本發(fā)明涉及微特電機技術領域,更具體地,涉及在微電機上使用的一種絕緣轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
背景技術:
用在中央空調(diào)盤管風機上的直流變頻電機,轉(zhuǎn)子采用永久磁石和轉(zhuǎn)子鐵芯一體化注塑結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)子鐵芯由硅鋼片制成,是導磁材料。永久磁石在轉(zhuǎn)子鐵芯外表面按照磁極數(shù)等分均布,由PBT材料填充注塑成一個整體,轉(zhuǎn)軸安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)孔中。在電機運轉(zhuǎn)過程中,轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生感應電動勢,轉(zhuǎn)子鐵芯、永久磁石和轉(zhuǎn)軸是等勢體。軸承安裝在轉(zhuǎn)軸兩端,軸承的內(nèi)輪也和轉(zhuǎn)子處于同一電勢。軸承的外輪與端蓋上的軸承室接觸,當電機處于干燥環(huán)境時,電機表面靜電荷聚集,軸承外輪上也同樣帶有靜電荷。這樣軸承內(nèi)外輪之間產(chǎn)生了電位差,形成電荷在內(nèi)外輪間移動,在軸承鋼球表面產(chǎn)生放電現(xiàn)象。久而久之,鋼球表面產(chǎn)生電火花引起的摩耗,軸承異音產(chǎn)生。市場上出現(xiàn)這樣的不良引起的索賠,原因就是軸承與電子表面處于同一電勢,增加了軸承內(nèi)外輪的電位差,引起了靜電腐蝕。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效降低軸承靜電腐蝕的絕緣轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn)的,本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的,一種絕緣結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子,由轉(zhuǎn)軸、內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯、外轉(zhuǎn)子磁軛、永久磁石和工程塑料PBT組成,內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯、外轉(zhuǎn)子磁軛、永久磁石三者在模具內(nèi)注入PBT成型為轉(zhuǎn)子注塑件,內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯和外轉(zhuǎn)子磁軛間大于5mm的距離,在兩者中間用PBT填充。
本發(fā)明在內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯圓心處設有安裝轉(zhuǎn)軸的通孔,其外圓周上設計有交替布置的半圓形凹槽和三角形凸起。
所述外轉(zhuǎn)子磁軛的外圓表面上設計有與轉(zhuǎn)子極數(shù)相同的楔形凸起,楔形的頭部呈梯形,起到分隔磁瓦的作用,楔形根部兩側(cè)有圓弧狀凹陷,注入PBT,增強磁瓦徑向的束縛。
所述外轉(zhuǎn)子磁軛內(nèi)徑上設有與磁極數(shù)相等的燕尾槽,燕尾槽內(nèi)填充PBT以增加外轉(zhuǎn)子磁軛圓周方向的扭力。
所述外轉(zhuǎn)子磁軛與內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯之間填充PBT,其厚度>5mm,并在PBT厚度上設計出腰形槽和圓孔,以降低外轉(zhuǎn)子磁軛與內(nèi)鐵芯之間的電容量,因為空氣的介電常數(shù)大于PBT的介電常數(shù)。腰形槽和圓孔在軸向上不是通孔,中間留有一定厚度,用來增加轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時,內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯和外轉(zhuǎn)子磁軛之間承受的離心力。
本發(fā)明絕緣轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)采用轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子帶電部位絕緣的結(jié)構(gòu),即將轉(zhuǎn)子鐵芯由一個零件變成兩個零件,分別由內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯和外轉(zhuǎn)子磁軛組成,兩者之間填充PBT塑料起到內(nèi)外絕緣的作用,這樣永久磁石分布在外轉(zhuǎn)子磁軛的外表面,兩者在定子通電后產(chǎn)生感應電動勢,具有同一電勢,而內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯上產(chǎn)生的感應電動勢則很低可以忽略不計,基本處于零電位。轉(zhuǎn)軸通過內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)孔,因此軸承內(nèi)輪上的電位與內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯相同,處于零電位,這樣當由于靜電作用使軸承外輪帶電時,軸承內(nèi)輪零電位,內(nèi)外輪之間電位差下降,發(fā)生靜電腐蝕的概率及程度均大幅降低。
附圖說明
圖1是本發(fā)明絕緣注塑轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明絕緣注塑轉(zhuǎn)子的橫剖視圖;
圖3是圖1的A-A剖視圖;
圖4是本發(fā)明外轉(zhuǎn)子磁軛結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是圖4的B處局部放大示意圖;
圖6是本發(fā)明內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.永久磁石,2.外轉(zhuǎn)子磁軛,3.內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯,4.PBT塑料,5腰形槽,6.圓孔,7定位孔Ⅰ,8.定位孔Ⅱ,9.定位孔Ⅲ,10.定位孔Ⅳ,11.壁厚,12楔形凸起,13.燕尾槽, 14.半圓形凹槽,15.三角形凸起。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明,但不作為對本發(fā)明的限制:
圖2中,一種絕緣轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),由永久磁石1、外轉(zhuǎn)子磁軛2、內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯3、PBT塑料(聚對苯二甲酸丁二醇酯)4在模具內(nèi)注塑成型為一體。其中內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯3與外轉(zhuǎn)子磁軛2間填充PBT,兩者之間距離大于5mm,兩者之間距離越大轉(zhuǎn)子上帶有的靜電容量越小,軸電壓越低,引起靜電腐蝕的可能性也越低。
如圖1所示,轉(zhuǎn)子各部件在模具內(nèi)注塑成型時,各部件所需要定位孔如下,定位孔Ⅰ7是固定內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯3的工藝孔,使內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯3在徑向和軸向同時定位;定位孔Ⅱ8用來固定外轉(zhuǎn)子磁軛2的圓周方向位置;定位孔Ⅲ9用來固定外轉(zhuǎn)子磁軛2的軸向位置;定位孔Ⅳ10用來固定永久磁石1軸向位置。
上述永久磁石1、外轉(zhuǎn)子磁軛2、內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯3按定位孔位置放入模具后,由熔溶的PBT塑料4注入將各部品的空隙內(nèi)全部填充完全,成形為一個注塑轉(zhuǎn)子整體。在外轉(zhuǎn)子磁軛2的外圓周表面,設計有分隔永久磁石1的楔形凸起12,如圖5所示,楔形凸起12的頭部設計成梯形,根部設計成兩個圓弧形凹槽。如圖3所示,PBT塑料4注塑后,楔形凸起12的根部注滿PBT塑料4,這樣可以增加永久磁石1的固定強度,在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時,楔形根部圓弧形的PBT不容易從外轉(zhuǎn)子磁軛2中脫出,保證了永久磁石1不會由于大離心力而脫出轉(zhuǎn)子表面。外轉(zhuǎn)子磁軛2的內(nèi)圓周上設計有燕尾槽13,注塑PBT后的結(jié)構(gòu)如圖3所示,PBT塑料4填充在燕尾槽13內(nèi),使外轉(zhuǎn)子磁軛2徑向固定,可承受大的徑向扭矩,在離心力作用下不會產(chǎn)生外轉(zhuǎn)子磁軛2與PBT塑料4分離。
如圖6所示,內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯3的外周設計成三角形凸起15和半圓形凹槽14交替排布式樣,其作用是注塑PBT塑料4后,內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯3圓周方向固定,能夠承受大扭矩。
為了降低轉(zhuǎn)子表面靜電容量,內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵芯3和外轉(zhuǎn)子磁軛2之間填充的PBT塑料4,設計出腰形槽5和圓孔6,因為空氣的介電常數(shù)大于PBT,所以可以降低轉(zhuǎn)子表面靜電容量,從而降低靜電腐蝕的發(fā)生。這個腰形槽5和圓孔6不是通孔,在轉(zhuǎn)子中間留有一定壁厚11,可以增加轉(zhuǎn)子承受的徑向扭矩。且腰形槽5的底部設計成一定的斜度,優(yōu)選為20°,其所形成的壁厚外薄內(nèi)厚,這樣在環(huán)境溫度變化時,PBT塑料4不會因為熱脹冷縮而開裂。
本發(fā)明的上述實施例,僅僅是清楚地說明本發(fā)明所做的舉例,但不用來限制本發(fā)明的保護范圍,所有等同的技術方案也屬于本發(fā)明的范疇,本發(fā)明的專利保護范圍應由各項權(quán)利要求限定。