一种拼接式的永磁电机转子结构

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种拼接式的永磁电机转子结构。

背景技术

随着新能源电动汽车技术的快速发展，其产量和销量都获得很大的提升。内置式永磁电机在新能源电动汽车领域的需求也日益提高。提高电机的生产效率并且保证电机稳定运行是未来电机制造的趋势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种永磁电机转子结构，其转子铁心可拼接的结构，使得电机在保持原有结构强度上，简化了铁心的加工难度，提高了永磁电机转子的制造速度。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种拼接式的永磁电机转子结构，包括转子铁心、连接台、多个磁钢和转轴；

转子铁心由2p个构型相同的扇形铁心单元沿转子铁心的圆周方向拼接而成，p为大于或等于1的正整数；

连接台套装在转轴外周侧，转子铁心套装在连接台的外周侧；磁钢为多个，每个磁钢分别连接相邻两个扇形铁心单元。

优选地，连接台的外周侧具有沿自身周向间隔布置的第一凹槽，每个扇形铁心单元的径向一侧具有与第一凹槽相配合的凸台。

优选地，每个扇形铁心单元的周向两侧具有第二凹槽；当扇形铁心单元拼接构成转子铁心时，相邻扇形铁心单元的第二凹槽构造出用于容置磁钢的磁钢槽。

优选地，连接台的外周侧相邻两个第一凹槽的间隔位置被构造成凸起部；每个凸起部内具有周向延伸的内段隔磁槽；每个凸起部的顶部具有T型凸头，T型凸头两侧被构造成外段隔磁槽。

优选地，每个扇形铁心单元的径向另一侧具有铁心凸起，铁心凸起为两个，分别位于每个扇形铁心单元的周向两侧，使得当扇形铁心单元拼接构成转子铁心时，相邻两个扇形铁心单元的接合区域构造出铁心凸台；

每个扇形铁心单元还具有邻接铁心凸起的隔磁扣槽；

磁钢为卡扣磁钢，当扇形铁心单元拼接构成转子铁心时，每个卡扣磁钢的两端分别插入相邻两个扇形铁心单元的隔磁扣槽内，使得每个卡扣磁钢卡扣贴合在相邻两个扇形铁心单元构造出的铁心凸台外周侧。

优选地，还包括多个磁钢护套，每个磁钢护套对应卡扣贴合在一个磁钢的外周侧。

优选地，磁钢护套具有多个纵向贯穿设置的散热孔。

优选地，还包括轴台，轴台套接在转轴的外周面，转子铁心套接在轴台的外周面。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明提供一种拼接式的永磁电机转子结构，将2p个相同的转子扇形铁心单元沿转子铁心的圆周方向拼接形成完整的转子铁心，且转子扇形铁心单元相互拼接可形成沿转子铁心圆周方向的磁钢槽，这种转子结构相较于目前的整体式圆形导磁钢片，采用转子铁心模块化设计，简化了加工步骤以及难度，增加了永磁电机转子铁心的制造速度，有效的降低了加工成本，适合工业上大批量制造；且当转子出现故障时，仅需更换故障位置的扇形铁心单元，无需更换整个转子，有效降低后期维护成本。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种拼接式永磁电机转子结构的第一种实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的一种拼接式永磁电机转子结构的第一种实施例的扇形铁心单元的正视图；

图3为本发明提供的一种拼接式永磁电机转子结构的第一种实施例的铁心单元连接台的正视图；

图4为本发明提供的一种拼接式永磁电机转子结构的第二种实施例的结构示意图；

图5为本发明提供的一种拼接式永磁电机转子结构的第二种实施例的铁心单元连接台的正视图；

图6为本发明提供的一种拼接式永磁电机转子结构的第三种实施例的结构示意图；

图7为本发明提供的一种拼接式永磁电机转子结构的第三种实施例的扇形铁心单元的正视图；

图8为本发明提供的一种拼接式永磁电机转子结构的第四种实施例的结构示意图；

图9为本发明提供的一种拼接式永磁电机转子结构的第四种实施例的卡扣磁钢的正视图；

图10为本发明提供的一种拼接式永磁电机转子结构的第四种实施例的磁钢护套的正视图。

图中：

001.扇形铁心单元002.连接台003.凸台004.第一凹槽005.磁钢槽006.第二凹槽007.T型凸头008.内段隔磁槽009.外段隔磁槽010.轴台011.转轴；

305.铁心凸起306.卡扣磁钢307.磁钢护套308.隔磁扣槽309.散热孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

实施例一：

本实施案例提出的一种拼接式永磁电机转子结构，是一种内置式的拼接式永磁电机转子结构，如图1所示，其包括转子铁心，铁心由2p个相同的扇形铁心单元001沿转子铁心的圆周方向连接而成。为了便于生产和装配，扇形铁心单元001统一采用相同大小形状的电机用硅钢片冲压而成。2p个扇形铁心单元001通过但不限于焊接的方式相互连接。

扇形铁心单元001通过插槽沿着转子铁心圆周方向连接到扇形铁心单元的连接台002上，通过但不限于焊接的方式互相连接。

扇形铁心单元的连接台002与轴台103相互连接，转轴111与轴台110相互连接。如图1至3所示，转子铁心的直径方向内侧位置增加了凸台003，凸台003可插入铁心单元连接台上的第一凹槽004内，并通过但不限于焊接的方式互相连接。

扇形铁心单元两侧开有对称的第二凹槽006，当把2个相同扇形铁心单元沿转子铁心的圆周方向连接时，相邻两片扇形铁心单元的第二凹槽006组合，构成1个磁钢槽005，磁钢槽005内安装有磁钢；其中，p为大于或等于1的正整数。

扇形铁心单元001为实体导磁体，或转子铁心由多片具有相同形状的冲压导磁钢片沿轴向冲压制成。

实施例二：

本实施案例提出一种拼接式的永磁电机转子结构，是一种内置式的拼接式永磁电机转子结构，如图4所示，其包括转子铁心，铁心由2p个相同的扇形铁心单元001沿转子铁心的圆周方向连接而成。为了便于生产和装配，扇形铁心单元001统一采用相同大小形状的电机用硅钢片冲压而成。2p个扇形铁心单元001通过但不限于焊接的方式相互连接。

扇形铁心单元001通过插槽沿着转子铁心圆周方向连接(套装)到连接台002的外周侧，通过但不限于焊接的方式互相连接。

连接台002与轴台010相互连接(套接)，转轴011与轴台010相互连接(套接)。转子铁心的直径方向内侧位置增加了凸台003，凸台003可插入铁心单元连接台上的第一凹槽004，通过但不限于焊接的方式互相连接。

扇形铁心单元001两侧开有对称的第二凹槽006，当把2个相同扇形铁心单元001沿转子铁心的圆周方向连接时，相邻两片扇形铁心单元001的第二凹槽006组合，构成1个磁钢槽005磁钢槽内安装有磁钢；其中，p为大于或等于1的正整数。应当理解的是，这里的对称是指以相邻两个扇形铁心单元贴合接缝为中心轴轴对称。

如图4和5所示，磁钢槽005在靠近扇形铁心单元001与铁心单元连接台002连接侧的磁钢端部设置内段隔磁槽008和外段隔磁槽009以减小端部漏磁，具体可以是在连接台002的外周侧相邻两个所述第一凹槽004的间隔位置被构造成凸起部(由于凹槽是凹陷的，则该位置相对自然凸起)；每个凸起部内具有周向延伸的内段隔磁槽009；每个凸起部的顶部具有T型凸头007，所述T型凸头007两侧被构造成镂空的外段隔磁槽008。外段隔磁槽008与T型凸头007可以起到撑磁钢的作用。

内段隔磁槽分别位于2个扇形铁心单元001的区域，铁心单元连接台002的T型凸头007和磁钢组合而成；外段隔磁槽008的高度和宽度应小于1/4和大于1/8的磁钢槽宽度l

当2个扇形铁心单元001组合时；磁钢槽005内插入磁钢后，T型凸头007起到支撑磁钢的作用；T型凸头007左右的磁钢槽的空隙为被构造成外段隔磁槽008。

扇形铁心单元001为实体导磁体，或转子铁心由多片具有相同形状的冲压导磁钢片沿轴向冲压制成。

实施案例三：

本实施案例提出的一种表贴式永磁电机转子结构，如图6所示，其包括转子铁心，铁心由2p个相同的扇形铁心单元001沿转子铁心的圆周方向连接而成。为了便于生产和装配，扇形铁心单元001统一采用相同大小形状的电机用硅钢片冲压而成。2p个扇形铁心单元001通过但不限于焊接的方式相互连接。

扇形铁心单元001通过插槽沿着转子铁心圆周方向连接到扇形铁心单元连接台002上，通过但不限于焊接的方式互相连接。

扇形铁心单元连接台002与轴台010相互连接，转轴411与轴台410相互连接。转子铁心的直径方向内侧位置增加了凸台003，凸台003可插入铁心单元连接台上的第一凹槽002通过但不限于焊接的方式互相连接。槽形可以但是不限于燕尾槽，以增加转子强度；铁心单元连接台材料可以是但不限于与铁心相同的导磁材料；铁心单元连接台材料可以是但不限于不锈钢等非导磁材料。

如图7所示，扇形铁心单元001经过拼接构成沿圆周分布的铁心凸起305；铁心凸起305上安装卡扣磁钢306。其充磁方向分别为不同的4个方向，左右卡扣端部位置充磁方向为沿电机转子圆周相切方向且两端相反，卡扣顶部位置充磁方向为沿电机径向；这种充磁方式使得卡扣磁钢具有向其内或外充磁方向；并且卡扣磁钢的安装位置位于2个扇形铁心单元拼接构成的凸起上，其特殊的卡扣结构可以增加扇形铁心单元001间的结构强度。卡扣端部卡扣在隔磁扣槽308内，并且与该隔磁扣槽308的末端具有间隙，以减小端部漏磁。

扇形铁心单元001为实体导磁体，或转子铁心由多片具有相同形状的冲压导磁钢片沿轴向冲压制成。

实施案例四：

本实施案例提出的一种表贴式永磁电机转子结构，如图8所示，其包括转子铁心，铁心由2p个相同的扇形铁心单元001沿转子铁心的圆周方向连接而成。为了便于生产和装配，扇形铁心单元001统一采用相同大小形状的电机用硅钢片冲压而成。2p个扇形铁心单元301通过但不限于焊接的方式相互连接。

扇形铁心单元001通过插槽沿着转子铁心圆周方向连接到扇形铁心单元连接台002上，通过但不限于焊接的方式互相连接。

扇形铁心单元连接台002与轴台010相互连接，转轴011与轴台010相互连接。转子铁心的直径方向内侧位置增加了凸台003，凸台003可插入铁心单元连接台上的凹槽004通过但不限于焊接的方式互相连接。槽形可以但是不限于燕尾槽，以增加转子强度；铁心单元连接台材料可以是但不限于与铁心相同的导磁材料；铁心单元连接台材料可以是但不限于不锈钢等非导磁材料。

扇形铁心单元001经过拼接构成沿圆周分布的铁心凸起005；铁心凸起005上安装卡扣磁钢306。其充磁方向分别为不同的3个方向，左右卡扣端部位置充磁方向为沿电机转子圆周相切方向且两端相反，卡扣顶部位置充磁方向为沿电机径向；这种充磁方式使得卡扣磁钢306具有向其内或外充磁方向；并且卡扣磁钢306的安装位置位于2个扇形铁心单元拼接构成的铁心凸起005上，其特殊的卡扣结构可以增加扇形铁心单元001间的结构强度。卡扣端部卡扣在隔磁扣槽308内，以减小端部漏磁。

如图9和10所示，磁钢护套307的作用为保护磁钢，且增加磁钢的导磁，其材料可以但不限于与铁心相同的导磁材料；其结构为卡扣磁钢相同的卡扣结构，进一步增加扇形铁心单元301和磁钢306的结构强度；磁钢护套307上开有多个散热孔309，可以提高磁钢的散热。

扇形铁心单元001为实体导磁体，或转子铁心由多片具有相同形状的冲压导磁钢片沿轴向冲压制成。

综上所述，本发明提供一种拼接式的永磁电机转子结构，将2p个相同的转子扇形铁心单元沿转子铁心的圆周方向拼接形成完整的转子铁心，且转子扇形铁心单元相互拼接可形成沿转子铁心圆周方向的磁钢槽，这种转子结构相较于目前的整体式圆形导磁钢片，采用转子铁心模块化设计，简化了加工步骤以及难度，增加了永磁电机转子铁心的制造速度，有效的降低了加工成本，适合工业上大批量制造；且当转子出现故障时，仅需更换故障位置的扇形铁心单元，无需更换整个转子，有效降低后期维护成本。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。