[實用新型]一種表面式永磁同步直驅(qū)電機轉(zhuǎn)子

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220633781.4
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN202906606U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董頂峰;張建;韋焱;錢榮華;吳蔚
• 申請（專利權(quán)）人: 南京埃斯頓自動控制技術(shù)有限公司;南京埃斯頓自動化股份有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 程化銘

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種表面式永磁同步直驅(qū)電機轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)

中國實用新型專利申請文件（公開號CN102593989A）公開了《一種永磁同步直驅(qū)電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)》，為一種表面式永磁同步電機轉(zhuǎn)子。該電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，減輕了轉(zhuǎn)子的重量，提高了永磁體安裝精度及利用率。?

如圖15所示，轉(zhuǎn)子0一體形成有空心結(jié)構(gòu)軸1，空心結(jié)構(gòu)軸的一個環(huán)形端面上均勻分布有圓孔2?？招慕Y(jié)構(gòu)軸上套有轉(zhuǎn)子支架3，轉(zhuǎn)子支架沿圓周開均布的孔4，轉(zhuǎn)子支架上套永磁體安裝環(huán)5；轉(zhuǎn)子支架、永磁體安裝環(huán)和空心結(jié)構(gòu)軸同軸布置。永磁體安裝環(huán)的圓環(huán)表面沿圓周等距排布有永磁體定位孔6。永磁體安裝環(huán)的圓環(huán)兩端的外沿有稍高于表面的擋板7。永磁體10安裝在永磁體安裝環(huán)上。定位銷11插入永磁體定位孔中。轉(zhuǎn)子法蘭盤8固定在所述的圓孔上，轉(zhuǎn)子法蘭盤上沿圓周均勻開有連接負(fù)載的孔9。永磁體安裝環(huán)的圓環(huán)表面等距排布有永磁體定位孔6，永磁體定位孔用于裝配定位銷，定位銷軸向成離散排列，定位銷為鋁制定位銷，定位銷與擋板分別形成周向安裝位置限位及軸向安裝位置限位，用于永磁體的裝配與固定。轉(zhuǎn)子法蘭盤固定在所述的圓孔2上，所述的圓孔均勻分布于空心結(jié)構(gòu)軸的一個環(huán)形端面上，轉(zhuǎn)子法蘭盤上沿圓周均勻開有連接負(fù)載的孔。

這種電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，若增大永磁體安裝環(huán)5的內(nèi)徑，則能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子輕量化，但由于永磁體安裝環(huán)5作為磁路發(fā)揮作用，因此當(dāng)將永磁體安裝環(huán)內(nèi)徑擴大至一定時，磁路變窄，引起磁通飽和而轉(zhuǎn)矩下降。因此，在確保滿足規(guī)定的輸出轉(zhuǎn)矩并同時實現(xiàn)轉(zhuǎn)子輕量化時，永磁體安裝環(huán)的內(nèi)徑擴大存在界限，因而輕量化存在界限。永磁體10安裝固定方式適用于軸向單列永磁體的轉(zhuǎn)子，若應(yīng)用于軸向多段并列永磁體的轉(zhuǎn)子中，則嚴(yán)重影響永磁體的裝配，如永磁體定位孔6位置及數(shù)量設(shè)計不合理，則影響永磁體裝配，導(dǎo)致永磁體之間發(fā)生相對位移，且影響永磁體安裝環(huán)的導(dǎo)磁性能，進而嚴(yán)重影響電機性能。這樣永磁體的轉(zhuǎn)子的長度就受到一定限制，所以此種結(jié)構(gòu)常用于小電機或定轉(zhuǎn)子較短的電機，并不適用于大扭矩電機或轉(zhuǎn)子較長的電機。

若減少轉(zhuǎn)子法蘭盤8的厚度，則能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子的輕量化，但由于轉(zhuǎn)子法蘭盤作為連接負(fù)載作用，因此當(dāng)轉(zhuǎn)子法蘭盤的厚度減少至必要以上時，轉(zhuǎn)子法蘭盤所能承受的應(yīng)力下降，所能連接的負(fù)載減小。因此，在確保規(guī)定連接負(fù)載且能滿足應(yīng)力并同時實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的輕量化時，轉(zhuǎn)子法蘭盤的厚度存在界限，因而輕量化存在界限。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題，在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出了一種表面式永磁同步直驅(qū)電機轉(zhuǎn)子，在不導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩降低及應(yīng)力集中的前提下，能夠?qū)崿F(xiàn)進一步的輕量化，且與負(fù)載連接簡單，永磁體安裝工藝方便及精度高。

本實用新型一種表面式永磁同步直驅(qū)電機轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子軸、盲孔軸、前轉(zhuǎn)子輪轂（以電機轉(zhuǎn)子接負(fù)載的一端為前）、后轉(zhuǎn)子輪轂和籠形永磁體安裝筒；其特征是：所述前轉(zhuǎn)子輪轂和后轉(zhuǎn)子輪轂分別固定套裝在轉(zhuǎn)子軸的前部和后部；籠形永磁體安裝筒由前轉(zhuǎn)子輪轂和后轉(zhuǎn)子輪轂支撐，與轉(zhuǎn)子軸成為一體；

所述籠形永磁體安裝筒，沿筒體圓周等距排布多個永磁體軸向定位槽，永磁體軸向定位槽中插入非導(dǎo)磁金屬材料制成的定位鍵；相鄰兩個永磁體軸向定位槽之間，沿軸向均開有異型孔，籠形永磁體安裝筒外表面上異型孔寬度小于內(nèi)表面上異型孔寬度，從軸線方向觀察所述異型孔的徑向剖面圖，異型孔成“喇叭口”端面形狀，且形成在所述轉(zhuǎn)子的最高輸出時通過籠形永磁體安裝筒的磁鏈為稀疏磁鏈部位。若干永磁體布滿籠形永磁體安裝筒表面，永磁體由各定位鍵定位固定。

永磁體安裝筒兩端部加工有圓環(huán)狀凸臺，所述永磁體卡在兩圓環(huán)狀凸臺之間。

所述轉(zhuǎn)子軸，其前端部設(shè)有盲孔，盲孔內(nèi)設(shè)有鍵槽，用于和負(fù)載軸配合連接。因此，所述轉(zhuǎn)子軸又稱為盲孔軸。采用盲孔軸，使得轉(zhuǎn)子軸與負(fù)載軸之間裝配方便并且可靠。

所述前轉(zhuǎn)子輪轂和后轉(zhuǎn)子輪轂，其結(jié)構(gòu)形狀相同，轂面上均勻開有多個扇形孔，相鄰扇形孔之間形成多個轉(zhuǎn)子異型肋部；前轉(zhuǎn)子輪轂和后轉(zhuǎn)子輪轂，其厚度由軸心向邊緣逐漸變薄，異型肋部的寬度逐漸變窄。這種結(jié)構(gòu)，可以防止應(yīng)力集中，進一步減輕肋部重量，進而進一步減輕轉(zhuǎn)子重量。

本實用新型可以廣泛用于低速大扭矩永磁同步直驅(qū)電機中，不導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩降低及應(yīng)力集中而能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子的進一步輕量化，省去軸伸端、連接負(fù)載用聯(lián)軸器及轉(zhuǎn)子法蘭盤，簡化轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，減少成本，提高電機響應(yīng)速度，改善電機性能。

附圖說明

圖1是本實用新型表面式永磁同步直驅(qū)電機轉(zhuǎn)子立體示意圖（未安裝永磁體）。

圖2是本實用新型表面式永磁同步直驅(qū)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸立體示意圖。