本發明涉及一種永磁電機、轉子及轉子的制造方法,屬于電機制造技術領域。
背景技術:
永磁電機是一種高效電機,之所以高效,是因為永磁電機轉子采用稀土永磁材料制成的永磁體磁極來勵磁,替換了傳統勵磁線圈勵磁的方式,這樣就較大的減少了電機的銅耗,提升了電機的效率。同時永磁電機具有較高的功率因數和易于控制的特點,在電動汽車、航空航天、工業設備等領域得到了廣泛應用。
釹鐵硼永磁材料是一種新型的永磁材料,由于該種材料具有高剩磁密度和高內稟矯頑力,具有較好的抗去磁性能,已經被普遍地使用在永磁電機上。但釹鐵硼永磁材料本身比較脆,易破碎,同時也極容易被氧化,因此,永磁體磁極在被使用之前,需要做表面防護處理,根據使用環境和場合的不同,表面處理的方法也有所不同,較為常用的處理方法有鍍鋅處理、鍍鎳處理等表面處理方式,鍍層一般都比較薄,在電機裝配過程中容易造成永磁體磁極鍍層的損傷,永磁體磁極安裝到電機的轉子鐵芯上之前就可能已經發生鍍層被破壞的情況,造成永磁體磁極被氧化。此外,如果永磁體磁極固定不牢固,永磁體磁極容易發生破碎并造成電機堵轉的嚴重問題。
技術實現要素:
鑒于以上所述現有技術的缺點,本發明的目的在于提供一種永磁電機、轉子及轉子的制造方法,能夠使永磁體磁極更牢固地固定在轉子上,并有效防止永磁體鍍層破損處被氧化。
為實現上述目的,本發明提供一種永磁電機的轉子,采用如下技術方案:一種永磁電機的轉子,包括轉軸和套設在轉軸上的轉子鐵芯,:所述轉子鐵芯的外周面布設有永磁體磁極,在轉子鐵芯的周圍包覆有環氧固定層,所述永磁體磁極位于環氧固定層與轉子鐵芯之間。
優選地,所述轉子鐵芯上設有鑲嵌卡槽,永磁體磁極上設有與所述鑲嵌卡槽配合的鑲嵌卡棱。
優選地,所述轉子鐵芯的兩端也由環氧固定層覆蓋。
優選地,所述環氧固定層的厚度為0.3至0.8毫米。
優選地,所述環氧固定層的厚度為0.5毫米。
與上述本發明的一種永磁電機的轉子相應地,本發明還提供一種永磁電機,采用如下技術方案:一種永磁電機,包括上述技術方案或任一優選的技術方案所述的永磁電機的轉子。
本發明還提供一種永磁電機的轉子的制造方法,采用如下技術方案:一種永磁電機的轉子的制造方法,包括如下步驟:
1)準備已經將轉子鐵芯和轉軸安裝好的半成品電機轉子;
2)在轉子鐵芯的外周面安裝未充磁的永磁體磁極;
3)在轉子鐵芯上吸附環氧粉末;
4)將吸附有環氧粉末的半成品轉子進行高溫處理而使環氧粉末固化,從而在轉子鐵芯的周圍形成環氧固定層。
優選地,在上述步驟2)中,未充磁的永磁體磁極通過膠水粘接在轉子鐵芯上。
優選地,在上述步驟2)和步驟3)之間,在轉軸上安裝防護套,所述防護套的開口的一端與轉子鐵芯的端面接觸。
優選地,在上述步驟3)中,先在轉子鐵芯上施加靜電,然后利用施加了靜電的轉子鐵芯吸附環氧粉末。
如上所述,本發明涉及的一種永磁電機的轉子,具有以下有益效果:在本發明的一種永磁電機的轉子中,由于在轉子鐵芯的周圍包覆有環氧固定層,永磁體磁極位于環氧固定層與轉子鐵芯之間;這樣,一方面,環氧固定層能夠防止永磁體磁極被氧化;另一方面,環氧固定層還能夠將永磁體磁極緊密地固定在轉子鐵芯上,防止永磁體磁極破碎而剝落下來。與本發明的一種永磁電機的轉子相應地,本發明的一種永磁電機和永磁電機的轉子的制造方法也具有上述有益效果,此處不再贅述。
附圖說明
圖1顯示為本發明的一種永磁電機的轉子的整體結構示意圖。
圖2顯示為沿轉軸的軸向觀察的本發明的一種永磁電機的轉子的橫截面示意圖。
圖3顯示為沿轉軸的軸向剖切的本發明的一種永磁電機的轉子的縱截面示意圖。
元件標號說明
1 轉軸 5 鑲嵌卡槽
2 轉子鐵芯 6 鑲嵌卡棱
3 永磁體磁極 7 防護套
4 環氧固定層
具體實施方式
以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式,熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。
須知,本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等,均僅用以配合說明書所揭示的內容,以供熟悉此技術的人士了解與閱讀,并非用以限定本發明可實施的限定條件,故不具技術上的實質意義,任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整,在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下,均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時,本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語,亦僅為便于敘述的明了,而非用以限定本發明可實施的范圍,其相對關系的改變或調整,在無實質變更技術內容下,當亦視為本發明可實施的范疇。
如圖1至圖3所示,本發明提供一種永磁電機的轉子,包括轉軸1和套設在轉軸1上的轉子鐵芯2,所述轉子鐵芯2的外周面布設有永磁體磁極3,在轉子鐵芯2的周圍包覆有環氧固定層4,所述永磁體磁極3位于環氧固定層4與轉子鐵芯2之間。在本發明的一種永磁電機的轉子中,由于在轉子鐵芯2的周圍包覆有環氧固定層4,永磁體磁極3位于環氧固定層4與轉子鐵芯2之間;這樣,一方面,環氧固定層4能夠對鍍層被破壞的永磁體磁極3起到防氧化保護的作用,防止永磁體磁極3被氧化;另一方面,環氧固定層4還能夠將永磁體磁極3緊密地固定在轉子鐵芯2上,防止永磁體磁極3與轉子鐵芯2脫離,而且環氧固定層4包覆在永磁體磁極3的表面上,能夠增強永磁體磁極3的強度,這樣,永磁體磁極3就不易發生表面材料破碎而剝落的現象,尤其是在電機轉子高速旋轉的時候,環氧固定層4包覆在永磁體磁極3的表面上而防止永磁體磁極3表面的材料在離心力的作用下而破碎剝落。
在本發明的一種永磁電機的轉子的技術方案中,為了便于將永磁體磁極3安裝到轉子鐵芯2上,如圖2所示,所述轉子鐵芯2上設有鑲嵌卡槽5,永磁體磁極3上設有與所述鑲嵌卡槽5配合的鑲嵌卡棱6,在安裝永磁體磁極3時,將永磁體磁極3從鑲嵌卡槽5的一端插入到鑲嵌卡槽5中,永磁體磁極3上的鑲嵌卡棱6與所述鑲嵌卡槽5配合,可以保證永磁體磁極3與轉子鐵芯2定位準確且鑲嵌牢固;在轉子鐵芯2的外周面上均布有多個鑲嵌卡槽5,每個鑲嵌卡槽5中設有一個永磁體磁極3。
在本發明的一種永磁電機的轉子的技術方案中,環氧固定層4用于將永磁體磁極3固定在轉子鐵芯2上并能夠防止永磁體磁極3被氧化,為了達到更好的效果,如圖1和圖3所示,在轉子鐵芯2的兩端也由環氧固定層4覆蓋,這樣,轉子鐵芯2的端部和永磁體磁極3的端部也被環氧固定層4覆蓋,能夠防止永磁體磁極3的端部被氧化,而且環氧固定層4能夠使永磁體磁極3與轉子鐵芯2之間緊密配合,增強轉子鐵芯2與永磁體磁極3的整體剛度和強度。一般地,所述環氧固定層4的厚度為0.3至0.8毫米比較合適,優選地,環氧固定層4的厚度為0.5毫米,這樣,既能夠保證環氧固定層4的成型效果較好,能夠保證環氧固定層4的強度,而且也能夠保證環氧固定層4對永磁體磁極3和轉子鐵芯2起到較好的固定作用。
與上述本發明的一種永磁電機的轉子相應地,本發明還提供一種永磁電機,包括上述技術方案或任一優選的技術方案所述的永磁電機的轉子。
本發明還提供一種永磁電機的轉子的制造方法,用于制造上述的本發明的一種永磁電機的轉子,包括如下步驟:
1)準備已經將轉子鐵芯2和轉軸1安裝好的半成品電機轉子;
2)在轉子鐵芯2的外周面安裝未充磁的永磁體磁極;
3)在轉子鐵芯2上吸附環氧粉末;
4)將吸附有環氧粉末的半成品轉子進行高溫處理而使環氧粉末固化,從而在轉子鐵芯2的周圍形成環氧固定層4。
在利用上述步驟制造出永磁電機的轉子之后,在對永磁體磁極3進行充磁,這樣,永磁體磁極3就能夠為電機提供勵磁了。
在向轉子鐵芯2上吸附環氧粉末以及后續將環氧粉末固化的作業中,可能需要移動轉子鐵芯2,這樣有可能導致永磁體磁極3相對轉子鐵芯2錯位;為了防止這種情況,在上述步驟2)中,未充磁的永磁體磁極3通過膠水粘接在轉子鐵芯2上,這樣可以將永磁體磁極3臨時固定在轉子鐵芯2上,使永磁體磁極3與轉子鐵芯2之間保持準確的定位,以防止永磁體磁極3與轉子鐵芯2發生錯位而使形成環氧固定層4之后的轉子報廢。當然,也可以采用螺釘等機械緊固件將永磁體磁極3與轉子鐵芯2臨時地固定在一起。
在轉子鐵芯2上吸附環氧粉末時,轉軸1上并不需要吸附環氧粉末,因此需要對轉軸1進行防護以防止環氧粉末粘附到轉軸1上,優選地,在上述步驟2)和步驟3)之間,在轉軸1上安裝防護套7,所述防護套7的開口的一端與轉子鐵芯2的端面接觸,這樣便可以防止環氧粉末粘附到轉軸1上,在將環氧粉末進行高溫處理而形成環氧固定層4之后,再將防護套7取下,可以采用銅質材料制作防護套7,銅質材料較軟,不易磕碰磨損轉軸1。
在上述步驟3)中,為了便于在轉子鐵芯2上吸附環氧粉末,可以采用靜電吸附的原理,先在轉子鐵芯2上施加靜電,然后利用施加了靜電的轉子鐵芯2吸附環氧粉末。
本發明的一種永磁電機的轉子的制造方法,操作簡便,成本低,特別適合中小功率永磁電機的大批量生產。
綜上所述,本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效,而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下,對上述實施例進行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應由本發明的權利要求所涵蓋。