專利名稱：可減少齒槽轉(zhuǎn)矩的電機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及永磁變頻電機(jī)，特別是其轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
所有永磁變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件必定會(huì)使用各種不同的永久磁石。此部件在電機(jī)上是屬運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，通稱為電機(jī)的轉(zhuǎn)子。目前變頻電機(jī)所使用的電機(jī)轉(zhuǎn)子，若其轉(zhuǎn)子使用燒結(jié)鐵氧磁石，則大都是采用瓦型貼片方式。但是所有轉(zhuǎn)子的瓦型鐵氧體大都會(huì)粘貼于由多層矽鋼片疊成的背鐵外周，主要目的是為了減少磁石的磁阻，以增加磁石的表面磁束密度。由于瓦型鐵氧體的尺寸在加工時(shí)存在一定的公差，常發(fā)生的問(wèn)題就是:粘貼到最后一片鐵氧體時(shí)，需要足夠空間讓鐵氧體安裝進(jìn)入背鐵內(nèi)。為解決此問(wèn)題，通常在每片磁石之間預(yù)留0.3mm的間隙，以方便地安裝最后一片鐵氧體。粘貼的問(wèn)題解決后，接踵的問(wèn)題來(lái)了:通常變頻電機(jī)最關(guān)鍵的就是其運(yùn)轉(zhuǎn)要能平順，靜音且沒(méi)有任何的噪音，尤其在電機(jī)變換各種不同的速度時(shí)，最忌諱有上述任何一種現(xiàn)象發(fā)生。故電機(jī)如果發(fā)生抖動(dòng)，或者任何的異聲，在變頻電機(jī)都是不被允許或接受的。當(dāng)瓦型鐵氧體貼在背鐵后測(cè)量其轉(zhuǎn)子波形，通常會(huì)有方波或是馬鞍波發(fā)生，而且在N極和S極交界處，往往會(huì)有異常的小突波發(fā)生。而人們希望的是:磁石(即轉(zhuǎn)子)的波形是種完整的弦波，但以上轉(zhuǎn)子由于其構(gòu)造的客觀是完全無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。于是有人減少磁石的瓦型鐵氧體貼片數(shù)量，在轉(zhuǎn)子上僅貼三片的瓦型鐵氧體，卻在每片的瓦型鐵氧體充上四極，如此整個(gè)轉(zhuǎn)子就有12個(gè)極數(shù)。雖然可改善磁石的波形，但畢竟還存在磁石間隙 的問(wèn)題。人們又在背鐵的圓周上設(shè)計(jì)與瓦型鐵氧體數(shù)量相同的凸槽，由于凸槽的存在，N極與S極的交界處就沒(méi)有突出的波峰。如此改進(jìn)的確能大大提升電機(jī)的順滑度，但是還是不能獲理理想的弦波波形。為了獲得理想的弦波波形，人們又在瓦型鐵氧體設(shè)計(jì)上采用以下兩種不同方式:一種是，瓦型鐵氧體的內(nèi)外徑采用不同圓心的設(shè)計(jì)，通常是內(nèi)徑比外徑下降若干厘米，如此設(shè)計(jì)的磁石就可得到中間厚兩頭緣部較薄瓦型磁石，經(jīng)充磁后就可得到完美的弦波波形。另一種是，采用經(jīng)驗(yàn)公式Ah= Am X cos(0x p)計(jì)算，也使瓦型鐵氧體的兩側(cè)緣部薄于中間，也有獲得完美的弦波波形。眾所周知，電機(jī)轉(zhuǎn)子通常的工作狀態(tài)是高速旋轉(zhuǎn)，采用粘貼方式的瓦型鐵氧體需承受極大的離心力，為了防止瓦型鐵氧體飛出，在初期人們使用0.1mm以下的無(wú)縫鋁管，或者銅管套在磁石的外徑，然后用厭氧膠貼附。但貼附的瓦型鐵氧體外徑并非真圓，工藝上還需對(duì)磁石整體外圓再加工一次。又因磁石表面罩上0.1mm鋁管或者銅管，結(jié)果讓磁石的表面磁束密度降低。后來(lái)，人們?cè)诖攀耐庵懿捎脽峥s膜包覆，此方法比前者方便，且又省略了磁石外周圍的加工，但是還會(huì)減少磁石的表面磁束密度。為了不使電機(jī)的扭力降低，勢(shì)必要提升磁石的牌號(hào)等級(jí)，如此；無(wú)形中對(duì)磁石的購(gòu)置成本又提升了。為了克服以上問(wèn)題，人們?cè)谕咝丸F氧體相鄰的極間做成鳩尾插槽，把瓦型鐵氧體插入鳩尾插槽內(nèi)，然后再用厭氧膠貼附加固。如此就不用擔(dān)心因?yàn)楦咿D(zhuǎn)速產(chǎn)生的離心力，造成磁石的開(kāi)裂或者脫落。此種設(shè)計(jì)方式，不但有了電機(jī)所需的弦波之外，更保有了磁石表面應(yīng)有的表面磁束密度。以上陳述的瓦型鐵氧體貼片的改進(jìn)方式，確實(shí)可讓電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)滑順，且無(wú)抖動(dòng)及噪音。當(dāng)瓦型鐵氧體磁能積不夠時(shí)(即電機(jī)的氣隙密度不夠時(shí))，通常會(huì)改成粘結(jié)釹鐵硼的磁石，以取代瓦型鐵氧體貼片方式，以增加電機(jī)的氣隙密度。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提出一種既方便生產(chǎn)、安裝，不必?fù)?dān)心釹鐵硼磁性材料與背鐵分離，還能減少齒槽轉(zhuǎn)矩(即頓轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩)的電機(jī)轉(zhuǎn)子。本實(shí)用新型包括背鐵，在背鐵外周設(shè)置釹鐵硼磁性材料，其特征在于所述背鐵為橫截面為等邊的多邊形的柱體，所述釹鐵硼磁性材料為外周呈圓形，內(nèi)周呈與背鐵具有相同邊數(shù)的多邊形的環(huán)形，所述釹鐵硼磁性材料套置在背鐵外，以背鐵的多邊形中每個(gè)角的中心作為環(huán)狀釹鐵硼磁性材料每個(gè)磁極的中心，在與背鐵的多邊形中每個(gè)邊相對(duì)的環(huán)狀釹鐵硼磁性材料段上分別充有磁性。設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)，將背鐵橫截面的多邊形設(shè)計(jì)成與生產(chǎn)的電機(jī)轉(zhuǎn)子的極數(shù)相等的偶數(shù)邊數(shù)，即可形成與兩側(cè)薄中間厚的多個(gè)瓦型鐵氧體貼片相當(dāng)?shù)男Ч?，每段環(huán)狀釹鐵硼磁性材料的表磁極皆可得到完美的弦波，而且電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平順，且無(wú)抖動(dòng)及噪音。本實(shí)用新型方便生產(chǎn)組裝，使用過(guò)程安全。為了加強(qiáng)背鐵與環(huán)狀釹鐵硼磁性材料的結(jié)合性，本實(shí)用新型還在環(huán)狀釹鐵硼磁性材料和背鐵之間設(shè)置粘結(jié)膠。

圖1為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的背鐵的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型的環(huán)狀釹鐵硼磁性材料的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、2、3所示，如設(shè)計(jì)要求電機(jī)的轉(zhuǎn)子極數(shù)為八，則矽鋼片為具有八個(gè)角的等邊形，以此疊合組成的柱形背鐵I為具有等邊八邊形橫斷面的柱形體。背鐵I上有均布八個(gè)圓形的小洞1-1，主要是要減輕自量。背鐵I的中心還開(kāi)設(shè)用于連接轉(zhuǎn)軸的軸孔1-2。在背鐵I外套置，并采用粘結(jié)膠有環(huán)狀釹鐵硼磁性材料2。如圖3所示，環(huán)狀釹鐵硼磁性材料2的環(huán)狀的外周2-1呈圓形，內(nèi)周2-2呈與背鐵I具有形狀相當(dāng)?shù)牡冗叞诉呅?。以背鐵I的多邊形中每個(gè)角1-3的中心作為環(huán)狀釹鐵硼磁性材料I的每個(gè)磁極的中心，在與背鐵I的多邊形中每個(gè)邊1-4相對(duì)的環(huán)狀釹鐵硼磁性材料段2-3上分別充有磁 性。
權(quán)利要求1.可減少齒槽轉(zhuǎn)矩的電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括背鐵，在背鐵外周設(shè)置釹鐵硼磁性材料，其特征在于所述背鐵為橫截面為等邊的多邊形的柱體，所述釹鐵硼磁性材料為外周呈圓形，內(nèi)周呈與背鐵具有相同邊數(shù)的多邊形的環(huán)形，所述釹鐵硼磁性材料套置在背鐵外，以背鐵的多邊形中每個(gè)角的中心作為環(huán)狀釹鐵硼磁性材料每個(gè)磁極的中心，在與背鐵的多邊形中每個(gè)邊相對(duì)的環(huán)狀釹鐵硼磁性材料段上分別充有磁性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述可減少齒槽轉(zhuǎn)矩的電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于在所述環(huán)狀釹鐵硼磁性材料和背鐵之間設(shè)置 粘結(jié)膠。
專利摘要可減少齒槽轉(zhuǎn)矩的電機(jī)轉(zhuǎn)子，涉及永磁變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)子生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型背鐵為橫截面為等邊的多邊形的柱體，釹鐵硼磁性材料為外周呈圓形，內(nèi)周呈與背鐵具有相同邊數(shù)的多邊形的環(huán)形，釹鐵硼磁性材料套置在背鐵外，以背鐵的多邊形中每個(gè)角的中心作為環(huán)狀釹鐵硼磁性材料每個(gè)磁極的中心，在與背鐵的多邊形中每個(gè)邊相對(duì)的環(huán)狀釹鐵硼磁性材料段上分別充有磁性。將背鐵橫截面的多邊形設(shè)計(jì)成與生產(chǎn)的電機(jī)轉(zhuǎn)子的極數(shù)相等的偶數(shù)邊數(shù)，即可形成與兩側(cè)薄中間厚的多個(gè)瓦型鐵氧體貼片相當(dāng)?shù)男Ч?，每段環(huán)狀釹鐵硼磁性材料的表磁極皆可得到完美的弦波，而且電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平順，且無(wú)抖動(dòng)及噪音。本實(shí)用新型方便生產(chǎn)組裝，使用過(guò)程安全。
文檔編號(hào)H02K1/27GK203104161SQ201320107839
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月11日
發(fā)明者周連明, 蘇曉燕 申請(qǐng)人:南通萬(wàn)寶磁石制造有限公司