CN102593989A - 一种永磁同步直驱电机的转子结构 - Google Patents

Abstract

一种永磁同步直驱电机的转子结构，其转子采用空心结构轴(1)。空心结构轴(1)的一个环形端面上均匀分布有圆孔(2)。空心结构轴(1)上套有转子支架(3)，转子支架(3)沿圆周开均布的孔(4)，转子支架(3)上套有永磁体安装环(5)；转子支架(3)、永磁体安装环(5)和空心结构轴(1)同轴布置。永磁体安装环(5)的圆环表面沿圆周等距排布有永磁体定位孔(6)。永磁体安装环(5)的圆环两端的外沿有稍高于表面的挡板(7)。永磁体(10)安装在永磁体安装环(5)上。定位销(11)插入永磁体定位孔(6)中。转子法兰盘(8)固定在所述的圆孔(2)上，转子法兰盘(8)上沿圆周均匀开有连接负载的孔(9)。

Description

一种永磁同步直驱电机的转子结构

技术领域

本发明涉及一种永磁同步直驱电机的转子结构。

背景技术

传统的永磁电机转子都采用实心轴结构，电机的驱动端需要有轴伸伸出，在转子轴上套有硅钢片做成的磁轭，磁轭还需要采用一定的方式压紧和固定。这种结构在低速永磁直驱电机中会使得转子的重量较大，转动惯量大，对电机的控制精度造成影响。另外传统表面贴式永磁同步电机是通过将转子磁轭加工成燕尾槽的形式来进行永磁体的定位和安装。采用这种结构时，如果燕尾槽深了，电机的极间漏磁会比较大，降低了永磁体的利用率；如果燕尾槽浅了，永磁块的安装又会很困难。

中国专利02136825.2与200420083544.0分别公开了一种永磁体的机械固定结构和一种永磁电机的转子铁芯结构，两者均在永磁体两端使用保护环和加固环来给永磁体定位和加固，但是这种方式要在转子磁轭上加工很多螺孔，存在加工工艺复杂，制造费用高的问题。中国专利200810027409.7与93208901.1分别公开了一种永磁转子和改进型稀土交流伺服电机，两者均采用在磁轭冲片上开燕尾槽来固定永磁体，该种结构虽然安装工艺更加简单，但是燕尾槽的深度会增加电机的漏磁，降低永磁体的利用率，设计不合理时会严重影响电机性能。

因此，如何设计出适用于永磁同步直驱电机并且结构更加合理的转子，成为本领域的技术人员想要解决的问题。

发明内容

本发明提供一种永磁同步直驱电机的转子结构，该转子具有重量轻，与负载连接简单，散热面积更大，整体性和平衡性好，永磁体的安装精度高等优点。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的永磁同步直驱电机转子结构，包括中心为空心结构的轴，所述轴的一个环形端面上均匀分布有圆孔，用来固定转子法兰盘。所述的空心结构轴上套有转子支架，转子支架沿圆周开若干孔。因为支架较薄，同时又开了孔，使得该转子的重量具有较大程度的减轻。转子支架上套有永磁体安装环，永磁体安装环为圆环形，转子支架、永磁体安装环和空心结构轴同轴布置并且一体加工完成。该永磁体安装环的圆环表面上沿圆周等距排布若干永磁体周向定位孔，圆环形永磁体安装环两端的外沿加工有稍高于表面的挡板，该挡板用于永磁体的轴向定位。

所述的转子永磁体安装在所述的永磁体安装环上。所述的转子永磁体采用钕铁硼材料。

所述的转子永磁体圆周方向定位孔中插入铝制定位销。

所述的转子法兰盘上沿圆周均匀开了若干孔，这些孔用于和负载相连。

本发明可以广泛应用于低速永磁直驱电机中，可以改善电机的散热，提高电机的运行平稳性和电机的性能。

附图说明

图1为永磁同步直驱电机转子的驱动端结构示意图；

图2为安装了永磁体和定位销后的永磁同步直驱电机转子结构示意图；

图3为永磁同步直驱电机转子的法兰盘与转子结构示意图；

图4为安装了转子法兰盘后的永磁同步直驱电机转子结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。

图1-4所示为本发明的永磁同步直驱电机的转子结构。

图1为永磁同步直驱电机转子的驱动端结构示意图。如图1所示，该转子包括空心结构轴1，所述的空心结构轴1的一个环形端面上均匀分布有圆孔2，另一环形端面上无孔。所述的空心结构轴1上套有转子支架3，所述的转子支架3沿圆周均布有孔4。转子支架3上套有永磁体安装环5，永磁体安装环5为圆环形，转子支架3、永磁体安装环5和空心结构轴1同轴布置并且一体加工完成。永磁体安装环5的圆环表面沿圆周等距排布有永磁体周向定位孔6，永磁体安装环5的圆环两端外沿加工有稍高于圆环表面的挡板7。整个转子一体加工完成，使转子的整体性和平衡性更好，而且空心轴和转子支架的结构大大增加了转子散热面积和减轻了转子的重量，改善了整个转子的散热条件，提高了转子的运行平稳性，更有利于电机的低速运行。

图2为安装了永磁体和定位销后的永磁同步直驱电机转子结构示意图。如图1和图2所示，瓦片形永磁体10安装在所述的永磁体安装环外表面5上。在安装永磁体10时，先在永磁体的定位孔6中插入定位销11，并做防脱处理，定位销采用铝材。定位销11不突出永磁体安装环5的内表面及永磁体外表面。永磁体安装时粘接，安装完毕后，采用环氧胶等对间隙予以填充，并加温固化。采用这种方式安装永磁体，工艺相对简单，保证了精度，又可以充分利用永磁材料的磁能。

图3和图4分别为永磁同步直驱电机转子的法兰盘与转子结构示意图以及两者安装后的转子整体结构示意图。如图3和图4所示，空心结构轴1环形端面上均匀分布的圆孔2是用来固定转子法兰盘8。转子法兰盘8上沿圆周均匀开有若干孔9，所述的孔9和负载相连。

本发明可以广泛应用于低速永磁直驱电机中，可以提高电机的运行平稳性和电机的性能。加工方法和装配工艺也较简单。

Claims (5)

1.一种永磁同步直驱电机的转子结构，其特征在于：所述的转子采用空心结构轴(1)，所述的空心结构轴(1)的一个环形端面上均匀分布有圆孔(2)；所述的空心结构轴(1)上套有转子支架(3)，转子支架(3)沿圆周开有均布的孔(4)，转子支架(3)上套有永磁体安装环(5)；转子支架(3)、永磁体安装环(5)和空心结构轴(1)同轴布置并且一体加工完成；永磁体安装环(5)的圆环表面沿圆周等距排布有永磁体定位孔(6)，永磁体安装环(5)的圆环两端的外沿加工有稍高于表面的挡板(7)。

2.根据权利要求1所述的永磁同步直驱电机的转子结构，其特征在于：所述的永磁体(10)安装在所述的永磁体安装环(5)上，所述的转子永磁体采用钕铁硼材料制作。

3.根据权利要求1所述的永磁同步直驱电机的转子结构，其特征在于：所述的永磁体定位孔(6)中插入铝制定位销(11)。

4.根据权利要求1所述的永磁同步直驱电机的转子结构，其特征在于：所述的空心结构轴(1)的环形端面上的圆孔(2)用来固定转子法兰盘(8)。

5.根据权利要求4所述的永磁同步直驱电机的转子结构，其特征在于：所述的转子法兰盘(8)上沿圆周均匀开有孔(9)，所述的孔(9)用以和负载相连。

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