CN105656231B - 一种内散热隐极转子 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种内散热隐极转子，包括冲片叠压铁心、磁瓦、转子芯轴、挡板、风扇、轴用弹性挡圈、轴承；冲片叠压铁心由冲片相叠加、固定而成，冲片外侧圆边对称设有开口，于冲片外圆周上设圆弧状的槽孔，槽孔所在圆的圆心和冲片圆心错位，槽孔与冲片内环之间均布4个内通风道；挡板上设有配合内通风道的通风口；转子芯轴底部连接风扇，转子芯轴顶部连接轴承。本发明的有益效果：通过冲片外侧圆边对称所设开口减轻了转子的重量，通过冲片上所设内通风道与通风口，配合风扇使用降低了转子高速运转带来的高温，避免电机烧毁；安装磁瓦的圆弧状槽孔所在圆的圆心和冲片圆心错位，使气隙均匀、合理，提升了效率。
Description
技术领域
本发明涉及于电机技术领域，具体地说，涉及一种电机转子冲片。
背景技术
电机由转子和定子两部分组成，它是用来实现电能与机械能和机械能与电能的转换装置。转子，是电机中的旋转部件，一般包括磁极、转轴、绕组、滑环、电刷等组成，在电刷和滑环通入直流电励磁，产生固定磁极，根据容量大小和转速高低转子结构分凸极和隐极两种。凸极特点：气隙不均匀，有明显的磁极，转子铁芯短粗，适用于转速低于1000r/min，极对数p≥3的电动机。隐极特点：气隙均匀，无明显的磁极，转子铁芯长细，适用于转速高于1500r/min，极对数p≤2的电动机。隐极转子适用于转速较高的情况下，但转速高则发热量也高，如果转子高速运转产生的热量不及时带走则电机将会因为高温烧毁；而且转子质量过大的话会造成转动效率下降。静止的磁极和旋转的电枢之间的间隙叫做气隙，气隙的大小，决定磁通量的大小，如果气隙较大的话，漏磁就多，那么电机的效率就会降低，如果气隙太小，就容易扫定子膛。因此，需要将气隙控制到一个合理的数值，才能达到最佳效果。
发明内容
因此本发明提出一种内散热隐极转子，解决了转子高速运转产生的热量不能及时带走、散热的缺点以及将气隙控制到一个合理的范围。
本发明的技术方案是这样实现的：一种内散热隐极转子，包括冲片叠压铁心、设于冲片叠压铁心上的磁瓦、转子芯轴、挡板、风扇、轴用弹性挡圈、轴承；所述叠压铁心由冲片相叠加、固定而成，所述冲片为圆环状转盘，沿转子芯轴转动，于冲片外侧圆边对称设有开口，冲片叠加成为冲片叠压铁心后，开口叠加成为一个槽，减轻叠加后的重量；于冲片外圆周上设四个安装磁瓦的圆弧状的槽孔，所述槽孔所在圆的圆心和冲片圆心错位1.5mm-2.5mm，保证冲片能沿用传统磁瓦，且不会因为错心太多造成气隙不均匀量增加，最后造成性能下降；槽孔与冲片内环之间均布4个配合铆钉使用的孔，槽孔与冲片内环之间均布4个内通风道；所述挡板分为前挡板与后挡板，前挡板为与冲片相同的圆环，所述前挡板上设有4个配合铆钉紧固的配合孔，所述前挡板上设有4个配合内通风道的通风口，所述内通风道、通风口形状、大小相同，配合风扇散热，所述前挡板设于叠压铁心一端，所述后挡板设于叠压铁心另一端，前挡板与后挡板对称布置，前、后档板采用外圆封闭式结构，封闭了转子两边的风道，只在前、后挡板内部位置开通风口，风道位置和冲片内通风道位置重合，这样的结构降低风磨损耗。所述后挡板与前挡板结构、大小相同；将若干冲片叠加形成冲片叠压铁心，通过冲片叠压铁心上的孔、前、后挡板上的配合孔进行铆接，起到紧固作用，将冲片和后挡板铆接在一起，冲片和前挡板铆接在一起；所述转子芯轴底部连接风扇，所述转子芯轴顶部依次穿过后挡板、冲片叠压铁心、前挡板、轴用弹性挡圈连接轴承，减小转子转动的摩擦。
进一步地，所述冲片外径为98mm-99mm，内径为35mm。保证电机的气隙磁密均匀，电枢反应效果恰当。
更进一步地，所述开口为2个，所述开口包括两条侧边以及连接两条侧边的底边，所述底边为圆弧，所述圆弧所在圆、冲片、挡板为同心圆，且所述圆弧所在圆的直径为64mm-70mm，所述两条侧边形成角度均为35°-50°。开口起减重作用，开口大则减重越多，转子效率越高。
更进一步地，所述孔与配合孔的内径均为6mm，所述孔设于距离冲片圆心47mm-50mm的圆周上，所述配合孔设于距离挡板圆心47mm-50mm的圆周上。
更进一步地，所述磁瓦长度根据功率选取，基准长度为40mm-50mm。长度选取法则为N*基准值，N是根据功率选择的大于1的自然数(N＝2,3,4,5)，适用范围更广。
更进一步地，所述内通风道设于距离冲片圆心48mm-53mm的圆周上，所述通风口设于距离挡板圆心48mm-53mm的圆周上。这种结构可以有效的降低转子风磨损耗，但同时也满足电机整体的散热要求，且不影响整体机械强度。
更进一步地，发电机定子铁心长度为：以40mm—53mm为基准，长度选取法则为N*基准值，N是根据功率选择的大于1的自然数(N＝2,3,4,5),该定子铁心的选择和设计规范也确定了接下来转子磁铁长度的选择。磁瓦的实际极弧系数就是磁瓦的实际弧度和转子的极距之比，范围0.635---0.75为最佳，定、转子的长度统一，性能价格相对最优。
更进一步地，磁瓦磁化方向厚度选择：
h＝σ*K
σ＝气隙数值
K＝经验参数(10---18的范围)
磁瓦采用整体结构设计，中间不需要螺钉孔，这样设计机械性更好，使用安全性更高。
更进一步地，冲片极靴采用130--145°极弧设计。增加了实际磁极弧度，把气隙不均匀影响降到最低。
通过上述公开内容，本发明的有益效果为：通过冲片外侧圆边对称所设开口减轻了转子的重量，通过冲片上所设4个内通风道与挡板上所设配合内通风道的4个通风口，配合风扇使用降低了转子高速运转带来的高温，避免电机烧毁；安装磁瓦的圆弧状槽孔所在圆的圆心和冲片圆心错位，使气隙均匀、合理，提升了效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为冲片的结构示意图。
图3为前挡板的结构示意图。
图4为实施例三中冲片的结构示意图。
附图标记如下：
1磁瓦，2转子芯轴，3风扇，4轴用弹性挡圈，5轴承，6冲片，7开口，8槽孔，9孔，10前挡板，11后挡板，12配合孔，13通风口，14冲片叠压铁心，15内通风道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1至3所示，一种内散热隐极转子，包括冲片叠压铁心14、设于冲片叠压铁心14上的磁瓦1、转子芯轴2、挡板、风扇3、轴用弹性挡圈4、轴承5。
所述冲片叠压铁心14由若干冲片6相叠加、固定而成，所述冲片6为圆环状转盘，所述冲片外径为98mm，内径为35mm，于冲片6外侧圆边对称设有起减重作用的开口7，减轻转子重量，保证转动效率，冲片6叠加、固定形成冲片叠压铁心14后可在转子芯轴2上转动，于冲片6外圆周上设四个安装磁瓦的圆弧状的槽孔8，所述槽孔8所在圆的圆心和冲片6圆心错位1.5mm，保证冲片能沿用传统磁瓦，且不会因为错心太多造成气隙不均匀量增加，最后造成性能下降；槽孔8与冲片6内环之间均布4个配合铆钉使用的孔9，槽孔8与冲片6内环之间均布4个内通风道15，配合风扇3转动带走转子热量，所述冲片极靴极弧为130°，增加了实际磁极弧度，把气隙不均匀影响降到最低。
所述挡板分为前挡板10与后挡板11，前挡板10为与冲片6相同的圆环，所述前挡板10上设有4个配合铆钉紧固的配合孔12，所述前挡板10上设有配合内通风道15的通风口13，所述前挡板10设于叠压铁心14一端，所述后挡板11设于冲片叠压铁心14另一端，前挡板10与后挡板11对称布置，所述后挡板11与前挡板10结构、大小相同，将冲片6和后挡板11铆接在一起，冲片6和前挡板10铆接在一起，所述内通风道15设于距离冲片6圆心48mm的圆周上，所述通风口13设于距离挡板6圆心48mm的圆周上。即挡板上的通风口13配合冲片叠压铁心14上的内通风道15，在转动风扇3的作用下带走转子高速运转带来的热量，降低了转子的温度。
所述减重开口7包括两条侧边以及连接两条侧边的底边，所述底边为圆弧，所述圆弧所在圆、冲片、挡板为同心圆，且所述圆弧所在圆的直径为64mm，所述两条侧边形成角度均为35°。所述孔9与配合孔12的内径均为6mm，所述孔9设于距离冲片6圆心47mm的圆周上，所述配合孔12设于距离挡板圆心47mm的圆周上。所述磁瓦1牌号为N35H—N38SH。
磁瓦基准长度为40mm，N＝3，即磁瓦长度为120mm，冲片叠压铁心基准长度为40mm，N＝3，即铁心长度为120mm。磁瓦的实际极弧系数为0.635。
所述转子芯轴2底部连接风扇3，所述转子芯轴2顶部依次穿过后挡板11、冲片叠压铁心、前挡板10、轴用弹性挡圈4连接轴承5。
实施例二
如图1至3所示，一种内散热隐极转子，包括冲片叠压铁心14、设于冲片叠压铁心14上的磁瓦1、转子芯轴2、挡板、风扇3、轴用弹性挡圈4、轴承5。
所述冲片叠压铁心14由若干冲片6相叠加、固定而成，所述冲片6为圆环状转盘，所述冲片外径为99mm，内径为35mm，于冲片6外侧圆边对称设有起减重作用的开口7，减轻转子重量，保证转动效率，冲片6叠加、固定形成冲片叠压铁心14后可在转子芯轴2上转动，于冲片6外圆周上设四个安装磁瓦的圆弧状的槽孔8，所述槽孔8所在圆的圆心和冲片6圆心错位2.5mm，保证冲片能沿用传统磁瓦，且不会因为错心太多造成气隙不均匀量增加，最后造成性能下降；槽孔8与冲片6内环之间均布4个配合铆钉紧固使用的孔9，槽孔8与冲片6内环之间均布4个内通风道15，配合风扇3转动带走转子热量，所述冲片极靴极弧为145°，增加了实际磁极弧度，把气隙不均匀影响降到最低。
所述挡板分为前挡板10与后挡板11，前挡板10为与冲片6相同的圆环，所述前挡板10上设有4个配合铆钉紧固的配合孔12，所述前挡板10上设有配合内通风道15的通风口13，所述前挡板10设于叠压铁心14一端，所述后挡板11设于冲片叠压铁心14另一端，前挡板10与后挡板11对称布置，所述后挡板11与前挡板10结构、大小相同，将冲片6和后挡板11铆接在一起，冲片6和前挡板10铆接在一起，所述内通风道15设于距离冲片6圆心53mm的圆周上，所述通风口13设于距离挡板6圆心53mm的圆周上。即挡板上的通风口13配合冲片叠压铁心14上的内通风道15，在转动风扇3的作用下带走转子高速运转带来的热量，降低了转子的温度。
所述减重开口7包括两条侧边以及连接两条侧边的底边，所述底边为圆弧，所述圆弧所在圆、冲片、挡板为同心圆，且所述圆弧所在圆的直径为70mm，所述两条侧边形成角度均为50°。所述孔9与配合孔12的内径均为6mm，所述孔9设于距离冲片6圆心50mm的圆周上，所述配合孔12设于距离挡板圆心50mm的圆周上。所述磁瓦1牌号为N35H—N38SH。
磁瓦基准长度为50mm，N＝3，即磁瓦长度为150mm，冲片叠压铁心基准长度为53mm，N＝3，即铁心长度为159mm。磁瓦的实际极弧系数为0.75。
所述转子芯轴2底部连接风扇3，所述转子芯轴2顶部依次穿过后挡板11、冲片叠压铁心、前挡板10、轴用弹性挡圈4连接轴承5。
实施例三
如图1至4所示，一种内散热隐极转子，包括冲片叠压铁心14、设于冲片叠压铁心14上的磁瓦1、转子芯轴2、挡板、风扇3、轴用弹性挡圈4、轴承5。
所述冲片叠压铁心14由若干冲片6相叠加、固定而成，所述冲片6为圆环状转盘，所述冲片外径为99mm，内径为35mm，于冲片6外侧圆边对称设有起减重作用的开口7，减轻转子重量，保证转动效率，冲片6叠加、固定形成冲片叠压铁心14后可在转子芯轴2上转动，于冲片6外圆周上设四个安装磁瓦的圆弧状的槽孔8，所述槽孔8所在圆的圆心和冲片6圆心错位1.5mm，保证冲片能沿用传统磁瓦，且不会因为错心太多造成气隙不均匀量增加，最后造成性能下降；槽孔8与冲片6内环之间均布4个配合铆钉使用的孔9，槽孔8与冲片6内环之间均布4个内通风道15，配合风扇3转动带走转子热量，参见图4，所述冲片极靴极弧为140°，增加了实际磁极弧度，把气隙不均匀影响降到最低。
所述挡板分为前挡板10与后挡板11，前挡板10为与冲片6相同的圆环，所述前挡板10上设有4个配合铆钉的配合孔12，所述前挡板10上设有配合内通风道15的通风口13，所述前挡板10设于叠压铁心14一端，所述后挡板11设于冲片叠压铁心14另一端，前挡板10与后挡板11对称布置，所述后挡板11与前挡板10结构、大小相同，将冲片6和后挡板11铆接在一起，冲片6和前挡板10铆接在一起，所述内通风道15设于距离冲片6圆心48mm的圆周上，所述通风口13设于距离挡板6圆心48mm的圆周上。即挡板上的通风口13配合冲片叠压铁心14上的内通风道15，在转动风扇3的作用下带走转子高速运转带来的热量，降低了转子的温度。
所述减重开口7包括两条侧边以及连接两条侧边的底边，所述底边为圆弧，所述圆弧所在圆、冲片、挡板为同心圆，且所述圆弧所在圆的直径为67mm，所述两条侧边形成角度均为40°。所述孔9与配合孔12的内径均为6mm，所述孔9设于距离冲片6圆心49mm的圆周上，所述配合孔12设于距离挡板圆心49mm的圆周上。所述磁瓦1牌号为N35H—N38SH。
磁瓦基准长度为45mm，N＝3，即磁瓦长度为135mm，冲片叠压铁心基准长度为45mm，N＝3，即铁心长度为135mm。磁瓦的实际极弧系数为0.7。
所述转子芯轴2底部连接风扇3，所述转子芯轴2顶部依次穿过后挡板11、冲片叠压铁心、前挡板10、轴用弹性挡圈4连接轴承5。
本发明的工作原理：开口7起减重作用，减轻了转动转子的重量，提高效率；挡板上的通风口13配合冲片叠压铁心14上的内通风道15，形成一个可供风扇3转动产生风流通的空间，带走了转子高速运转带来的热量，降低了转子的温度，避免转子被烧毁；安装磁瓦的圆弧状槽孔8所在圆的圆心和冲片6圆心错位1.5-2.5mm，保证冲片能沿用传统磁瓦3，使气隙均匀、合理，提升了效率。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种内散热隐极转子，其特征在于：包括冲片叠压铁心(14)、设于冲片叠压铁心(14)上的磁瓦(1)、转子芯轴(2)、挡板、风扇(3)、轴用弹性挡圈(4)、轴承(5)；磁瓦磁化方向厚度选择：h＝σ*K，σ＝气隙数值，K＝经验参数，K的取值范围为10---18；
所述冲片叠压铁心(14)由冲片(6)相叠加、固定而成，所述冲片(6)为圆环状转盘，于冲片(6)外侧圆边对称设有开口(7)，于冲片(6)外圆周上设四个安装磁瓦的圆弧状的槽孔(8)，所述槽孔(8)所在圆的圆心和冲片(6)圆心错位1.5mm-2.5mm，槽孔(8)与冲片(6)内环之间均布4个配合铆钉使用的孔(9)，槽孔(8)与冲片(6)内环之间均布4个内通风道(15)；
所述挡板分为前挡板(10)与后挡板(11)，前挡板(10)为与冲片(6)相同的圆环，所述前挡板(10)上设有4个配合铆钉使用的配合孔(12)，所述前挡板(10)上设有配合内通风道(15)的通风口(13)，所述前挡板(10)设于冲片叠压铁心(14)一端，所述后挡板(11)设于叠压铁心(14)另一端，前挡板(10)与后挡板(11)对称布置；
所述转子芯轴(2)底部连接风扇(3)，所述转子芯轴(2)顶部依次穿过后挡板(11)、冲片叠压铁心、前挡板(10)、轴用弹性挡圈(4)连接轴承(5)。
2.如权利要求1所述的一种内散热隐极转子，其特征在于：所述冲片(6)外径为98mm-99mm，内径为35mm。
3.如权利要求1所述的一种内散热隐极转子，其特征在于：所述开口(7)包括两条侧边以及连接两条侧边的底边，所述底边为圆弧，所述圆弧所在圆、冲片、挡板为同心圆，且所述圆弧所在圆的直径为64mm-70mm，所述两条侧边形成角度均为35°-50°。
4.如权利要求1所述的一种内散热隐极转子，其特征在于：所述孔(9)与配合孔(12)的内径均为6mm，所述孔(9)设于距离冲片(6)圆心47mm-50mm的圆周上，所述配合孔(12)设于距离挡板圆心47mm-50mm的圆周上。
5.如权利要求1所述的一种内散热隐极转子，其特征在于：所述磁瓦(1)长度根据功率选取，基准长度为40mm-50mm。
6.如权利要求1所述的一种内散热隐极转子，其特征在于：所述内通风道(15)设于距离冲片(6)圆心48mm-53mm的圆周上，所述通风口(13)设于距离挡板(6)圆心48mm-53mm的圆周上。
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