一种转子组件及开关磁阻电机

技术领域

本发明属于电动机领域，尤其涉及一种转子组件及开关磁阻电机。

背景技术

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor，SRM)是继直流电机、无刷直流电机之后发展起来的一种调速电机类型。英、美等国家对开关磁阻电机的研究起步较早，并已取得显著效果，产品功率等级从数瓦到数百千瓦，广泛应用于家用电器、航空、航天、电子、机械及电动车辆等领域。

开关磁阻电机为双凸极结构，包括含绕组的定子、套设在定子内的转子组件。如图1所示，转子组件由转子铁芯11`，转轴及设置在转子铁芯端面的遮光板14`组成。在该结构中，由于各零件在加工时存在精度误差，每个零件中各位置点的密度也存在差异，这些因素累积起来导致转子组件各位置点的质量不一致。这样，在电机工作时，转子组件高速运行，必然产生不平衡的径向力，导致电机震动大，严重影响电机的性能和寿命。因此，在电机生产过程中，必须对转子组件进行平衡校正。由于该位置点具有很大的随机性，因此，每一台转子组件都必须做平衡校正，才能保证每台电机的质量。

因为转子铁芯采用凸极结构，现有技术均采用去重法进行平衡校正，即检测到不平衡点后，在转子铁芯对应点切削掉相应重量的金属，使转子组件达到平衡要求。

为了保证平衡精度和生产效率，采用去重法校平衡时，需要专用的平衡切削一体化设备，该类设备价格昂贵、维护成本高，进而导致生产成本高，并对操作人员的技术要求高，人工投入大。而且，在对转子铁芯切削时，破坏了电机磁路的对称性，在一定程度上影响了电机的电气性能和气动性能。

发明内容

本发明提供一种转子组件，旨在解决现有开关磁阻电机生产过程中转子组件采用去重法做平衡校正而导致成本高的问题。

本发明是这样实现的，一种转子组件，包括：

转子铁芯，所述转子铁芯中部设置有第一轴孔，侧面均匀分布有多个凸极，相邻两所述凸极之间形成贯穿所述转子铁芯两端的通槽；

贯穿所述第一轴孔的转轴；

设置在所述转子铁芯一端的风叶，所述风叶朝向所述转子铁芯一侧设置有多个与所述通槽一一对应且插入所述通槽的第一凸台，所述第一凸台与所述通槽内壁围合而成第一容纳腔；

设置在所述转子铁芯另一端的遮光板，所述遮光板朝向所述转子铁芯一侧设置有多个与所述通槽一一对应且插入所述通槽的第二凸台，所述第二凸台与所述通槽内壁围合而成第二容纳腔；

配重物，所述配重物装载在所述第一容纳腔和/或所述第二容纳腔内，用于所述转子组件的平衡校正。

更进一步地，相对设置的所述第一凸台与所述第二凸台之间具有间隙。

更进一步地，所述第一凸台与所述转轴的轴中心线距离均相等，所述第二凸台与所述转轴的轴中心线距离均相等。

更进一步地，所述第一凸台和所述第二凸台均为弧形片状。

更进一步地，所述第一凸台以所述转轴的轴中心线为中心圆周排布，所述第二凸台以所述转轴的轴中心线为中心圆周排布。

更进一步地，所述第一凸台和所述第二凸台均由凸出的圆环等间距去除材料而成。

更进一步地，相邻两所述第一凸台之间的距离和相邻两所述第二凸台之间的距离均大于所述凸极宽度。

所述风叶包括：

周向均匀排布的多个风叶片；

平行设置且通过所述风叶片连接的第一风盘和第二风盘，所述第一凸台设置在所述第二风盘朝向所述转子铁芯一侧；

周向均匀的设置在所述第二风盘另一侧的多个加强筋。

更进一步地，所述遮光板背向所述转子铁芯一侧等间距设置有多个遮光片。

本发明还提供一种开关磁阻电机，包括含绕组的定子铁芯，以及设置于定子铁芯内的转子组件，所述转子组件为上述的转子组件。

本发明实施例通过在风叶朝向转子铁芯一侧设置插入通槽的第一凸台，与通槽内壁围合而成第一容纳腔，再通过在遮光板朝向转子铁芯一侧设置插入通槽的第二凸台，与通槽内壁围合而成第二容纳腔，在第一容纳腔和/或第二容纳腔内装载配重物，平衡校正转子组件，使转子组件达到平衡要求，不用对转子铁芯切削，无需平衡切削设备，生产成本低，且可保证电机磁路的对称性，确保电机的电气性能和气动性能。

附图说明

图1是现有技术提供的转子组件的立体图；

图2是本发明提供的转子组件的立体图；

图3是本发明提供的转子组件的剖面图；

图4是本发明提供的转子组件的爆炸图；

图5是本发明提供的风叶的立体图；

图6是本发明提供的风叶的立体图的另一视图；

图7是本发明提供的遮光板的立体图；

图8是本发明提供的开关磁阻电机的立体图；

图9是本发明提供的开关磁阻电机的爆炸图。

图中，10、转子组件；11、转子铁芯；111、第一轴孔；112、凸极；113、通槽；12、转轴；13、风叶；131、第一凸台；132、风叶片；133、第一风盘；134、第二风盘；135、加强筋；136、第二轴孔；137、风道；14、第一容纳腔；15、遮光板；151、第二凸台；152、遮光片；16、第二容纳腔；20、定子铁芯；30、前端盖；40、后端盖；50、轴承。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的转子组件，风叶朝向所述转子铁芯一侧设置有多个与所述通槽一一对应且插入所述通槽的第一凸台，所述第一凸台与所述通槽内壁围合而成第一容纳腔；所述遮光板朝向所述转子铁芯一侧设置有多个与所述通槽一一对应且插入所述通槽的第二凸台，所述第二凸台与所述通槽内壁围合而成第二容纳腔；在所述第一容纳腔和/或所述第二容纳腔内装载配重物，用于所述转子组件的平衡校正。本发明实施例通过在风叶朝向转子铁芯一侧设置插入通槽的第一凸台，与通槽内壁围合而成第一容纳腔，再通过在遮光板朝向转子铁芯一侧设置插入通槽的第二凸台，与通槽内壁围合而成第二容纳腔，在第一容纳腔和/或第二容纳腔内装载配重物，平衡校正转子组件，使转子组件达到平衡要求，不用对转子铁芯切削，无需平衡切削设备，生产成本低，且可保证电机磁路的对称性，确保电机的电气性能和气动性能。

实施例一

如图2-图7所示，本发明提供一种转子组件10，包括：

转子铁芯11，所述转子铁芯11中部设置有第一轴孔111，侧面均匀分布有多个凸极112，相邻两所述凸极112之间形成贯穿所述转子铁芯11两端的通槽113；

贯穿所述第一轴孔111的转轴12；

设置在所述转子铁芯11一端的风叶13，所述风叶13朝向所述转子铁芯11一侧设置有多个与所述通槽113一一对应且插入所述通槽113的第一凸台131，所述第一凸台131与所述通槽113内壁围合而成第一容纳腔14；

设置在所述转子铁芯11另一端的遮光板15，所述遮光板15朝向所述转子铁芯11一侧设置有多个与所述通槽113一一对应且插入所述通槽113的第二凸台151，所述第二凸台151与所述通槽113内壁围合而成第二容纳腔16；

配重物(图中未示出)，所述配重物装载在所述第一容纳腔14和/或所述第二容纳腔16内，用于所述转子组件10的平衡校正。

其中，遮光板15朝向转子铁芯11一侧设置有多个与通槽113一一对应且插入所述通槽113的第二凸台151，背向转子铁芯11一侧等间距设置有多个遮光片152。

相邻两所述第一凸台131之间的距离和相邻两所述第二凸台151之间的距离均大于所述凸极112宽度，凸极112可伸入到相邻两第一凸台131之间和相邻两第二凸台151之间，使第一凸台131和第二凸台151可以无干涉的插入通槽113。

平衡校正转子组件10，是指平衡转子组件10各位置密度、质量，使转子组件10以转轴12的轴中心线为对称中心，达到各位置质量对称平衡。

本发明提供的转子组件10在生产过程中采用加重法校平衡，不需要在转子铁芯11上切削金属，而是改为增加塑性好、成本低的配重物平衡校正转子组件10。配重物装载在第一容纳腔14和/或第二容纳腔16内，避免配重物在高速运转过程中脱落。

配重物的质量、位置是不定的，可根据平衡检测设备检测出转子组件10的不平衡点位置和该位置的不平衡量在第一容纳腔14内、第二容纳腔16内、或第一容纳腔14和第二容纳腔16内装载对应质量的配重物。在平衡校正过程中，根据平衡检测设备检测出转子组件10的不平衡点位置和该位置的不平衡量，将该不平衡量对应质量的配重物装载到相应位置的第一容纳腔14和/或第二容纳腔16内，以达到平衡校正的效果。

不平衡量一般是以mg或g为单位。

配重物可以是平衡泥或预先配置好的配重金属块。

由于平衡泥可随意塑型或者增减质量，本实施例优选平衡泥。

而将配重物装载在第一容纳腔14和/或第二容纳腔16内，第一凸台131和第二凸台151可在电机运转时阻止配重物因离心力而向外甩出，可以避免配重物在高速运作过程中因离心力而导致脱落，使电机运转更加安全可靠。当配重物为平衡泥时，平衡泥会贴附在第一容纳腔14和/或第二容纳腔16的内壁；当配重物为配重金属块时，还可以利用平衡泥或粘结剂将配重块固定在第一容纳腔14和/或第二容纳腔16内，进一步减小配重物在高速运作过程中因离心力而导致脱落的风险。

本实施例由于采用在第一容纳腔14和/或第二容纳腔16内装载配重物平衡校正转子组件10，将传统去重法校平衡工艺改为加重法校平衡工艺，不需要在转子上切削金属，只需增加塑性好、成本低的配重物配重，简化了校平衡工艺，降低了对高价值设备的投入依赖，从而降低了生产成本，提高了效率，并避免了因切削转子金属造成的磁路不对称而导致电机的电气性能和气动性能下降。

本发明实施例通过在风叶13朝向转子铁芯11一侧设置插入通槽113的第一凸台131，与通槽113内壁围合而成第一容纳腔14，再通过在遮光板15朝向转子铁芯11一侧设置插入通槽113的第二凸台151，与通槽113内壁围合而成第二容纳腔16，在第一容纳腔14和/或第二容纳腔16内装载配重物，平衡校正转子组件10，使转子组件10达到平衡要求，不用对转子铁芯11切削，无需平衡切削设备，生产成本低，且可保证电机磁路的对称性，确保电机的电气性能和气动性能。

实施例二

如图2、图3所示，在本发明的一个可选实施例中，相对设置的所述第一凸台131与所述第二凸台151之间具有间隙。

相对设置的第一凸台131和第二凸台151，是指设置在同一个通槽113内的第一凸台131和第二凸台151，相对设置的第一凸台131和第二凸台151之间留有间隙，该间隙可作为操作空间，由该间隙向第一容纳腔14和/或第二容纳腔16内装载配重物。

实施例三

如图2-图7所示，在本发明的一个可选实施例中，所述第一凸台131与所述转轴12的轴中心线距离均相等，所述第二凸台151与所述转轴12的轴中心线距离均相等。

具体地，所述第一凸台131和所述第二凸台151均为弧形片状。当然，第一凸台131和第二凸台151也可为片状平板或其它形状。所述第一凸台131以所述转轴12的轴中心线为中心圆周排布，所述第二凸台151以所述转轴12的轴中心线为中心圆周排布，使所有的第一凸台131与转轴12的轴中心线距离均相等，所有的第二凸台151与转轴12的轴中心线距离均相等。

第一凸台131与转轴12的轴中心线距离均相等，使多个第一凸台131在转子铁芯11上平衡分布，第二凸台151与转轴12的轴中心线距离均相等，使第二凸台151在转子铁芯11上平衡分布，避免因第一凸台131或第二凸台151的自身不平衡而导致转子铁芯11、风叶13和遮光板15整体不平衡的问题发生。

第一凸台131和第二凸台151成型方式有多种，例如，所述第一凸台131和所述第二凸台151均由凸出的圆环等间距去除材料而成，或所述第一凸台131和所述第二凸台151均由等间距凸出的凸块而成，使第一凸台131和第二凸台151均等间距设置。

实施例四

如图5、图6所示，在本发明的一个可选实施例中，所述风叶13包括：

周向均匀排布的多个风叶片132；

平行设置且通过所述风叶片连接的第一风盘133和第二风盘134，所述第一凸台131设置在所述第二风盘134朝向所述转子铁芯11一侧；

周向均匀的设置在所述第二风盘134另一侧的多个加强筋135。

其中，第一风盘133远离转子铁芯11，第二风盘134靠近转子铁芯11，第二风盘134的中部开设有供转轴12穿过的第二轴孔136。相邻两风叶片132之间构成的间隙形成风道137，因为风叶片132周向均匀排布，因此，风道137大小相等。风叶片132为36片或其它片数，加强筋135为6片或其它片数。

本发明实施例通过设置周向均匀排布的多个风叶片132形成大小相等的风道137，该结构简单，对称性和平衡性好，适合电机正反转运行，且散热性好；并通过周向均匀设置的加强筋135提高第二风盘134的强度，提高风叶13的使用寿命。

实施例五

如图8、图9所示，本发明实施例还一种开关磁阻电机，包括含绕组的定子铁芯20、设置于定子铁芯20内的转子组件10、以及扣合于定子铁芯20端面的前端盖30和后端盖40，所述转子组件10为上述的转子组件10。其中，转子组件10的转轴12通过轴承50与前端盖30和后端盖40连接。

本发明大大降低了开关磁阻电机的生产成本，减小了电机震动和噪音，保证了电机的电气性能和气动性能，提高了电机的整体质量，扩充了该开关磁阻电机的应用范围和市场空间，特别适应对静音要求较高的家用电器，如冰箱、洗衣机、空调等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。