轉子結構和電的製造方法

2023-05-15 10:05:01 2

轉子結構和電的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種轉子結構和電機。轉子結構包括：鐵芯；隔磁套，鐵芯套設在隔磁套的外側，且隔磁套與鐵芯同心設置；磁鋼，磁鋼為多個，多個磁鋼繞隔磁套的周向設置在鐵芯的內部，且每個磁鋼的第一端向第二端的延伸方向的長度大於隔磁套的外側表面與鐵芯的外側表面之間的徑向長度。由於每個磁鋼的第一端向第二端的延伸方向的長度大於隔磁套的外側表面與鐵芯的外側表面之間的徑向長度，因而在轉子結構整體體積不變的情況下儘可能增加了磁鋼的有效面積、增加了氣隙磁密，從而能夠有效提高電機的輸出能力，進而實現電機小型化、高效化的生產目標。
【專利說明】轉子結構和電機

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電機【技術領域】，更具體地，涉及一種轉子結構和電機。

【背景技術】
[0002]如圖1所示，傳統的切向型轉子結構包括鐵芯10』、隔磁套20』、磁鋼30』和轉軸40』，轉軸40』通過隔磁套20』與鐵芯10』連接，磁鋼30』為多個，多個磁鋼30』沿隔磁套20』的周向間隔設置在鐵芯10』內部且沿鐵芯10』的徑向布置。
[0003]由於上述轉子結構內的磁鋼30』的有效面積受到轉子結構自身內、外徑長度的約束，因而限制了電機的輸出能力。也就是現有技術中的轉子結構存在磁鋼有效面積小的缺點。
實用新型內容
[0004]本實用新型旨在提供一種轉子結構和電機，以解決現有技術中轉子結構內部磁鋼有效面積小、限制電機輸出能力的問題。
[0005]為解決上述技術問題，根據本實用新型的一個方面，提供了一種轉子結構，包括:鐵芯；隔磁套，鐵芯套設在隔磁套的外側，且隔磁套與鐵芯同心設置；磁鋼，磁鋼為多個，多個磁鋼繞隔磁套的周向設置在鐵芯的內部，且每個磁鋼的第一端向第二端的延伸方向的長度大於隔磁套的外側表面與鐵芯的外側表面之間的徑向長度。
[0006]進一步地，磁鋼為平板形磁鋼，磁鋼與鐵芯的徑向平面之間具有偏轉夾角。
[0007]進一步地，偏轉夾角的取值範圍為[27，32]度。
[0008]進一步地，磁鋼為弧面形磁鋼。
[0009]進一步地，磁鋼為圓弧面形磁鋼。
[0010]進一步地，每個磁鋼的圓弧面半徑中心均位於磁鋼的同一側。
[0011]進一步地，圓弧面形磁鋼具有內圓弧面和外圓弧面,且內圓弧面的第一圓弧半徑中心與外圓弧面的第二圓弧半徑中心不重合。
[0012]進一步地，磁鋼的橫截面為折彎形，磁鋼包括:第一折彎段；第二折彎段，第一折彎段與第二折彎段之間具有第一折彎夾角。
[0013]進一步地，第一折彎夾角的取值範圍為(0，30]度。
[0014]根據本實用新型的另一個方面，提供了一種電機，包括轉子結構，轉子結構是上述的轉子結構。
[0015]本實用新型中的鐵芯套設在隔磁套的外側，且隔磁套與鐵芯同心設置，磁鋼為多個，多個磁鋼繞隔磁套的周向設置在鐵芯的內部，且每個磁鋼的第一端向第二端的延伸方向的長度大於隔磁套的外側表面與鐵芯的外側表面之間的徑向長度。由於每個磁鋼的第一端向第二端的延伸方向的長度大於隔磁套的外側表面與鐵芯的外側表面之間的徑向長度，因而在轉子結構整體體積不變的情況下儘可能增加了磁鋼的有效面積、增加了氣隙磁密，從而能夠有效提高電機的輸出能力，進而實現電機小型化、高效化的生產目標。同時，本實用新型中的轉子結構具有結構簡單、製造成本低的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0017]圖1示意性示出了現有技術中的轉子結構的結構示意圖；
[0018]圖2示意性示出了本實用新型中的第一個優選實施方式中轉子結構的結構示意圖；
[0019]圖3示意性示出了本實用新型中的第二個優選實施方式中轉子結構的結構示意圖；
[0020]圖4示意性示出了本實用新型中的第三個優選實施方式中轉子結構的結構示意圖；以及
[0021]圖5示意性示出了本實用新型中的第四個優選實施方式中轉子結構的結構示意圖。
[0022]圖中附圖標記:10、鐵芯;20、隔磁套；30、磁鋼;31、弟一端;32、弟_.端;33、弟一折彎段；34、第二折彎段；35、第三折彎段；36、第四折彎段；40、轉軸；50、第一徑向平面；60、第二徑向平面;10』、鐵芯;20』、隔磁套;30』、磁鋼;40』、轉軸。

【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0024]作為本實用新型的第一個方面，提供了一種轉子結構。如圖2至圖5所示，轉子結構鐵芯10、隔磁套20和磁鋼30，鐵芯10套設在隔磁套20的外側，且隔磁套20與鐵芯10同心設置；磁鋼30為多個，多個磁鋼30繞隔磁套20的周向設置在鐵芯10的內部，且每個磁鋼30的第一端31向第二端32的延伸方向的長度大於隔磁套20的外側表面與鐵芯10的外側表面之間的徑向長度。由於每個磁鋼30的第一端31向第二端32的延伸方向的長度大於隔磁套20的外側表面與鐵芯10的外側表面之間的徑向長度，因而在轉子結構整體體積不變的情況下儘可能增加了磁鋼30的有效面積、增加了氣隙磁密，從而能夠有效提高電機的輸出能力，進而實現電機小型化、高效化的生產目標。同時，本實用新型中的轉子結構具有結構簡單、製造成本低的特點。
[0025]本實用新型中的轉子結構還包括轉軸40，轉軸40通過隔磁套20與鐵芯10連接(請參考圖2至圖5)。
[0026]優選地，鐵芯10、隔磁套20、磁鋼30和轉軸40之間均過盈配合。由於鐵芯10、隔磁套20、磁鋼30和轉軸40之間均過盈配合，因而保證了轉子結構的裝配可靠性和工作穩定性，從而能夠可靠地將動力輸出到轉軸40上。
[0027]如圖2所示的優選實施方式中，磁鋼30為平板形磁鋼，磁鋼30與鐵芯10的徑向平面之間具有偏轉夾角A。由於磁鋼30與鐵芯10的徑向平面之間具有偏轉夾角A，因而磁鋼30的第一端31至第二端32的長度大於鐵芯10的內外徑之差，從而增加了磁鋼30的有效面積。
[0028]優選地，偏轉夾角A的取值範圍為[27，32]度。
[0029]在圖2所示的優選實施方式中，轉子結構具有第一徑向平面50和與第一徑向平面50垂直的第二徑向平面60，磁鋼30與第二徑向平面60之間的夾角為偏轉夾角A。其中，磁鋼30的第二端32向第一端31的延伸平面與第一徑向平面50相交，該相交線與第二徑向平面60之間的第一距離D1、鐵芯10的內側表面半徑Rl之間應滿足下述關係:0.7R1 彡 Dl 彡 1.3R1。
[0030]在一個未圖示的優選實施方式中，磁鋼30為弧面形磁鋼。弧面形磁鋼可以是呈波浪形的多個弧面相組合的磁鋼，也可以是僅具有一個弧度半徑的弧面形磁鋼。
[0031]如圖3所示的優選實施方式中，磁鋼30為圓弧面形磁鋼。由於在距離一定的情況下，圓弧面形磁鋼比平板形磁鋼具有更大的有效面積，因而能夠進一步提高電機的輸出能力。
[0032]優選地，圓弧面形磁鋼具有內圓弧面和外圓弧面，且內圓弧面的第一圓弧半徑中心與外圓弧面的第二圓弧半徑中心不重合。當然，內圓弧面的第一圓弧半徑中心與外圓弧面的第二圓弧半徑中心也可以重合(請參考圖3)。當然，圓弧面形磁鋼還可以是其他半圓形結構的磁鋼。
[0033]優選地，每個磁鋼30的圓弧面半徑中心均位於磁鋼30的同一側。由於每個磁鋼30的圓弧面半徑中心均位於磁鋼30的同一側，因而使轉子結構的磁性分布更加均勻，從而保證了轉子結構的性能。
[0034]優選地，圓弧面形磁鋼的開口平面與鐵芯10的徑向平面平行設置。
[0035]本實用新型中的磁鋼30還可以為折彎形。
[0036]如圖4所示的優選實施方式中，磁鋼30的橫截面為折彎形，磁鋼30包括第一折彎段33和第二折彎段34，第一折彎段33與第二折彎段34之間具有第一折彎夾角B。也就是類似於V形。
[0037]優選地，第一折彎夾角B的取值範圍為(0，30]度。
[0038]在圖4所示的優選實施方式中，第一折彎段33的橫截面的長度L1、第二折彎段34的橫截面長度L2，在具體的實施例中，LI與L2可以相等也可以不等。其中，第一折彎段33的橫截面的長度中心點(LI的二分之一處)與第二徑向平面60之間的第二距離D2之間的關係應滿足下述關係:_Ll/4 ^ D2 ^ Ll/4(其中，第二徑向平面60的右側為正向，第二徑向平面60的左側為負向)。
[0039]如圖5所示的優選實施方式中，磁鋼30的橫截面為折彎形，磁鋼30包括第三折彎段35和第四折彎段36，第三折彎段35與第四折彎段36之間具有第二折彎夾角C。其中，第三折彎段35和第四折彎段36為兩組，兩組第三折彎段35和第四折彎段36順次連接，呈W形。
[0040]優選地，第二折彎夾角C的取值範圍為(0，45]度。
[0041]在圖5所示的優選實施方式中，第三折彎段35的橫截面的長度L3、第四折彎段36的橫截面的長度L4，在具體的實施例中，L3與L4可以相等也可以不等。其中，第三折彎段35的橫截面的長度中心點(L3的二分之一處)與第二徑向平面60之間的第三距離D3之間的關係應滿足下述關係:_L3/2 ^ D3 ^ L3/4(其中，第二徑向平面60的右側為正向，第二徑向平面60的左側為負向)。其中，鐵芯10的內側表面半徑R1、鐵芯10的外徑表面半徑R2、磁鋼30的中心點與第一徑向平面50之間的第四距離D4應滿足下述關係:[(R2-R1)/3]+R1<D4 ( [2(R2-R1)/3]+Rl。
[0042]本實用新型中的多個磁鋼30的N、S極交錯排布。
[0043]本實用新型中的隔磁套20為非導磁材料，能夠有效減少磁鋼漏磁現象，提高磁鋼利用率。
[0044]本實用新型中磁鋼30可採用現有的鐵氧體、稀土磁鋼等。
[0045]作為本實用新型第二個方面，提供了一種電機。電機包括轉子結構，轉子結構是上述的轉子結構。由於本實用新型中的轉子結構具有磁鋼30有效面積大的優點，因而增加了電機的氣隙磁密，從而能夠優化電機的輸出性能。
[0046]本實用新型中的電機在相同輸出的情況下能夠有效減小轉子結構的半徑，從而進一步實現轉子結構的小型化和高效化。
[0047]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種轉子結構，其特徵在於，包括: 鐵芯(10)； 隔磁套(20)，所述鐵芯(10)套設在所述隔磁套(20)的外側，且所述隔磁套(20)與所述鐵芯(10)同心設置； 磁鋼(30)，所述磁鋼(30)為多個，多個所述磁鋼(30)繞所述隔磁套(20)的周向設置在所述鐵芯(10)的內部，且每個所述磁鋼(30)的第一端(31)向第二端(32)的延伸方向的長度大於所述隔磁套(20)的外側表面與所述鐵芯(10)的外側表面之間的徑向長度。
2.根據權利要求1所述的轉子結構，其特徵在於，所述磁鋼(30)為平板形磁鋼，所述磁鋼(30)與所述鐵芯(10)的徑向平面之間具有偏轉夾角(A)。
3.根據權利要求2所述的轉子結構，其特徵在於，所述偏轉夾角(A)的取值範圍為[27,32]度。
4.根據權利要求1所述的轉子結構，其特徵在於，所述磁鋼(30)為弧面形磁鋼。
5.根據權利要求1所述的轉子結構，其特徵在於，所述磁鋼(30)為圓弧面形磁鋼。
6.根據權利要求5所述的轉子結構，其特徵在於，每個所述磁鋼(30)的圓弧面半徑中心均位於所述磁鋼(30)的同一側。
7.根據權利要求5所述的轉子結構，其特徵在於，所述圓弧面形磁鋼具有內圓弧面和外圓弧面，且所述內圓弧面的第一圓弧半徑中心與所述外圓弧面的第二圓弧半徑中心不重口 ο
8.根據權利要求1所述的轉子結構，其特徵在於，所述磁鋼(30)的橫截面為折彎形，所述磁鋼(30)包括: 第一折彎段(33)； 第二折彎段(34)，所述第一折彎段(33)與第二折彎段(34)之間具有第一折彎夾角⑶。
9.根據權利要求8所述的轉子結構，其特徵在於，所述第一折彎夾角(B)的取值範圍為(0,30]度。
10.一種電機，包括轉子結構，其特徵在於，所述轉子結構是權利要求1至9中任一項所述的轉子結構。
【文檔編號】H02K1/27GK204068474SQ201420509993
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月4日 優先權日:2014年9月4日
【發明者】周博, 曾學英, 陳彬 申請人:珠海格力節能環保製冷技術研究中心有限公司