[發(fā)明專利]表貼式磁極的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心模塊

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310575355.9
• 申請(qǐng)日: 2013-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103580334A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐任遠(yuǎn);孫寧;陳麗香;王曉宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K1/27
• 分類號(hào): H02K1/27;H02K1/28
• 代理公司: 沈陽(yáng)智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍;周楠

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及磁極結(jié)構(gòu)為表貼式的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，具體說(shuō)是一種表貼式磁極的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心模塊。

背景技術(shù)

以往提到磁極結(jié)構(gòu)為表貼固定方式，往往都采用膠水粘貼，并且在永磁體外層纏繞絲帶或者箍有金屬材質(zhì)的保護(hù)套。或者在磁極間隙固定有壓條。

上述以往采用的措施容易出現(xiàn)以下的問(wèn)題：

由于采用膠水粘貼需要繁瑣的工序和時(shí)間的等待。帶來(lái)人工和時(shí)間的浪費(fèi)和對(duì)施工人員身體健康的損害，而且粘貼的牢固程度無(wú)法檢驗(yàn)。

纏繞絲帶有發(fā)熱造成的膨脹現(xiàn)象，易發(fā)生掃膛現(xiàn)象。

采用金屬材質(zhì)保護(hù)套有開(kāi)設(shè)磨具加工費(fèi)用較高的問(wèn)題。而且需要增大電機(jī)氣隙長(zhǎng)度來(lái)放置保護(hù)套。造成電機(jī)體積的浪費(fèi)。

采用極間壓條的固定方式有壓條或者緊固螺釘先于永磁體飛出的危險(xiǎn)，不適合高速旋轉(zhuǎn)或高速頻繁啟動(dòng)的電機(jī)。

而且，很多場(chǎng)合要求電機(jī)具有極小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的能力。而提高響應(yīng)速度的有效辦法減小時(shí)間常數(shù)，時(shí)間常數(shù)由電氣時(shí)間常數(shù)和機(jī)械時(shí)間常數(shù)共同組成。采用表貼式的磁極結(jié)構(gòu)很容易減小電氣時(shí)間常數(shù)。而對(duì)于機(jī)械時(shí)間常數(shù)，最直接的就是減小電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，以往的措施通常是在采用硅鋼片或者用導(dǎo)磁材料制成的實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵心上開(kāi)設(shè)減重孔。或者直接采用輪轂式的轉(zhuǎn)子鐵心。

上述以往采用的措施容易出現(xiàn)以下的問(wèn)題：

如果是采用硅鋼片制作的實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵心則需要開(kāi)圓形孔或者不規(guī)則形狀孔的磨具的費(fèi)用。而采用實(shí)心的金屬轉(zhuǎn)子鐵心則需要鉆很深的孔或者通孔，浪費(fèi)材料。而且以上兩種方式都基于轉(zhuǎn)子鐵心基本上是實(shí)心的，因此如果開(kāi)設(shè)的孔不夠大不夠多，則效果不明顯。如果開(kāi)設(shè)的減重孔很多很大，容易造成強(qiáng)度不夠的問(wèn)題。

而如果采用輪轂的轉(zhuǎn)子鐵心雖然轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小，但是需要鑄造或焊接。而且由于轉(zhuǎn)子鐵心是一體的，如果需要錯(cuò)極，則需要在鐵心表面打孔或劃線。造成精度不夠的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)單快捷的同時(shí)實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和錯(cuò)極方便的表貼式磁極的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心模塊，以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)方案

一種表貼式磁極的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心模塊，包括永磁體，其特征在于：永磁體兩端固定有端蓋，即前端蓋和后端蓋，永磁體內(nèi)部為轉(zhuǎn)子鐵心，轉(zhuǎn)子鐵心外表面開(kāi)有軸向的溝槽，溝槽內(nèi)插入有擋板，擋板與永磁體數(shù)量相同；兩個(gè)端蓋通過(guò)沉頭螺釘和螺桿軸向夾住轉(zhuǎn)子鐵心和永磁體，螺母將螺桿固定在端蓋上。

轉(zhuǎn)子鐵心模塊內(nèi)部中空，每個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心模塊直接可連接，一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心模塊通過(guò)軸串聯(lián)起來(lái)形成一個(gè)整體的轉(zhuǎn)子。

每塊永磁體軸向兩端具有削角，每個(gè)極軸向永磁體數(shù)量為1。

兩端的端蓋材質(zhì)為非導(dǎo)磁材料，并且具有與永磁體軸向削角角度相同的倒角；每個(gè)端蓋都具有止口；每個(gè)端蓋的靠近內(nèi)徑處具有可容納至少大于一個(gè)螺桿的螺母一半厚度的凹凸；每個(gè)端蓋上具有兩圈均勻分布的孔，外圈為沉孔，內(nèi)圈為螺孔，沉孔與螺孔之間具有夾角。

轉(zhuǎn)子鐵心為實(shí)心的環(huán)形，其材質(zhì)為導(dǎo)磁材料，其端面具有均勻分布的螺孔，轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)徑與端蓋的止口外徑配合。

擋板的兩端有倒角，角度與永磁體兩端的削角角度相同，擋板的軸向長(zhǎng)度與永磁體的軸向長(zhǎng)度相同。

螺桿的長(zhǎng)度大于每個(gè)模塊的總長(zhǎng)、一個(gè)端蓋的總厚度再加上一個(gè)螺母的厚度之和。

當(dāng)轉(zhuǎn)子所需的轉(zhuǎn)子鐵心模塊數(shù)量大于1時(shí)，每個(gè)模塊所用的螺桿數(shù)量為每個(gè)端蓋螺孔數(shù)量的一半。

優(yōu)點(diǎn)及效果

本實(shí)發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為：

本發(fā)明這種表貼式磁極的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心模塊，由于永磁體的固定方式采用軸向兩端的端蓋緊扣固定，因此不需要螺釘固定，不需要膠水粘貼，不需要保護(hù)套，并且，每極軸向上只有一塊永磁體，不必考慮軸向上存在多個(gè)永磁體，進(jìn)而產(chǎn)生永磁體翹起的問(wèn)題。因此只需要用螺桿將兩個(gè)端蓋扣住鐵心和永磁體即可。

而且轉(zhuǎn)子模塊中空結(jié)構(gòu)，不僅可以減輕重量，而且由于端蓋止口的存在，因此不必考慮同心度的問(wèn)題。而且沒(méi)有輪轂或筋的存在，因此不需要計(jì)算輪轂和筋的強(qiáng)度，只需要計(jì)算端蓋的強(qiáng)度即可。

具有組裝速度快，安全可靠，轉(zhuǎn)子模塊中空，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，錯(cuò)極方便的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為單個(gè)轉(zhuǎn)子模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的側(cè)視圖；

圖3為端蓋示意圖；

圖4為圖3側(cè)視圖；

圖5為環(huán)形轉(zhuǎn)子鐵心軸向剖面圖；

圖6為圖5側(cè)視圖；

圖7為擋板示意圖；

圖8為永磁體結(jié)構(gòu)示意圖；