CN208094315U - 一种盘式电机转子磁钢固定结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电机技术领域，尤其是涉及一种盘式电机转子磁钢固定结构，包括端盖和承载盘，端盖为两个，分别固定设置在承载盘的两侧，端盖和承载盘的中心位置均设置轴孔，承载盘上沿周向均匀设置多个磁钢孔，磁钢孔内设置磁钢，端盖上设置有与磁钢孔数量相同且位置相对应的多个观察孔，观察孔的尺寸小于磁钢孔的尺寸。本实用新型制作工艺简单，便于观察磁钢的工作状态且散热性好。
Description
技术领域
本实用新型属于电机技术领域，尤其是涉及一种盘式电机转子磁钢固定结构。
背景技术
盘式电机由于体积小、功率密度高、轴向尺寸短、全生命周期成本低等特点，其可在多数具有薄型安装场合使用，磁钢固定对电机平稳运行以及可靠性有着至关重要的作用。传统的盘式电机转子大多采用表贴式结构，这种结构的磁钢粘贴在转子表面，由于离心力作用，表贴式结构无法使电机过高速度运行，限制了电机的最高转速，降低了电机的性能。另外，将磁钢粘附在转子表面，此种方法存在一定的安全隐患，胶水由于时间的关系极易产生变质老化现象，导致粘贴强度大幅下降，磁钢沿轴向脱落。还有在此基础上在磁钢的外围浇铸环氧树脂层或缠绕带状线圈等措施以固定住磁钢，这样就会造成电机制造工序比较复杂、散热性差等缺点，降低了电机的能效输出。
公告号CN203289217U的专利文献公开一种盘式电机转子，包括转子端盖、转子铁芯和永磁体和护套，转子端盖用于盖住转子铁芯且与转子铁芯固定连接，转子端盖远离转子铁芯的一面成拱环状，护套通过过盈配合与转子端盖侧壁和转子芯侧壁固定连接；转子铁芯的侧壁开有若干个均匀分布用于嵌入永磁体的永磁体槽，永磁体嵌入永磁体槽且与转子固定连接；转子铁芯的侧壁每两个永磁体槽之间均设有内气隙孔，转子端盖上设有若干个与内气隙孔数量相等且匹配的外气隙孔。该专利转子铁芯的侧壁开设用于嵌入永磁体的永磁体槽，然后通过护套保护使永磁体完全与外界隔绝，制作工艺较复杂，而且不便于观察永磁体的工作状态，同时散热性较差。
公开号107591944A的专利文献公开一种盘式电机散热结构，包括：第一端盖，包括底板和环形侧板，所述环形侧板自所述底板的周缘向外延伸出，以使得所述第一端盖呈盆状设置，所述底板设有过孔，且所述端盖的内表面还凸设环绕所述过孔设置的环形安装凸起，所述第一端盖内部设有第一冷却通道；定子组件，安装于所述第一端盖内，且套设在所述环形安装凸起上；以及，导热胶，填充在所述定子组件与所述第一端盖的内壁面之间，用以将所述定子组件的热量传导至所述端盖的第一冷却通道。该结构通过端盖内壁面的导热胶，将定子组件产生的热量通过导热胶传递到所述第一端盖上，进而通过第一冷却通道将热量传导至外界，间接式的导热结构，散热效果不明显。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种盘式电机转子磁钢固定结构，制作工艺简单，便于观察磁钢的工作状态且散热性好。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种盘式电机转子磁钢固定结构，包括端盖和承载盘，所述端盖为两个，分别固定设置在承载盘的两侧，所述端盖和承载盘的中心位置均设置轴孔，所述承载盘上沿周向均匀设置多个磁钢孔，所述磁钢孔内设置磁钢，所述端盖上设置有与磁钢孔数量相同且位置相对应的多个观察孔，所述观察孔的尺寸小于磁钢孔的尺寸。
进一步的，所述承载盘上沿周向均匀设置多个内散热孔，所述内散热孔位于轴孔与磁钢孔之间，所述端盖上设置有与内散热孔数量相同且位置相对应的多个外散热孔。
进一步的，多个内散热孔包括交替分布的多个内长散热孔和多个内短散热孔，所述外散热孔与内散热孔搭配设置。
进一步的，所述承载盘上沿周向均匀设置多个内气隙孔，所述内气隙孔位于相邻磁钢孔之间，所述端盖上设置有与内气隙孔数量相同且位置相对应的外气隙孔。
进一步的，所述内气隙孔和外气隙孔的边缘焊接固定；所述内散热孔和外散热孔的边缘焊接固定；所述端盖的外边缘和承载盘的外边缘固定连接。
进一步的，所述内气隙孔包括沿承载盘径向分布的内长气隙孔和内短气隙孔，所述内长气隙孔和内短气隙孔均为矩形。
进一步的，所述端盖和承载盘均采用非导磁性材料。
进一步的，所述磁钢孔为斜向设置。
本实用新型的有益效果是：
1.通过设置观察孔一方面便于观察磁钢的工作状态，另一方面也便于散热；观察孔的尺寸小于磁钢孔的尺寸，可有效预防磁钢沿轴向方向移动。
2.磁钢孔设置于承载盘靠近边缘的位置处，即与承载盘的侧壁仍有一定的距离，将磁钢嵌入磁钢孔内，实现磁钢的固定效果，而且嵌入式的结构，磁钢能够承受大的离心作用力，无需使用胶水、缠绕带状线圈或者护套，简化制作工序，而且预防传统结构磁钢脱落的问题。
3.通过设置内散热孔和外散热孔的组合、内气隙孔和外气隙孔的组合，加强转子工作过程中的散热性，同时内散热孔和外散热孔、内气隙孔和外气隙孔可采用单一工具进行加工，还可以减轻承载盘和端盖的重量，使整个结构轻量化，节约驱动能源；
4.具体制作时，通过三处的焊接实现端盖与承载盘的固定：一是内气隙孔和外气隙孔的边缘焊接固定，二是内散热孔和外散热孔的边缘焊接固定，三是端盖的外边缘和承载盘的外边缘焊接固定，该结构设计在保证有效散热的基础上，使承载盘和端盖连接更加稳定，采用矩形结构的内气隙孔和外气隙孔，有效增加焊接长度，有利于结构固定。
5.磁钢孔为斜向设置，有利于改善电机转矩脉动，降低电机振动、减小噪声有一定的作用。
综上所述，本实用新型具的制作工艺简单，且能够承受大的离心作用力，具有重量轻、散热性良好的优点，大大提高了电机安全工作的转速，提升了电机的工作性能。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型承载盘的结构剖视图；
图3为图1中A-A的剖面结构示意图；
图4为直极磁钢孔和斜极磁钢孔转矩的对比图；
图5为直极磁钢孔的反电势波形图；
图6为斜极磁钢孔的反电势波形图。
图中标号：1-端盖，2-承载盘，3-磁钢，4-轴孔，5-磁钢孔，6-内散热孔，7-内气隙孔，8-观察孔，9-外散热孔，10-外气隙孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
如图1-3所示，本实用新型包括端盖1、承载盘2和磁钢3，端盖1和承载盘2均采用316不锈钢，端盖1为两个，分别焊接固定设置在承载盘2的两侧，端盖1和承载盘2的中心位置均设置轴孔4，承载盘2上沿周向均匀设置八个磁钢孔5，磁钢孔5为斜向设计，磁钢孔5靠近承载盘2的边缘设置，磁钢孔5为扇状结构，磁钢3嵌入磁钢孔5内，承载盘2上沿周向均匀设置十二组内散热孔6，内散热孔6位于轴孔4与磁钢孔5之间，每组内散热孔6包括交替分布的多个内长散热孔和多个内短散热孔，承载盘2上沿周向均匀设置八组内气隙孔7，内气隙孔7位于相邻磁钢孔5之间，每组内气隙孔7包括沿承载盘径向分布的内长气隙孔和内短气隙孔，内长气隙孔和内短气隙孔均为矩形；
端盖1上设置有与磁钢孔5数量相同且位置相对应的多个观察孔8，观察孔8的尺寸略小于磁钢孔5的尺寸，端盖1上设置有与内散热孔6数量相同且位置相对应的多个外散热孔9，内散热孔6和外散热孔9的结构相同，端盖1上设置有与内气隙孔7数量相同且位置相对应的外气隙孔10，内气隙孔7与外气隙孔10的结构相同。
采用ANSYS软件进行数据分析，如图4所示，采用斜极磁钢孔的盘式电机的齿槽转矩比直极磁钢孔的盘式电机的齿槽转矩小，如图5和图6所示，采用斜极磁钢孔的盘式电机的空载反电动势波形正弦度要比直极磁钢孔的盘式电机的空载反电动势波形正弦度好，本实施例中的磁钢孔5采用的是斜向结构设计，有利于改善电机转矩脉动，降低电机振动、减小噪声有一定的作用。
本实施例中，两个端盖1和承载盘2之间的固定方式采用：内气隙孔7与外气隙孔10相邻的边缘采用激光焊接固定；内散热孔6和外散热孔9相邻的边缘采用激光焊接固定；端盖1的外边缘和承载盘2的外边缘采用激光固定连接。
本实用新型专利一种盘式电机转子磁钢固定结构的装配方法：首先将磁钢3依次嵌入磁钢孔5内，然后将端盖1置于承载盘2两端，通过激光焊接的方式进行端盖1和承载盘2焊接固定。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种盘式电机转子磁钢固定结构，其特征在于：包括端盖和承载盘，所述端盖为两个，分别固定设置在承载盘的两侧，所述端盖和承载盘的中心位置均设置轴孔，所述承载盘上沿周向均匀设置多个磁钢孔，所述磁钢孔内设置磁钢，所述端盖上设置有与磁钢孔数量相同且位置相对应的多个观察孔，所述观察孔的尺寸小于磁钢孔的尺寸。
2.根据权利要求1所述的一种盘式电机转子磁钢固定结构，其特征在于：所述承载盘上沿周向均匀设置多个内散热孔，所述内散热孔位于轴孔与磁钢孔之间，所述端盖上设置有与内散热孔数量相同且位置相对应的多个外散热孔。
3.根据权利要求2所述的一种盘式电机转子磁钢固定结构，其特征在于：多个内散热孔包括交替分布的多个内长散热孔和多个内短散热孔，所述外散热孔与内散热孔搭配设置。
4.根据权利要求2所述的一种盘式电机转子磁钢固定结构，其特征在于：所述承载盘上沿周向均匀设置多个内气隙孔，所述内气隙孔位于相邻磁钢孔之间，所述端盖上设置有与内气隙孔数量相同且位置相对应的外气隙孔。
5.根据权利要求4所述的一种盘式电机转子磁钢固定结构，其特征在于：所述内气隙孔和外气隙孔的边缘焊接固定；所述内散热孔和外散热孔的边缘焊接固定；所述端盖的外边缘和承载盘的外边缘固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种盘式电机转子磁钢固定结构，其特征在于：所述内气隙孔包括沿承载盘径向分布的内长气隙孔和内短气隙孔，所述内长气隙孔和内短气隙孔均为矩形。
7.根据权利要求1所述的一种盘式电机转子磁钢固定结构，其特征在于：所述端盖和承载盘均采用非导磁性材料。
8.根据权利要求1所述的一种盘式电机转子磁钢固定结构，其特征在于：所述磁钢孔位于承载盘靠近边缘的位置。
9.根据权利要求1所述的一种盘式电机转子磁钢固定结构，其特征在于：所述磁钢孔为斜向设置。
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