專利名稱：永磁電機磁極固定結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種永磁電機磁極固定結(jié)構(gòu)，屬于電機技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
永磁同步電機及其伺服系統(tǒng)因其體積小、效率高及動態(tài)響應(yīng)特性好等優(yōu)點，被廣 泛應(yīng)用于工業(yè)驅(qū)動和伺服控制等領(lǐng)域。從電機結(jié)構(gòu)形式來看，永磁同步電機可分為內(nèi)轉(zhuǎn)子 結(jié)構(gòu)和外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)兩類。與外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相比，內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的永磁同步電機具有以下優(yōu)點內(nèi)轉(zhuǎn)子電機的繞組和定子鐵心安裝在轉(zhuǎn)子外側(cè)，故電機的散熱表面積相對較大， 電機的熱性能較好；內(nèi)轉(zhuǎn)子電機的轉(zhuǎn)動慣量相對較小，適合于對動態(tài)響應(yīng)要求較高的伺服 系統(tǒng)；內(nèi)轉(zhuǎn)子電機轉(zhuǎn)子表面線速度相對較小，因此電機轉(zhuǎn)速可以較高；內(nèi)轉(zhuǎn)子電機結(jié)構(gòu)簡 單，安裝比較方便。在內(nèi)轉(zhuǎn)子電機結(jié)構(gòu)中，為了減小力矩波動，通常將磁極粘接在轉(zhuǎn)子軛的外表面，在 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的過程中由于受到離心力的作用，磁極容易脫落。目前通常采用綁扎帶捆綁磁極 或者在磁極外表面安裝保護套的方法來防止磁極的脫落，這樣雖能夠保護磁極不受離心力 的影響而脫落，但安裝過程復(fù)雜，不適合批量生產(chǎn)，而且無法有效地阻止磁極受切向應(yīng)力作 用在圓周方向的滑動。對于極弧系數(shù)小于1的永磁電機，由于各個磁極不是緊挨著的，相互之間存在一 定的空隙，如果將其直接安裝在轉(zhuǎn)子軛上，會存在安裝定位不可靠的問題。目前采用的解決 方法是額外設(shè)計一個磁極定位套，這樣雖能滿足磁極定位精度的要求，但安裝過程極其繁 瑣費時，同時使電機結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且加工費時。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機的轉(zhuǎn)子磁極定位不可靠的問題，提供一 種永磁電機磁極固定結(jié)構(gòu)。本發(fā)明包括轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子軛，轉(zhuǎn)子軛套接在轉(zhuǎn)軸的外圓表面上，它還包括兩個圓環(huán) 形轉(zhuǎn)子壓板、P個磁極和P個定位鍵，兩個圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板分別固定連接在轉(zhuǎn)子軛的兩端，并與轉(zhuǎn)子軛的外表面形成凹 槽，P個定位鍵沿轉(zhuǎn)子圓周方向均勻分布，將所述凹槽均分為P個沿轉(zhuǎn)子軸向的容置空間， 每個容置空間內(nèi)固定設(shè)置一個磁極。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明能夠有效的解決內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機的轉(zhuǎn)子磁極定位不 可靠，并且安裝過程繁瑣的問題。它通過設(shè)置定位鍵的方式，使磁極在轉(zhuǎn)子軛上的置放空間 被分隔開，由此保證了磁極在轉(zhuǎn)子軛上的固定安放，使磁極的安裝定位精度準(zhǔn)確，有效地解 決了內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機的轉(zhuǎn)子磁極在運行過程中由于受到離心力作用而脫落，或由于受 到切向力作用而打滑的問題，同時本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于實施，能夠在一定程度上減小磁極 的安裝難度，進而會有效的提高電機的加工效率，易于在伺服領(lǐng)域中推廣應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的主視圖；圖3為圖2的A-A剖視圖；圖4為圖1中B處的局部放大視圖；圖5為圖2中C處的局部放大視圖；圖6為圖3中D處的局部放大視圖；圖7為轉(zhuǎn)子軛的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為兩個圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板與定位鍵的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為實施方式七所述圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為采用圖10所示圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；圖12為圖11的F-F剖視圖；圖13為圖10中E處的局部放大視圖；圖14為圖11中G處的局部放大視圖；圖15為圖12中H處的局部放大視圖；圖16為實施方式五所述圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖17為圖16中I處的局部放大視圖；圖18為實施方式八所述圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖19為圖18中J處的局部放大視圖。
具體實施例方式具體實施方式
一下面結(jié)合圖1至圖6說明本實施方式，本實施方式包括轉(zhuǎn)軸1和轉(zhuǎn)子軛2，轉(zhuǎn)子軛2套接在轉(zhuǎn)軸1的外圓表面上，它還包 括兩個圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板3、P個磁極4和P個定位鍵5，兩個圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板3分別固定連接在轉(zhuǎn)子軛2的兩端，并與轉(zhuǎn)子軛2的外表面 形成凹槽，P個定位鍵5沿轉(zhuǎn)子圓周方向均勻分布，將所述凹槽均分為P個沿轉(zhuǎn)子軸向的容 置空間，每個容置空間內(nèi)固定設(shè)置一個磁極4。
具體實施方式
二 下面結(jié)合圖1至圖9說明本實施方式，本實施方式為對實施方式 一的進一步說明，所述每個圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板3上沖壓有多個定位銷3-1，所述轉(zhuǎn)子軛2上與每個定位 銷3-1相對應(yīng)的位置分別設(shè)置一個定位孔2-1，所述定位銷3-1與定位孔2-1 —一榫接；每 個圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板3通過多個螺釘與轉(zhuǎn)子軛2固定連接，所述多個螺釘在圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板 3上均勻分布，并且與定位銷3-1相間隔設(shè)置。其它與實施方式一相同。本實施方式中，將多個定位銷3-1分別嵌入多個定位孔2-1中，實現(xiàn)了圓環(huán)形轉(zhuǎn)子 壓板3在轉(zhuǎn)子圓周方向和轉(zhuǎn)子徑向的定位。
具體實施方式
三下面結(jié)合圖1至圖9說明本實施方式，本實施方式為對實施方式 一或二的進一步說明，
所述每個圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板3上均勻設(shè)置P個插槽3-2，每個插槽3-2用于固定一個 定位鍵5的一端。其它與實施方式一或二相同。
具體實施方式
四下面結(jié)合圖1至圖19說明本實施方式，本實施方式為對實施方 式三的進一步說明，所述插槽3-2的橫截面為鏡向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)。
其它與實施方式三相同。
具體實施方式
五下面結(jié)合圖16至圖19說明本實施方式，本實施方式為對實施方 式四的進一步說明，所述插槽3-2為外寬內(nèi)窄結(jié)構(gòu)。其它與實施方式四相同。本實施方式所述插槽3-2的橫截面可以為倒梯形，這時與之配合的定位鍵5的橫 截面也即為倒梯形，這種結(jié)構(gòu)可以將磁極4均勻定位在轉(zhuǎn)子軛2的圓周外表面，使磁極4不 會因受到切向應(yīng)力影響而在轉(zhuǎn)子軛2的表面滑動；另一方面，橫截面為倒梯形結(jié)構(gòu)的定位 鍵5可直接將磁極4壓在轉(zhuǎn)子軛2外表面上，使磁極4不會由于受到離心力的作用而發(fā)生 脫落。本實施方式使轉(zhuǎn)子的機械強度增高，同時實現(xiàn)結(jié)構(gòu)與加工方式更簡單。
具體實施方式
六下面結(jié)合圖10至圖17說明本實施方式，本實施方式為對實施方 式四的進一步說明，所述插槽3-2為外窄內(nèi)寬結(jié)構(gòu)。其它與實施方式四相同。本實施方式所述插槽3-2的橫截面可以為正梯形結(jié)構(gòu)，同時與其配合的定位鍵5 的橫截面也為正梯形結(jié)構(gòu)，將正梯形結(jié)構(gòu)的定位鍵5嵌入到正梯形結(jié)構(gòu)的插槽3-2中，即將 所述的凹槽分割成P個容置空間。本實施方式所采用的正梯形結(jié)構(gòu)的定位鍵5有利于改善磁極4的粘接定位不精確 以及電機運行時切向力強度不足等問題，由此安裝及固定磁極4后，可以確保磁極4在轉(zhuǎn)子 軸向和圓周方向上的牢固定位，使磁極4、轉(zhuǎn)子軛2與圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板3形成了一個有機整 體，使轉(zhuǎn)子的機械強度提高。
具體實施方式
七下面結(jié)合圖10至圖15說明本實施方式，本實施方式為對實施方 式六的進一步說明，每個圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板3外側(cè)固定有一個圓環(huán)3-3，該圓環(huán)3-3的內(nèi)側(cè)表面壓接在磁 極4的外表面上，將磁極4固定在轉(zhuǎn)子軛2的外表面上。其它與實施方式六相同。本實施方式所述圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板3帶有圓環(huán)3-3，圓環(huán)3-3的內(nèi)側(cè)表面能夠扣緊轉(zhuǎn) 子軛2上所有磁極4的外表面，有利于進一步加強對磁極4的固定。圓環(huán)3-3能夠?qū)⒋艠O 4在轉(zhuǎn)子的徑向定位，防止磁極4在運行過程中由于受到徑向的離心力作用而脫落，本實施 方式使磁極4在轉(zhuǎn)子軸向、徑向以及圓周方向都進行了定位，有效克服了電機運轉(zhuǎn)時的切 向應(yīng)力以及徑向離心力對磁極4的影響，轉(zhuǎn)子的機械強度更高。
具體實施方式
八下面結(jié)合圖18和圖19說明本實施方式，本實施方式為對實施方 式四的進一步說明，
所述插槽3-2的橫截面呈T形，并且T形的頂端位于圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板3的外環(huán)側(cè)。其它與實施方式四相同。本實施方式中，插槽3-2的橫截面呈T形，則與之配合的定位鍵5的橫截面也為T 形，與此相適應(yīng)，此種方式電機所采用的磁極4需要具有與之相適應(yīng)的階梯狀以供定位鍵5 的壓緊，能夠有效地阻上磁極4在轉(zhuǎn)子軸向、徑向以及圓周方向的滑動，本實施方式結(jié)構(gòu)簡 單，加工以及安裝難度較小。本發(fā)明不局限于上述實施方式，還可以是上述各實施方式中所述技術(shù)特征的合理組合。
權(quán)利要求
1.一種永磁電機磁極固定結(jié)構(gòu)，它包括轉(zhuǎn)軸(1)和轉(zhuǎn)子軛0)，轉(zhuǎn)子軛(2)套接在轉(zhuǎn)軸 (1)的外圓表面上，其特征在于它還包括兩個圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板(3)、P個磁極(4)和P個定 位鍵(5)，兩個圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板C3)分別固定連接在轉(zhuǎn)子軛O)的兩端，并與轉(zhuǎn)子軛O)的外表 面形成凹槽，P個定位鍵( 沿轉(zhuǎn)子圓周方向均勻分布，將所述凹槽均分為P個沿轉(zhuǎn)子軸向 的容置空間，每個容置空間內(nèi)固定設(shè)置一個磁極G)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機磁極固定結(jié)構(gòu)，其特征在于所述每個圓環(huán)形轉(zhuǎn)子 壓板C3)上沖壓有多個定位銷(3-1)，所述轉(zhuǎn)子軛( 上與每個定位銷(3-1)相對應(yīng)的位置 分別設(shè)置一個定位孔0-1)，所述定位銷(3-1)與定位孔(2-1) —一榫接；每個圓環(huán)形轉(zhuǎn)子 壓板C3)通過多個螺釘與轉(zhuǎn)子軛O)固定連接，所述多個螺釘在圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板C3)上均 勻分布，并且與定位銷(3-1)相間隔設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁電機磁極固定結(jié)構(gòu)，其特征在于所述每個圓環(huán)形 轉(zhuǎn)子壓板C3)上均勻設(shè)置P個插槽(3-2)，每個插槽(3- 用于固定一個定位鍵(5)的一 端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的永磁電機磁極固定結(jié)構(gòu)，其特征在于所述插槽(3-2)的橫 截面為鏡向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的永磁電機磁極固定結(jié)構(gòu)，其特征在于所述插槽(3-2)為外 寬內(nèi)窄結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的永磁電機磁極固定結(jié)構(gòu)，其特征在于所述插槽(3-2)為外 窄內(nèi)寬結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的永磁電機磁極固定結(jié)構(gòu)，其特征在于每個圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板 (3)外側(cè)固定有一個圓環(huán)(3-3)，該圓環(huán)(3-3)的內(nèi)側(cè)表面壓接在磁極的外表面上，將 磁極固定在轉(zhuǎn)子軛O)的外表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的永磁電機磁極固定結(jié)構(gòu)，其特征在于所述插槽(3-2)的橫 截面呈T形，并且T形的頂端位于圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板(3)的外環(huán)側(cè)。
全文摘要
永磁電機磁極固定結(jié)構(gòu)，屬于電機技術(shù)領(lǐng)域。它解決了內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁同步電機的轉(zhuǎn)子磁極定位不可靠的問題。它包括轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子軛，轉(zhuǎn)子軛套接在轉(zhuǎn)軸的外圓表面上，它還包括兩個圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板、P個磁極和P個定位鍵，兩個圓環(huán)形轉(zhuǎn)子壓板分別固定連接在轉(zhuǎn)子軛的兩端，并與轉(zhuǎn)子軛的外表面形成凹槽，P個定位鍵沿轉(zhuǎn)子圓周方向均勻分布，將所述凹槽均分為P個沿轉(zhuǎn)子軸向的容置空間，每個容置空間內(nèi)固定設(shè)置一個磁極。本發(fā)明適用于內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁電機的磁極定位。
文檔編號H02K1/28GK102097878SQ201110061568
公開日2011年6月15日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者徐永向, 江善林, 胡建輝, 鄒繼斌 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)