[發明專利]一種軸向磁場電機的轉子及其制作方法

在審

• 申請號: 202210242433.2
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114665636A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 陳翾;方德華;孫顯旺
• 申請（專利權）人: 浙江盤轂動力科技有限公司
• 主分類號: H02K1/28
• 分類號: H02K1/28;H02K1/22
• 代理公司: 上海點威知識產權代理有限公司 31326
• 代理人: 姚志曉

本發明提供了一種軸向磁場電機的轉子及其制作方法，其中轉子包括若干個轉子齒，轉子齒包括一疊層組件和兩絕緣固套，疊層組件由多片不同寬度的硅鋼片疊合而成，絕緣固套卡合于疊層組件的外圍以將疊層組件固定；轉子支架，轉子支架的周緣向內凹陷形成若干個卡槽，轉子齒以兩個絕緣固套沿軸向間隔排列的方式卡合于卡槽內，并且轉子齒的硅鋼片沿徑向排列；防護環，防護環套設于轉子支架周緣，并以能夠限位于兩個絕緣固套之間的方式緊貼所述疊層組件，以將轉子齒緊固在轉子支架上，防止防護環位移而失效，以及防止疊層組件和防護環之間存在間隙，進一步防止轉子齒竄動而影響電機性能。

技術領域

本發明涉及軸向磁場電機領域，尤其涉及一種軸向磁場電機的轉子及其制作方法。

背景技術

軸向磁場電機也稱為盤式電機，其具有軸向尺寸小、高轉矩密度、高功率密度和高效率等優點，被廣泛應用于電動汽車、通用工業和家用電器等領域。電機分為定子和轉子，定子一般采用硅鋼片作為疊片材料，利用沖剪和連續卷繞的方式制得，轉子一般采用永磁體、轉子支架和防護環拼合而成，對于磁阻式軸向電機來說，其轉子通過多個不同寬度的片材，并按照寬度漸大的方式疊合形成扇形齒塊(即硅鋼塊)，當硅鋼塊安裝于轉子支架上時，每一硅鋼塊的多層片材沿轉子支架的徑向排列。

目前利用對卷制焊接的硅鋼盤進行切割來獲得多個組裝在同一轉子支架上的硅鋼塊，具體方法如下：首先使用硅鋼帶卷繞呈環形圓盤，并在圓盤的兩側端面進行快速激光焊接，以獲得硅鋼盤；然后使用線切割機對硅鋼盤進行切割，以得出多個扇形的硅鋼塊。雖然利用激光焊接的方式，保證硅鋼塊的多個片材在切割過程中不會分離，但還存在以下缺陷：

第一，硅鋼塊僅只有軸向的兩側端面存在焊接，而硅鋼塊周向的兩側端面沒有受到焊接限制，并且硅鋼塊周向的兩側端面為切割面，因此在切割過程中卷制的硅鋼盤容易回彈，造成硅鋼塊精度不夠，成型效率低。

第二，多個硅鋼塊分裝入轉子支架再套上防護環后，防護環與轉子支架最大外徑配合為存在間隙，在轉子高速旋轉時容易發生環竄位或是硅鋼塊甩出，導致電機燒毀、及可靠性不強等缺陷。

第三，硅鋼塊焊接或切割時極易破壞層間絕緣，無法保證各硅鋼塊的電磁一致性。并且硅鋼塊是逐個切割制得，不僅生產效率低，而且無法保證各硅鋼塊的尺寸一致性。另外轉子盤為組合拼裝，無法保證各硅鋼塊在轉子盤上的位置一致性。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種保證各齒結構的電磁、尺寸和安裝位置一致性，以及生產效率高的軸向磁場電機的轉子齒、轉子及其制作方法，并有效解決齒結構和防護環之間的間隙造成竄動問題，大程度上增強轉子盤的機械可靠性，以保證電機的輸出扭矩、有效減少轉子渦流損耗。

依本發明的一個方面，本發明提供了一種軸向磁場電機的轉子齒，包括一疊層組件和至少一絕緣固套，所述疊層組件由多片不同寬度的硅鋼片疊合而成，所述絕緣固套卡合于所述疊層組件的外圍以將所述疊層組件固定。

作為優選的實施例，所述疊層組件呈梯形，多片硅鋼片沿著梯形高度疊合，所述疊層組件的梯形頂部、底部以及兩個腰部界定了所述疊層組件的外圍。

作為優選的實施例，所述疊層組件的至少一個腰部分別向外延伸形成凸塊，以使所述絕緣固套限位于所述凸塊上。

作為優選的實施例，所述絕緣固套的數量為兩個，兩個所述絕緣固套沿著所述疊層組件的厚度方向間隔布置，以使防護環限位于兩個所述絕緣固套之間。

作為優選的實施例，所述疊層組件的每一腰部上分別設置有兩個凸塊，兩個所述凸塊沿所述疊層組件厚度方向間隔布置，并且兩個所述凸塊之間形成凹槽，用于與轉子支架限位。

依本發明的一個方面，本發明提供了一種軸向磁場電機的轉子齒的制作方法，包括以下步驟：

S110，將硅鋼帶沖剪以形成多片不同寬度的硅鋼片，通過一固定設備對不同寬度的硅鋼片進行疊合以形成疊層組件；