一種內轉子永磁電機的轉子衝片的製作方法
2023-07-14 22:48:51 1
一種內轉子永磁電機的轉子衝片的製作方法
【專利摘要】本發明屬於電機製造領域。為克服目前使用的內轉子永磁電機的轉子衝片所存在的上述技術問題，本發明提供一種改進的內轉子永磁電機的轉子衝片，包括一環狀片體，環狀片體的中間孔形成軸孔，其特徵在於：所述片體外緣上均勻開有與電機極數相對應的梯形槽，梯形槽底邊位於片體外緣，在兩兩梯形槽之間的片體上設有磁鋼插入孔，磁鋼插入孔靠近片體邊緣。該內轉子永磁電機的轉子衝片相對於傳統轉子衝片在防止漏磁效果上有顯著提升，對電機性能的進一步提升具有明顯的促進作用。
【專利說明】—種內轉子永磁電機的轉子衝片
【技術領域】
[0001]本發明屬於電機製造領域，涉及一種內轉子永磁電機的轉子衝片。
【背景技術】
[0002]目前內轉子永磁電機的轉子衝片結構如附圖1所示，附圖1所示的為一種4極內轉子永磁電機的轉子衝片1，其包括一圓環狀衝片體，在靠近外圓的衝片體上均勻設有與電機極數對應的磁鋼插入孔2。結合附圖2所示，磁鋼插入孔2的寬度大於磁鋼3的寬度，磁鋼3兩側的磁鋼插入孔空隙形成磁隔氣隙4，轉子衝片I與定子衝片5之間的空隙形成氣隙6，磁鋼插入孔兩端與轉子衝片之間的衝片體形成隔磁磁橋7。此種轉子衝片主要利用空氣的低磁導率，製造時，隔磁氣隙4尺寸要求遠大於電機氣隙6的尺寸。而隔磁磁橋7是利用該部分磁路飽和後磁阻增加來進行隔磁，隔磁效果受隔磁磁橋寬度限制，隔磁磁橋7寬度越小隔磁效果越好，如附圖1及附圖2所示，磁鋼插入孔2的兩端設計為沿轉子衝片外圓走向，目的就是使隔磁磁橋7的寬度變小。但是寬度越小加工難度越大，轉子機械強度也隨之降低，從工藝性及機械強度角度出發隔磁磁橋不會做得很窄，因此在隔磁磁橋位置仍會存在漏磁。通常氣隙6由轉子外圓機加工後形成，機械加工會降低片間絕緣能力，會令由定子繞組諧波磁場在轉子表面引起的渦流損耗有所增加。
【發明內容】
[0003]為克服目前使用的內轉子永磁電機的轉子衝片所存在的上述技術問題，本發明提供一種改進的內轉子永磁電機的轉子衝片。
[0004]本發明採用的技術方案為:一種內轉子永磁電機的轉子衝片，包括一環狀片體，環狀片體的中間孔形成軸孔，其特徵在於:所述片體外緣上均勻開有與電機極數相對應的梯形槽，梯形槽底邊位於片體外緣，在兩兩梯形槽之間的片體上設有磁鋼插入孔，磁鋼插入孔靠近片體邊緣。
[0005]所述梯形槽槽邊的兩端分別設有圓倒角。
[0006]所述的磁鋼插入孔呈屋脊型，其頂部夾角為100-135°。
[0007]所述各兩兩梯形槽之間的片體外緣輪廓線位於同一圓跡上，該圓跡所在的圓與環狀片體的軸孔同心。
[0008]所述各兩兩梯形槽之間的片體外緣輪廓線位於不同的圓跡上，各圓跡所在圓的直徑一致，且與環裝片體的軸孔偏心，各圓跡所在圓的圓心位於同一圓跡線上且該圓與所述軸孔同心。
[0009]採用該轉子衝片疊制而成的電機轉子外輪廓由曲線段構成，電機氣隙直接採用轉子衝片衝模衝裁出來，不會破壞衝片間絕緣，有利於降低轉子表面渦流損耗。磁鋼之間不需在衝片上留有隔磁氣隙，轉子衝片上的梯形凹槽起到隔磁作用，不需設置隔磁磁橋結構。該內轉子永磁電機的轉子衝片相對於傳統轉子衝片在防止漏磁效果上有顯著提升，對電機性能的進一步提升具有明顯的促進作用。【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]附圖1為現有技術中轉子衝片的結構示意圖。
[0011]附圖2為採用現有技術中轉子衝片疊制而成的轉子與定子結合後的結構示意圖。
[0012]附圖3為本發明第一實施例中轉子衝片的結構示意圖。
[0013]附圖4為附圖3中轉子衝片疊制而成的轉子與定子結合後的結構示意圖。
[0014]附圖5為本發明第二實施例中轉子衝片的結構示意圖。
[0015]附圖6為附圖5中轉子衝片疊制而成的轉子與定子結合後的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖及實施例對本發明做進一步說明。
[0017]實施例1
如附圖3所示，一種4極內轉子永磁電機的轉子衝片，轉子衝片I為一環狀片體，環狀片體的中間孔形成軸孔9，在片體外緣上均勻開有4個梯形槽8，梯形槽底邊位於片體外緣，在兩兩梯形槽之間的片體上設有磁鋼插入孔2，磁鋼插入孔2靠近片體邊緣。
[0018]如附圖3所示，在該實施例中，各兩兩梯形槽之間的片體外緣輪廓線位於同一圓跡11上，該圓跡所在的圓與環狀片體的軸孔圓心12同心。
[0019]通過上述描述可知，該轉子衝片在製造時直接採用圓環狀片體在其邊緣均勻衝出4個梯形槽即可，其加工十分簡便。當將該圓環狀轉子衝片疊製成轉子後，其與定子的結合狀態如附圖4所示，轉子衝片I上的梯形槽8形成磁隔氣隙，轉子衝片I與定子衝片5之間的空隙形成氣隙6。與附圖2中的現有技術相比，隔磁氣隙的尺寸相對於電機氣隙6的尺寸進一步放大，其防止極間漏磁的效果更加突出，同時省略了隔磁磁橋7，減少了加工難度，轉子機械強度得到明顯提升。
[0020]如附圖3所示，為保證梯形槽8槽口的平滑，梯形槽槽邊的兩端分別設有圓倒角13。
[0021]如附圖4所示，每個磁極有兩塊同極性磁鋼3拼成，為便於磁鋼壓模的製造，單塊磁鋼截面呈直角梯形，兩塊同極性磁鋼對接後形成屋脊形狀。如附圖3所示，轉子衝片I上的磁鋼插入孔2對應設置為屋脊狀，其頂部夾角一般控制在100-135°之間便於兩塊磁鋼的插入。當然如果磁鋼3為其他截面形狀，轉子衝片上的磁鋼插入孔對應設置為與磁鋼相同的截面形狀。在本實施例中，磁鋼插入孔2設置為屋脊狀，一是配合磁鋼截面形狀，方便磁鋼的壓制；二是可以有效提高轉子的機械強度。
[0022]本實施例中是以4極電機為例對轉子衝片及其使用進行描述，當電機為其它極數時，轉子衝片上的梯形槽數量隨之變化，其數量與電機極數一致，同時該轉子衝片不受定子槽形結構、定子槽數的限制。
[0023]實施例2
實施例1中提供的內轉子永磁電機的轉子衝片其疊制後形成的電機轉子在防止極間漏磁方面相對於現有技術中的轉子衝片性能有顯著提高，但是由於其採用圓環狀片體直接衝裁，各兩兩梯形槽之間的片體外緣輪廓線位於同一圓跡上，導致電機氣隙厚度一致，該結構可見附圖5所示的氣隙6。實際應用測試中發現，均勻的氣隙結構不利於消弱齒槽轉矩，同時會令由定子繞組諧波磁場在轉子表面引起的渦流損耗增加，對電機的整體性能造成較大的影響。
[0024]為解決該問題，本實施例在實施例1所提供的轉子衝片基礎上實行進一步改進。
[0025]本實施例中同樣以四極電機轉子衝片為例進行描述。
[0026]如附圖5所示，本實施例所提供的轉子衝片I也為一環狀片體，環狀片體的中間孔形成軸孔9，在片體外緣上均勻開有4個梯形槽8，梯形槽底邊位於片體外緣，在兩兩梯形槽之間的片體上設有磁鋼插入孔2，磁鋼插入孔2靠近片體邊緣。
[0027]如附圖5所示，以轉子衝片I上的其中兩個梯形槽之間的片體外緣輪廓線所在的圓跡11為例，其它3個兩梯形槽之間的片體外緣輪廓線並不與該圓跡11重合，該圓跡11所在的圓的圓心14與環狀片體的軸孔圓心12偏心。由此可見，該轉子衝片各兩兩梯形槽之間的片體外緣輪廓線是位於不同的圓跡上。為保證轉子衝片上各磁鋼插入孔所在的片體外緣輪廓線一致，如附圖5所示，前述的不同圓跡所在圓的直徑一致，各圓跡所在圓的圓心位於同一圓跡線15上且該圓與所述軸孔圓心12同心(為清晰起見，圖中示出了其中一個片體外緣輪廓線所在圓的圓跡11及該圓圓心所在圓的圓跡15，省略其他片體外緣輪廓線所在圓的圓跡。
[0028]如附圖6所示，採用該轉子衝片後，轉子衝片I與定子衝片5之間的氣隙6寬度出現變化，氣隙6的寬度由轉子衝片外緣極弧處向兩側逐漸加大延伸至梯形槽。該氣隙6寬度的不一致性能夠有效消弱齒槽轉矩，同時會令由定子繞組諧波磁場在轉子表面引起的渦流損耗有效降低，進一步提升了電機的整體性能。
【權利要求】
1.一種內轉子永磁電機的轉子衝片，包括一環狀片體，環狀片體的中間孔形成軸孔，其特徵在於:所述片體外緣上均勻開有與電機極數相對應的梯形槽，梯形槽底邊位於片體外緣，在兩兩梯形槽之間的片體上設有磁鋼插入孔，磁鋼插入孔靠近片體邊緣。
2.根據權利要求1所述的一種內轉子永磁電機的轉子衝片，其特徵在於:所述梯形槽槽邊的兩端分別設有圓倒角。
3.根據權利要求1所述的一種內轉子永磁電機的轉子衝片，其特徵在於:所述的磁鋼插入孔呈屋脊型，其頂部夾角為100-135°。
4.根據權利要求1所述的一種內轉子永磁電機的轉子衝片，其特徵在於:所述各兩兩梯形槽之間的片體外緣輪廓線位於同一圓跡上，該圓跡所在的圓與環狀片體的軸孔同心。
5.根據權利要求1所述的一種內轉子永磁電機的轉子衝片，其特徵在於:所述各兩兩梯形槽之間的片體外緣輪廓線位於不同的圓跡上，各圓跡所在圓的直徑一致，且與環裝片體的軸孔偏心，各圓跡所在圓的圓心位於同一圓跡線上且該圓與所述軸孔同心。
【文檔編號】H02K1/27GK103701237SQ201310688362
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】李海成, 尹志華, 王慶東 申請人:山東華力電機集團股份有限公司