子铁芯上，各所述磁钢对应呈与所述磁钢槽内廓匹配的弧形板状；或者，各所述磁钢槽都包括至少两段弯折连接的直槽段，各所述磁钢对应包括至少两块分别容置定位于各所述直槽段内的平板；或者，各所述磁钢槽都包括至少两段弯曲连接的弯曲槽段，各所述磁钢对应包括至少两块分别容置定位于各所述弯曲槽段内的弯曲板；或者，各所述磁钢槽都包括至少一段直槽段和至少一段所述直槽段连接的弯曲槽段，各所述磁钢对应包括若干块分别容置定位于各所述直槽段内的平板和若干块分别容置定位于各所述弯曲槽段内的弯曲板。

6.电机，其特征在于：包括如权利要求1至5任一项所述的转子和与所述转子转动配合的定子。