[發明專利]一種基于金屬3D打印技術的電機轉子結構

在審

• 申請號: 202010511097.8
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111564917A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 趙文娟;邱鑫;楊建飛;施建平;馮春梅;楊繼全;樊溫新;王日茗;王志偉
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 馬嚴龍

本發明公開了一種基于金屬3D打印技術的電機轉子結構，包括轉子鐵心、軸孔、永磁體槽，永磁體槽貫穿轉子鐵心的上下端面；轉子鐵心的側部有若干永磁體磁橋，永磁體磁橋位于永磁體槽的兩側位置，永磁體磁橋處開設有空氣磁障，空氣磁障與永磁體槽連通。本發明以空氣作為磁障，在保證轉子強度的前提下，有效地減小電機漏磁，提高電機性能。

技術領域

本發明涉及電機轉子結構領域，尤其涉及一種基于金屬3D打印技術的電機轉子結構。

背景技術

隨著國民經濟快速發展，對電機的性能也提出了更高要求。要求電機效率高、性能好，電機漏磁，會降低永磁材料的利用率，降低電機的輸出轉矩。當電機旋轉時還會引起鏈過各相繞組的磁通發生周期性波動，使電機繞組感生的反電動勢發生波動，產生紋波轉矩，影響系統的控制精度，同時直接影響著電機的性能，使電機效率降低。

電機轉子鐵心是電機主要部件之一，傳統電機的轉子鐵心是通過硅鋼片疊壓而成的，因此，鐵心片對電機性能有重要影響。這要求轉子沖片有較高的尺寸精度和形位精度，用于沖壓轉子沖片的模具精度要求更高，因此增加了加工工序的難度。加上模具的通用性不高且價格昂貴，增加了制造成本。而且利用疊壓法制造出來的轉子鐵心，其軸向切面都是相同的，結構不靈活，對電機性能有一定的限制。

金屬3D打印技術，采用大功率光纖激光作為熔化、成型的能源，可實現多種金屬材料的打印，成型自由度高，易于實現復雜結構的快速成型，而且大大減小鐵心加工工序的復雜度，增加了材料的利用率，縮短了生產周期。為此將金屬3D打印技術應用于電機鐵心制造領域，可以靈活的打印電機鐵心，實現不同的結構以提高電機性能，還可以有效地提高工作效率，節約材料。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的電機轉子漏磁的問題，而提出的一種基于金屬3D打印技術的電機轉子結構。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種基于金屬3D打印技術的電機轉子結構，包括轉子鐵心，該轉子鐵心為圓柱結構，所述轉子鐵心的中心沿軸向開設有軸孔；所述轉子鐵心靠近邊緣一周位置等距設置有若干永磁體槽，所述永磁體槽貫穿轉子鐵心的上下端面；所述轉子鐵心的側部有若干永磁體磁橋，永磁體磁橋處開設有條形槽結構的空氣磁障，一個永磁體槽對應兩個空氣磁障，空氣磁障位于永磁體槽的兩側位置，空氣磁障與永磁體槽連通，所述永磁體磁橋上部和下部靠近永磁體槽的轉子鐵心部分為鐵心連接處。

作為更進一步的優選方案，所述永磁體槽垂直于轉子鐵心端面圓形的直徑。

作為更進一步的優選方案，所述空氣磁障與轉子鐵心的軸向平行。

作為更進一步的優選方案，轉子鐵心邊緣一周等距設置有至少兩個永磁體槽。

作為更進一步的優選方案，所述空氣磁障距離轉子鐵心端面的距離為大于等于0.1mm。

有益效果：

1、采用金屬三維打印技術打印電機轉子鐵心，其結構靈活，生產工序簡單、生產周期短，而且提高了材料的利用率。

2、本發明以空氣作為磁障，在保證轉子強度的前提下，可以有效地減小電機漏磁，提高電機性能。

附圖說明

圖1是本發明電機轉子鐵心結構示意圖；

圖2是本發明電機轉子鐵心結構徑向剖面圖；

圖3是未設置磁障轉子磁力線分布示意圖；

圖4是本發明轉子磁力線分布示意圖；

圖中：1、轉子鐵心，2、永磁體槽，3、軸孔，11、空氣磁障，12、永磁體磁橋處，13、鐵心連接處。

具體實施方式