磁钢内嵌式转子组件及制作方法、电机与流程

专利2025-08-08  22


本发明属于电机设计制造,具体涉及一种磁钢内嵌式转子组件及制作方法、电机。


背景技术:

1、随着电机效率需求的不断提高,电机转子的设计方向逐渐由表贴转子转向内嵌转子,内嵌转子铁芯是通过“○”型(也即大致呈圆盘形)铁芯冲压出磁瓦(也称磁钢)放置槽,此种铁芯冲压的采用利用率很低,链接成一体的隔磁桥漏磁严重,导致电机效率低,需要通过增加材料用量来保证电机性能和效率,综合成本较高。

2、近年来各方在研究独立的扇形铁芯,这样铁芯冲压时可以相互对插排布,提高冲压硅钢材料的利用率。各扇形铁芯是独立的,高速冲床冲制出来的扇形铁芯排列是非常乱的,为了便于后续工序的自动化处理,需要通过增加机械装置(如振动盘)来对扇形铁芯进行排列,以能够保证机械手在各扇形铁芯的方位处于预设状态后再行抓取,各扇形铁芯在振动排序过程中容易出现铁芯变形的情况,导致转子铁芯合格率降低,且机械手需要分别针对各扇形铁芯多次搬运转移导致组装效率低。


技术实现思路

1、因此,本发明提供一种磁钢内嵌式转子组件及制作方法、电机,能够解决相关技术中的采用独立的扇形铁芯在铁芯成圆工序之前需要设置相应的振动装置对扇形铁芯进行振动排序,导致扇形铁芯存在损坏变形的风险,同时分离独立的各扇形铁芯需要机械手多次搬运转移至成圆装置内,耗时长导致成圆效率低的技术问题。

2、为了解决上述问题,本发明提供一种磁钢内嵌式转子组件,包括转子铁芯,所述转子铁芯包括轴向叠装的第一铁芯段及第二铁芯段,其中,所述第一铁芯段由多片链式冲片叠装形成,所述第二铁芯段由多片扇形冲片叠装形成,所述链式冲片具有平直冲压状态以及成圆组装状态,所述链式冲片包括多个扇形体,相邻两个所述扇形体之间具有限位连接桥,各所述限位连接桥与各所述扇形体一体冲压成形,各所述扇形冲片叠装于各所述扇形体的端面,所述链式冲片处于所述平直冲压状态下,各所述扇形体沿直线方向依次间隔布置,所述限位连接桥能够被施力弯曲,以使所述链式冲片由所述平直冲片状态切换为所述成圆组装状态,且在所述成圆组装状态下,相邻两个所述扇形体之间形成磁钢槽。

3、在一些实施方式中,所述链式冲片处于所述平直冲压状态下,所述限位连接桥具有朝向所述扇形体的径向内端凸起的内凸弧段以及背离所述扇形体的径向内端凸起的外凸弧段,所述内凸弧段具有两个,两个所述内凸弧段分别处于所述外凸弧段的两侧,在所述链式冲片处于所述成圆组装状态下,所述内凸弧段止抵于处于所述磁钢槽内的磁钢的径向外端上。

4、在一些实施方式中,所述内凸弧段的内外宽度大于所述外凸弧段的内外宽度。

5、在一些实施方式中,所述第一铁芯段及所述第二铁芯段具有多段,各段所述第一铁芯段及第二铁芯段沿所述转子铁芯的轴向依次交替设置。

6、在一些实施方式中,以所述链式冲片处于所述成圆组装状态下的方位为参考,各所述扇形体的径向内端形成有磁钢内端限位凸起;和/或,以所述扇形冲片处于所述成圆组装状态下的方位为参考,各所述扇形冲片的径向内端形成有磁钢内端限位凸起;或者,

7、以所述链式冲片处于所述成圆组装状态下的方位为参考,各所述磁钢槽的径向内端槽宽小于径向外端槽宽。

8、在一些实施方式中,在所述链式冲片处于所述成圆组装状态下,所述转子铁芯的外周壁上包裹有注塑料。

9、在一些实施方式中,各所述扇形体及所述扇形冲片对应位置处分别形成有贯通其两端面的注塑通孔,所述注塑料容置于所述注塑通孔内;和/或,各所述扇形体及所述扇形冲片对应位置处分别形成有贯通其两端面的散热通孔。

10、在一些实施方式中,所述磁钢内嵌式转子组件还包括内铁芯及转轴,所述内铁芯套装于所述转轴上,且所述内铁芯与处于所述成圆组装状态的转子铁芯之间由减震材料连接。

11、本发明还提供一种如上述的磁钢内嵌式转子组件的制作方法,包括如下步骤:

12、制备第一铁芯段:冲压形成链式冲片,并叠装各所述链式冲片形成所述第一铁芯段;

13、制备第二铁芯段:冲压形成多个独立的扇形冲片,各所述扇形冲片沿所述直线方向间隔设置且各所述扇形冲片与各所述扇形体的位置相对应,将各所述扇形冲片叠装于各所述扇形体的端面形成所述第二铁芯段,叠装的所述第二铁芯段与所述第一铁芯段形成所述转子铁芯;

14、铁芯成圆:将所述转子铁芯置入成圆装置内,并控制所述成圆装置运行以使所述链式冲片由所述平直冲压状态切换为成圆组装状态。

15、在一些实施方式中,在所述铁芯成圆步骤中,还包括:

16、在处于所述平直冲压状态下的相邻两个所述扇形体之间置入磁钢,并在所述链式冲片由所述平直冲压状态切换为所述成圆组装状态之后,在平直冲片状态下的链式冲片的两端的两个扇形体之间形成的所述磁钢槽内置入所述磁钢。

17、在一些实施方式中,当所述磁钢内嵌式转子组件为减震转子时,还包括:

18、内铁芯组装步骤:将制备的内铁芯与转轴组装为一体形成转轴组件;

19、减震连接步骤:将所述转轴组件插入处于所述成圆组装状态下的转子铁芯的中心通孔内,并填充减震材料于所述转轴组件与所述转子铁芯之间;

20、转子包塑步骤:向所述转子铁芯、减震材料以及内铁芯的外周填充注塑料。

21、本发明还提供一种电机,包括上述的磁钢内嵌式转子组件。

22、本发明提供的一种磁钢内嵌式转子组件及制作方法、电机具有如下有益效果:

23、由于第一铁芯段由多片链式冲片叠装形成,而各分离独立的扇形冲片则分别对应于链式冲片中各扇形体的位置叠装,在将平直冲压状态下的转子铁芯进行成圆操作时,针对一个转子铁芯的成圆,相应的转移装置(例如机械手)仅需要单次操作即可实现将转子铁芯转移至成圆装置内(而现有的独立扇形冲片则需要多次转移),极大程度地提高了转子铁芯的制作效率,同时,由于本发明中的各扇形冲片被叠装于一体化的链式冲片上,形成的平直冲压状态下的转子铁芯位置确定,无需对该转子铁芯进行振动位置调整,从而能够杜绝现有技术中独立扇形冲片叠装的扇形铁芯需要振动装置统一铁芯位置(朝向)所带来的损坏现象发生;

24、首先将各磁钢在链式冲片处于平直冲压状态下置于相邻的两个扇形体之间,从而能够可以将磁钢槽的尺寸设计至与磁钢的尺寸更加吻合的同时保证磁钢更加顺畅的设于对应的磁钢槽内,之后再成圆之后将成圆两对的两个扇形体(也即平直冲压状态下两侧端头位置的扇形体)之间装设磁钢,整体降低了磁钢的组装难度,且能够提升磁钢与磁钢槽的尺寸吻合程度;

25、转子铁芯在其轴向上第一铁芯段及两段第二铁芯段形成交替设置,如此能够有效降低漏磁现象的同时还能够保证转子铁芯的整体成圆后的结构稳定可靠性;

26、限位连接桥具有朝向磁钢的径向外端凸起的内凸弧段以及背离磁钢的径向外端凸起的外凸弧段,一方面,使得本发明中的限位连接桥形成一长条结构,该长条结构具有较大的弹性,以利于后续的成圆操作的顺畅进行,另一方面,两个内凸弧段能够同时作用于磁钢的径向外端面上,在转子组件转动过程中磁钢承受的朝向转轴一侧的向心力更加均匀,有效防止磁钢受力不均导致的损坏现象发生;

27、内凸弧段的内外宽度大于外凸弧段的内外宽度,也即,外凸弧段的内外宽度小于内凸弧段的内外宽度,能够提升限位连接桥在成圆时在此处的顺畅变形,另一方面,内外宽度较大的内凸弧段则能够提升其抗变形能力,进而提升其对磁钢的向心支撑稳定性。


技术特征:

1.一种磁钢内嵌式转子组件,其特征在于,包括转子铁芯(100),所述转子铁芯(100)包括轴向叠装的第一铁芯段(1)及第二铁芯段(2),其中,所述第一铁芯段(1)由多片链式冲片(11)叠装形成,所述第二铁芯段(2)由多片扇形冲片(21)叠装形成,所述链式冲片(11)具有平直冲压状态以及成圆组装状态,所述链式冲片(11)包括多个扇形体(111),相邻两个所述扇形体(111)之间具有限位连接桥(112),各所述限位连接桥(112)与各所述扇形体(111)一体冲压成形,各所述扇形冲片(21)叠装于各所述扇形体(111)的端面,所述链式冲片(11)处于所述平直冲压状态下,各所述扇形体(111)沿直线方向依次间隔布置,所述限位连接桥(112)能够被施力弯曲,以使所述链式冲片(11)由所述平直冲片状态切换为所述成圆组装状态,且在所述成圆组装状态下,相邻两个所述扇形体(111)之间形成磁钢槽(10)。

2.根据权利要求1所述的磁钢内嵌式转子组件,其特征在于,所述链式冲片(11)处于所述平直冲压状态下,所述限位连接桥(112)具有朝向所述扇形体(111)的径向内端凸起的内凸弧段(1121)以及背离所述扇形体(111)的径向内端凸起的外凸弧段(1122),所述内凸弧段(1121)具有两个,两个所述内凸弧段(1121)分别处于所述外凸弧段(1122)的两侧,在所述链式冲片(11)处于所述成圆组装状态下,所述内凸弧段(1121)止抵于处于所述磁钢槽(10)内的磁钢(3)的径向外端上。

3.根据权利要求2所述的磁钢内嵌式转子组件,其特征在于,所述内凸弧段(1121)的内外宽度大于所述外凸弧段(1122)的内外宽度。

4.根据权利要求1所述的磁钢内嵌式转子组件,其特征在于,所述第一铁芯段(1)及所述第二铁芯段(2)具有多段,各段所述第一铁芯段(1)及第二铁芯段(2)沿所述转子铁芯(100)的轴向依次交替设置。

5.根据权利要求1所述的磁钢内嵌式转子组件,其特征在于,以所述链式冲片(11)处于所述成圆组装状态下的方位为参考,各所述扇形体(111)的径向内端形成有磁钢内端限位凸起(113);和/或,以所述扇形冲片(21)处于所述成圆组装状态下的方位为参考,各所述扇形冲片(21)的径向内端形成有磁钢内端限位凸起(113);或者,

6.根据权利要求1所述的磁钢内嵌式转子组件,其特征在于,在所述链式冲片(11)处于所述成圆组装状态下,所述转子铁芯(100)的外周壁上包裹有注塑料(7)。

7.根据权利要求6所述的磁钢内嵌式转子组件,其特征在于,各所述扇形体(111)及所述扇形冲片(21)对应位置处分别形成有贯通其两端面的注塑通孔(61),所述注塑料(7)容置于所述注塑通孔(61)内;和/或,各所述扇形体(111)及所述扇形冲片(21)对应位置处分别形成有贯通其两端面的散热通孔(62)。

8.根据权利要求1所述的磁钢内嵌式转子组件,其特征在于,还包括内铁芯(5)及转轴(4),所述内铁芯(5)套装于所述转轴(4)上,且所述内铁芯(5)与处于所述成圆组装状态的转子铁芯(100)之间由减震材料(8)连接。

9.一种如权利要求1至8中任一项所述的磁钢内嵌式转子组件的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:

10.根据权利要求9所述的制作方法,其特征在于,在所述铁芯成圆步骤中,还包括:

11.根据权利要求10所述的制作方法,其特征在于,当所述磁钢内嵌式转子组件为减震转子时,还包括:

12.一种电机,其特征在于,包括权利要求1至8中任一项所述的磁钢内嵌式转子组件。


技术总结
本发明提供一种磁钢内嵌式转子组件及制作方法、电机,其中转子组件包括转子铁芯,转子铁芯包括轴向叠装的第一铁芯段及第二铁芯段,第一铁芯段由多片链式冲片叠装形成,第二铁芯段由多片扇形冲片叠装形成,链式冲片具有平直冲压状态以及成圆组装状态,链式冲片包括多个扇形体,相邻两个扇形体之间具有限位连接桥,各限位连接桥与各扇形体一体冲压成形,各扇形冲片叠装于各扇形体的端面,链式冲片处于平直冲压状态下,各扇形体沿直线方向依次间隔布置,限位连接桥能够被施力弯曲,以使链式冲片切换为成圆组装状态,且在成圆组装状态下,相邻两个扇形体之间形成磁钢槽。本发明提高了转子铁芯的制作效率,并杜绝对转子铁芯的损坏。

技术研发人员:漆凌君,曾元泰,赵在斌
受保护的技术使用者:珠海格力电器股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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