專利名稱：永磁電機內轉子裝配結構和方法
技術領域：
本發明涉及一種電機裝配結構和方法，特別涉及一種永磁電機內轉子裝配結構和方法。
背景技術：
由于永磁同步電機高效節能、功率密度和轉矩密度高而應用廣泛。目前，常用永磁電機的結構按磁通穿過氣隙時的走向分為徑向磁通圓柱式永磁電機和軸向磁通盤式永磁電機。而徑向磁通圓柱式永磁電機由外轉子和內轉子結構兩種。大多數徑向磁通圓柱式永磁電機設計為內轉子結構，一般來說，內轉子結構的轉子轉動慣量較低，適用于要求快速加減速、期望轉矩轉動慣量比較高的情況特別是伺服電機 中常常采用；由于定子散熱條件較好，電機安裝方便，大多數徑向磁路電機設計為內轉子式。永磁同步電機的定子結構和異步交流電機相似，制造工藝也相似，但兩者的轉子結構完全不相同，永磁同步電機轉子嵌入一體化磁鋼(稀土磁性材料),這種一體化結構的磁鋼制造不太方便,尤其是制造大功率永磁同步電機時，必須使用復雜的工裝。原來的裝配工藝只是將燒結而成的永磁體作尺寸上的機械加工，直接裝配至轉子鐵芯上，不能滿足貼好后永磁體外徑尺寸的圓度和轉子鐵芯內孔的同軸度，只有保證上述兩個條件才能實現均勻的氣隙磁場，使電機轉動更平穩。中國專利公開號CN1588756A，
公開日2005年3月2日，公開了一種永磁同步電機的磁鋼及其磁鋼的安裝方法。一種永磁同步電機的磁鋼，磁鋼為多段結構，每段磁鋼通過粘合部位連接。此技術方案依然存在有永磁同步電機轉子嵌入一體化磁鋼(稀土磁性材料)，這種一體化結構的磁鋼制造不太方便，尤其是制造大功率永磁同步電機時，必須使用復雜的工裝，不能滿足貼好后永磁體外徑尺寸的圓度和轉子鐵芯內孔的同軸度，無法保證實現均勻的氣隙磁場，容易題使得裝配好的使電機轉動不平穩的問題。

發明內容
本發明的目的在于解決現有技術不能滿足貼好后永磁體外徑尺寸的圓度和轉子鐵芯內孔的同軸度，無法保證實現均勻的氣隙磁場，容易使得裝配好的使電機轉動不平穩的問題，提供一種轉子鐵芯和磁性永磁體裝配好后具有良好的同心度和外徑公差要求的裝配結構和方法。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種永磁電機內轉子裝配結構，適用于永磁電機內轉子的磁鋼裝配，包括芯軸、底座和定位基座，所述的定位基座卡接在底座正表面上，芯軸與所述的底座活動連接，所述的定位基座的內壁呈圓柱形，所述的內壁上設置有若干組填設磁鋼用的相互對應均勻排布的內轉子磁鋼卡槽，所述的定位基座上對應每個內轉子磁鋼卡槽均開設有外固定槽，所述的外固定槽內填設有外加磁性體或線圈。利用此裝配裝置克服了由于永磁體厚度不均勻而帶來的裝配完后尺寸公差和形位公差的問題，從而滿足高精度電機的需要。作為優選，所述的內轉子磁鋼卡槽數量為六個或二的整數倍個，任意相鄰內轉子磁鋼卡槽的對應圓心角度數均相等。作為優選，任意相鄰的外固定槽的之間的間距均相等，所有外固定槽與相對應的內轉子磁鋼卡槽之間的間距也均相等。這樣設置保證了裝配時外磁場較為均勻，能夠保證磁鋼均勻固定。作為優選,所述磁鋼朝向定位基座圓心處的極性與所述外加磁性體或線圈朝向定位基座圓心處的極性相同。這樣設置，相對磁鋼提供一個反向磁場，把磁鋼固定在定位基座上消除轉子鐵芯對磁鋼吸力的影響，能滿足貼好后永磁體外徑尺寸的圓度和轉子鐵芯內孔的同軸度要求。作為優選，所述底座對應基座上的外固定槽的槽底開設有頂桿孔，所述頂桿孔為通孔。頂桿孔的設置，可以方便將外固定槽內的外加磁性體頂出外固定槽，方便取出內轉
子。作為優選，所述的底座正表面對應內轉子的磁鋼內壁處，設置有儲膠槽。儲膠槽的設置，保證了多余的固定膠可以順利流至儲膠槽內，保證了裝配完后尺寸公差和形位公差。作為優選，所述的底座整體呈圓柱形，所述的底座上開設有固定槽，固定槽整體呈圓形，固定槽的內徑與永磁電機的內轉子的外徑相匹配。這樣設置可以將基座固定在底座上，保證了基座能穩定連接在底座上。作為優選，所述的底座中心處開設有連接孔，所述的芯軸與所述的底座通過螺釘連接。一種永磁電機內轉子裝配方法，適用于永磁電機內轉子裝配結構，其特征在于永磁電機內轉子裝配方法包括以下步驟
步驟一將非導磁性材料制成的底座和永磁電機芯軸用螺釘固定，再把定位基座沿底座內徑安置至底座上；
步驟二 把外加磁性體插入非導磁材料制成的定位基座的外固定槽內，利用外加磁場力將內轉子的磁鋼固定在定位基座上；
步驟三在內轉子鐵芯上涂覆一層膠水，轉子鐵芯順著芯軸導入底座；
步驟四待膠水固化后，利用頂桿通過頂桿孔將外加磁性體頂出，將定位基座取出，然后再取出內轉子。作為優選，在步驟二中，插入外固定槽內的為線圈并上電，在步驟四中先執行線圈斷電動作。本發明的實質性效果是本發明采用了在裝配磁鋼時外加磁場的方式解決了磁鋼裝配時磁場的干擾，克服由于永磁體厚度不均勻而帶來的裝配完后尺寸公差和形位公差的問題，從而滿足高精度電機的需要。


圖I是本發明中定位基座的一種正視結構不意 圖2是本發明中B-B的一種刨面結構示意 圖3是本發明的C-C的一種刨面結構示意 圖4是本發明中定位基座的一種結構示意 圖5是本發明的一種結構示意圖。
圖中I、定位基座，2、外加磁性體，3、磁鋼，4、內轉子鐵芯，5、芯軸，6、底座，7、涂膠區，8、儲膠槽，9、頂桿孔。
具體實施例方式下面通過具體實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。實施例I :
一種永磁電機內轉子裝配結構，適用于永磁電機的內轉子裝配，包括芯軸5、底座6和定位基座I (參見附圖4)。用于將內轉子的磁鋼3均 勻貼附著至內轉子鐵芯4的表面。定位基座I卡接在底座6的正表面上，底座6整體呈圓柱形，底座6采用非導磁性材料制成，底座6的正面開設有固定定位基座I的固定槽，底座6下表面中心處開設有螺孔，底座6通過螺釘與芯軸5的一端連接，定位基座I整體呈管狀，定位基座I的外壁與底座6上的固定槽緊密配合，定位基座I的內壁呈圓柱形，定位基座I的內壁上設置有三組填共計六個設磁鋼用的相互對應均勻排布的內轉子磁鋼卡槽(參見附圖2)，每個內轉子磁鋼卡槽內均用于填設內轉子的磁鋼3，任意相鄰內轉子磁鋼卡槽的對應圓心角度數均相等。每對相鄰磁鋼3對應定位基座I表面圓心處的夾角均為60°。定位基座I上對應每個內轉子磁鋼卡槽均開設有外固定槽。這樣設置，保證了外加磁場能較好地抵消磁鋼固有磁力，保證安裝時的準確度，從而滿足高精度電機的需要。任意相鄰的外固定槽的之間的間距均相等，所有外固定槽與相對應的內轉子磁鋼卡槽之間的間距也均相等。磁鋼朝向定位基座圓心處的極性與外加磁性體或線圈朝向定位基座圓心處的極性相同。即內轉子的磁鋼朝向定位基座I圓心處的極性順時針排序依次為S極、N極、S極、N極、S極、N極(參見附圖I和3)，而相應的外加磁性體2朝向定位基座I圓心處的極性順時針排序也依次為S極、N極、S極、N極、S極、N極。外加磁性體2的內壁均為弧形，外加磁性體2的內壁所對應的圓心位于定位基座I的中心,磁鋼3的內外壁均為弧形，每個磁鋼3的內外壁與對應外加磁性體2的內壁所對應的圓為同心圓，即外加磁性體2的內壁與磁鋼3的內外壁均平行。底座6對應基座上的外固定槽的槽底開設有頂桿孔9，頂桿孔9為通孔。內轉子的磁鋼3朝向定位基座I的磁鋼3內壁處設有涂膠區7 (參見附圖5)，底座6正表面對應內轉子的磁鋼3內壁處的涂膠區7，設置有儲膠槽8。—種永磁電機內轉子裝配方法，適用于永磁電機內轉子裝配結構，永磁電機內轉子裝配方法包括以下步驟
步驟一將非導磁性材料制成的底座和永磁電機芯軸用螺釘固定，確保底座與芯軸的同軸度，再把定位基座沿底座內徑安置至底座上，這樣設置保證了轉子安裝時的同軸度有很好的保證；
步驟二 把外加磁性體插入非導磁材料制成的定位基座的外固定槽內，利用外加磁場力將內轉子的磁鋼固定在定位基座上；
步驟三在內轉子鐵芯上涂覆一層膠水，轉子鐵芯順著芯軸導入底座；轉子鐵芯與內轉子的磁鋼內壁接觸，膠水在涂膠區均勻分布，多余的膠水溢出，流入儲膠槽，保證了內轉子的磁鋼內壁均與內轉子鐵芯有較好的連接，當內轉子鐵芯抵達固定位置后，將本實施例靜置，膠水開始固化，內轉子的磁鋼與轉子鐵芯粘接；
步驟四當本實施例靜置一段時間后，確認膠水已經固化，使用者利用頂桿通過頂桿孔將外加磁性體頂出，然后將定位基座從底座中取出，然后再取出內轉子。此時的內轉子已經均勻固定有磁鋼，結構牢固，克服由于永磁體厚度不均勻而帶來的裝配完后尺寸公差和形位公差的問題，從而滿足高精度電機的需要實施例2
實施例2與實施例I基本相同，不同之處在于實施例2中，定位基座I上對應每個內轉子磁鋼卡槽均開設有外固定槽，外固定槽距離定位基座I表面圓心處的距離大于內轉子磁鋼卡槽至定位基座I圓心處的距離。外固定槽內填設有用于產生抵消內轉子的磁鋼極性的線圈，線圈通電時產生磁場，線圈通電時，朝向定位基座I圓心處的極性順時針排序也依次為S極、N極、S極、N極、S極、N極。一種永磁電機內轉子裝配方法，適用于永磁電機內轉子裝配結構，特別是當轉子的磁鋼結構龐大或者磁性較大時，永磁電機內轉子裝配方法包括以下步驟
步驟一將非導磁性材料制成的底座和永磁電機芯軸用螺釘固定，再把定位基座沿底
座內徑安置至底座上；
步驟二 把線圈插入非導磁材料制成的定位基座的外固定槽內，并對線圈上電，線圈由于電磁感應產生磁場，利用外加磁場力將內轉子的磁鋼固定在定位基座上；
步驟三在內轉子鐵芯上涂覆一層膠水，轉子鐵芯順著芯軸導入底座；
步驟四待膠水固化后，先執行線圈斷電動作，然后將定位基座取出，然后再取出內轉子。以上所述的實施例只是本發明的一種較佳的方案，并非對本發明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。
權利要求
1.一種永磁電機內轉子裝配結構，適用于永磁電機內轉子的磁鋼裝配，包括芯軸、底座和定位基座，所述的定位基座卡接在底座正表面上，芯軸與所述的底座活動連接，所述的定位基座的內壁呈圓柱形，其特征在于所述的內壁上設置有若干組填設磁鋼用的相互對應均勻排布的內轉子磁鋼卡槽，所述的定位基座上對應每個內轉子磁鋼卡槽均開設有外固定槽，所述的外固定槽內填設有外加磁性體或線圈。
2.根據權利要求I所述的永磁電機內轉子裝配結構，其特征在于所述的內轉子磁鋼卡槽數量為六個或ニ的整數倍個，任意相鄰內轉子磁鋼卡槽的對應圓心角度數均相等。
3.根據權利要求I所述的永磁電機內轉子裝配結構，其特征在于任意相鄰的外固定槽的之間的間距均相等，所有外固定槽與相對應的內轉子磁鋼卡槽之間的間距也均相等。
4.根據權利要求I所述的永磁電機內轉子裝配結構，其特征在于所述磁鋼朝向定位基座圓心處的極性與所述外加磁性體或線圈朝向定位基座圓心處的極性相同。
5.根據權利要求I所述的永磁電機內轉子裝配結構，其特征在于所述底座對應基座上的外固定槽的槽底開設有頂桿孔，所述頂桿孔為通孔。
6.根據權利要求I所述的永磁電機內轉子裝配結構，其特征在于所述的底座正表面對應內轉子的磁鋼內壁處，設置有儲膠槽。
7.根據權利要求I所述的永磁電機內轉子裝配結構，其特征在于所述的底座整體呈圓柱形，所述的底座上開設有固定槽，固定槽整體呈圓形，固定槽的內徑與永磁電機的內轉子的外徑相匹配。
8.根據權利要求7所述的永磁電機內轉子裝配結構，其特征在于所述的底座中心處開設有連接孔，所述的芯軸與所述的底座通過螺釘連接。
9.一種永磁電機內轉子裝配方法,適用于永磁電機內轉子裝配結構,其特征在于永磁電機內轉子裝配方法包括以下步驟 步驟一將非導磁性材料制成的底座和永磁電機芯軸用螺釘固定，再把定位基座沿底座內徑安置至底座上； 步驟ニ 把外加磁性體插入非導磁材料制成的定位基座的外固定槽內，利用外加磁場力將內轉子的磁鋼固定在定位基座上； 步驟三在內轉子鐵芯上涂覆ー層膠水，轉子鐵芯順著芯軸導入底座； 步驟四待膠水固化后，利用頂桿通過頂桿孔將外加磁性體頂出，將定位基座取出，然后再取出內轉子。
10.根據權利要求9所述的永磁電機內轉子裝配結構，其特征在于在步驟ニ中，插入外固定槽內的為線圈并上電，在步驟四先執行線圈斷電動作。
全文摘要
本發明涉及一種永磁電機內轉子裝配結構和方法。本發明可以解決現有技術不能滿足貼好后永磁體外徑尺寸的圓度和轉子鐵芯內孔的同軸度的問題，其技術方案要點是包括芯軸、底座和定位基座，所述的定位基座卡接在底座正表面上，芯軸與所述的底座活動連接，所述的定位基座的內壁呈圓柱形，其特征在于所述的內壁上設置有若干組填設磁鋼用的相互對應均勻排布的內轉子磁鋼卡槽，所述的定位基座上對應每個內轉子磁鋼卡槽均開設有外固定槽，所述的外固定槽內填設有外加磁性體或線圈。本發明克服了由于永磁體厚度不均勻而帶來的裝配完后尺寸公差和形位公差的問題，從而滿足高精度電機的需要。
文檔編號H02K1/27GK102856997SQ20121029243
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月17日 優先權日2012年8月17日
發明者吳乾軍, 韓軍, 董瑜堂 申請人:寧波菲仕電機技術有限公司