專利名稱：電機用永磁轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種結(jié)構(gòu)新穎的電機用永磁轉(zhuǎn)子，屬動力電機技術(shù)領(lǐng)域。
目前，一般的電機用永磁轉(zhuǎn)子磁極往往由永磁材料制成瓦型，如中國實用新型專利“無位置傳感器式兩相無刷電動機”，專利申請?zhí)?0217672.2。此種結(jié)構(gòu)需要粘結(jié)劑粘接，制造工藝復(fù)雜，難于實現(xiàn)多極化，且磁路氣隙、磁極的對稱性都難于控制。另外由于磁極以瓦型結(jié)構(gòu)粘接于轉(zhuǎn)子表面，磁極的最佳性能不能得到發(fā)揮，造成昂貴永磁材料的浪費，又使轉(zhuǎn)子的外徑從而使電機的重量和體積都很大。因此上述永磁轉(zhuǎn)子存在著體積大、價格高、易氧化和耐高溫性能差等缺點。
本實用新型的目的在于克服已有永磁轉(zhuǎn)子的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊，永磁材料用量少，成本價格低廉，能有效防止永磁材料氧化的組裝式電機用永磁轉(zhuǎn)子。
本實用新型的內(nèi)容是永磁轉(zhuǎn)子由永磁鐵芯、轉(zhuǎn)子軸和左右端蓋等構(gòu)成。永磁鐵芯由硅鋼片和長條形永磁體組成，其中的硅鋼片為沖壓或線切割制成的整體結(jié)構(gòu)硅鋼片，內(nèi)部帶有成對均勻布置的細槽，硅鋼片相對與之配合的軸為負公差，外徑相對于定子鐵心為正公差。長條形永磁體予先切向充磁，并將其插入部分重疊的硅鋼片細槽中，以長條形永磁體作定位條，再依次把其余的硅鋼片插入，構(gòu)成永磁鐵芯。鐵芯緊固在轉(zhuǎn)子軸上，左右端蓋將其壓緊、固定。當(dāng)轉(zhuǎn)子軸為導(dǎo)磁材料時，必須在轉(zhuǎn)子軸外套以不導(dǎo)磁軸套，然后再用左右端蓋將其壓緊、固定、密封，制成電機用永磁轉(zhuǎn)子。


圖1是整體結(jié)構(gòu)硅鋼片示意圖。
圖2是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型的一個實施例。
圖4a和4b是電機用永磁轉(zhuǎn)子的磁極分布圖。
以下結(jié)合附圖詳細介紹本實用新型的內(nèi)容。圖1是整體結(jié)構(gòu)的硅鋼片，硅鋼片為沖壓或線切割制成的整體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部帶有成對均勻布置的細槽，硅鋼片內(nèi)孔φ1相對于與之配合的轉(zhuǎn)子軸為負公差，外徑φ2相對于定子鐵芯為正公差。圖2是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1是硅鋼片，2是長條形永磁體，3是轉(zhuǎn)子軸，4、5分別是左右端蓋。把預(yù)先切向充磁的長條形永磁體2插入部分重疊的硅鋼片1的細槽中，以長條形永磁體兼作定位條，再依次把其余的硅鋼片緊裝在轉(zhuǎn)子軸3上，最后用左、右端蓋4、5將重疊的硅鋼片壓緊、固定密封，最后制成永磁轉(zhuǎn)子。圖3是本實用新型的一個實施例，圖中6是不導(dǎo)磁軸套。當(dāng)轉(zhuǎn)子軸由導(dǎo)磁材料做成時，必須在轉(zhuǎn)子軸外套以不導(dǎo)磁軸套6，然后將永磁鐵芯緊裝在不導(dǎo)磁軸套上，再用左、右端蓋壓緊、固定和密封，制成永磁轉(zhuǎn)子。
圖4是電機用永磁轉(zhuǎn)子的磁極分布圖。如圖4所示，可以按永磁體的布置方式選擇極對數(shù)。采用8槽的硅鋼片，可做成8極(圖3a)或4極(圖3b)的磁極結(jié)構(gòu)。由于硅鋼片的各部分尺寸、位置和性能均能精確控制，因此能保證鐵芯性能的對稱性。組裝好的鐵芯經(jīng)車或磨外圓，保證永磁轉(zhuǎn)子與定子鐵芯的磁路氣隙，再經(jīng)動平衡達到良好的動態(tài)穩(wěn)定性。由于永磁體密封在鐵芯之中，與大氣隔離，能有效地防止永磁體的氧化。
采用本實用新型的電機用永磁轉(zhuǎn)子，制成了釹鐵硼無刷直流無級調(diào)速電動機。當(dāng)空載輸入電壓從20V到60V變化時，轉(zhuǎn)速以435rpm到1500rpm變化，轉(zhuǎn)速隨電壓變化的直線性很好。
利用本實用新型技術(shù)，采用8塊90×15×2mm的釹鐵硼永磁體制成單相同步發(fā)電機，其重量為6.7kg，用2馬力汽油發(fā)動機作動力，可輸出830W的電功率，輸出電壓為210V±5％，轉(zhuǎn)換效率達55％，釹鐵硼用量僅為160g。
權(quán)利要求1.一種電機用永磁轉(zhuǎn)子，由永磁鐵芯、轉(zhuǎn)子軸和左右端蓋組成，其特征在于所述的永磁鐵芯由硅鋼片和長條形永磁體組成，硅鋼片為整體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部帶有成對均勻布置的細槽，長條形永磁體插入硅鋼片的細槽中，所述的永磁鐵芯緊裝在轉(zhuǎn)子軸上，所述的左右端蓋將鐵芯壓緊、固定、密封。
2.一種如權(quán)利要求1所述的電機用永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于當(dāng)轉(zhuǎn)子軸為導(dǎo)磁材料時，在所述的導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子軸外面套以不導(dǎo)磁軸套，所述的永磁鐵芯緊裝在不導(dǎo)磁套筒上，左右端蓋將鐵芯壓緊、固定、密封。
專利摘要一種組裝式電機用永磁轉(zhuǎn)子，采用整體結(jié)構(gòu)的硅鋼片，其內(nèi)部帶有成對均勻布置的細槽，預(yù)先切向充磁的長條形永磁體插入槽中。把多片重疊的硅鋼片連同永磁體緊壓在不導(dǎo)磁的軸或不導(dǎo)磁的軸套上，構(gòu)成永磁轉(zhuǎn)子鐵芯。鐵芯兩端由左、右端蓋壓緊并密封。本實用新型可用于永磁同步發(fā)電機、普通直流電動機、無刷直流電動機、步進電機、可編程電機及其它一切與之相關(guān)的永磁電機系統(tǒng)。
文檔編號H02K1/27GK2097466SQ9121928
公開日1992年2月26日 申請日期1991年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月3日
發(fā)明者田民波 申請人:清華大學(xué)