[发明专利]一种表面式永磁同步直驱电机转子

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面式永磁同步直驱电机转子。

背景技术

中国发明专利申请文件（公开号CN102593989A）公开了《一种永磁同步直驱电机的转子结构》，为一种表面式永磁同步电机转子。该电机转子结构，减轻了转子的重量，提高了永磁体安装精度及利用率。 

如图15所示，转子0一体形成有空心结构轴1，空心结构轴的一个环形端面上均匀分布有圆孔2。空心结构轴上套有转子支架3，转子支架沿圆周开均布的孔4，转子支架上套永磁体安装环5；转子支架、永磁体安装环和空心结构轴同轴布置。永磁体安装环的圆环表面沿圆周等距排布有永磁体定位孔6。永磁体安装环的圆环两端的外沿有稍高于表面的挡板7。永磁体10安装在永磁体安装环上。定位销11插入永磁体定位孔中。转子法兰盘8固定在所述的圆孔上，转子法兰盘上沿圆周均匀开有连接负载的孔9。永磁体安装环的圆环表面等距排布有永磁体定位孔6，永磁体定位孔用于装配定位销，定位销轴向成离散排列，定位销为铝制定位销，定位销与挡板分别形成周向安装位置限位及轴向安装位置限位，用于永磁体的装配与固定。转子法兰盘固定在所述的圆孔2上，所述的圆孔均匀分布于空心结构轴的一个环形端面上，转子法兰盘上沿圆周均匀开有连接负载的孔。

这种电机转子结构，若增大永磁体安装环5的内径，则能够实现转子轻量化，但由于永磁体安装环5作为磁路发挥作用，因此当将永磁体安装环内径扩大至一定时，磁路变窄，引起磁通饱和而转矩下降。因此，在确保满足规定的输出转矩并同时实现转子轻量化时，永磁体安装环的内径扩大存在界限，因而轻量化存在界限。永磁体10安装固定方式适用于轴向单列永磁体的转子，若应用于轴向多段并列永磁体的转子中，则严重影响永磁体的装配，如永磁体定位孔6位置及数量设计不合理，则影响永磁体装配，导致永磁体之间发生相对位移，且影响永磁体安装环的导磁性能，进而严重影响电机性能。这样永磁体的转子的长度就受到一定限制，所以此种结构常用于小电机或定转子较短的电机，并不适用于大扭矩电机或转子较长的电机。

若减少转子法兰盘8的厚度，则能够实现转子的轻量化，但由于转子法兰盘作为连接负载作用，因此当转子法兰盘的厚度减少至必要以上时，转子法兰盘所能承受的应力下降，所能连接的负载减小。因此，在确保规定连接负载且能满足应力并同时实现转子的轻量化时，转子法兰盘的厚度存在界限，因而轻量化存在界限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于克服现有技术存在的缺陷，提出了一种表面式永磁同步直驱电机转子，在不导致转矩降低及应力集中的前提下，能够实现进一步的轻量化，且与负载连接简单，永磁体安装工艺方便及精度高。

本发明一种表面式永磁同步直驱电机转子，包括转子轴、盲孔轴、前转子轮毂（以电机转子接负载的一端为前）、后转子轮毂和笼形永磁体安装筒；其特征是：所述前转子轮毂和后转子轮毂分别固定套装在转子轴的前部和后部；笼形永磁体安装筒由前转子轮毂和后转子轮毂支撑，与转子轴成为一体；

所述笼形永磁体安装筒，沿筒体圆周等距排布多个永磁体轴向定位槽，永磁体轴向定位槽中插入非导磁金属材料制成的定位键；相邻两个永磁体轴向定位槽之间，沿轴向均开有异型孔，笼形永磁体安装筒外表面上异型孔宽度小于内表面上异型孔宽度，从轴线方向观察所述异型孔的径向剖面图，异型孔成“喇叭口”端面形状，且形成在所述转子的最高输出时通过笼形永磁体安装筒的磁链为稀疏磁链部位。若干永磁体布满笼形永磁体安装筒表面，永磁体由各定位键定位固定。

永磁体安装筒两端部加工有圆环状凸台，所述永磁体卡在两圆环状凸台之间。

所述转子轴，其前端部设有盲孔，盲孔内设有键槽，用于和负载轴配合连接。因此，所述转子轴又称为盲孔轴。采用盲孔轴，使得转子轴与负载轴之间装配方便并且可靠。

所述前转子轮毂和后转子轮毂，其结构形状相同，毂面上均匀开有多个扇形孔，相邻扇形孔之间形成多个转子异型肋部；前转子轮毂和后转子轮毂，其厚度由轴心向边缘逐渐变薄，异型肋部的宽度逐渐变窄。这种结构，可以防止应力集中，进一步减轻肋部重量，进而进一步减轻转子重量。

本发明可以广泛用于低速大扭矩永磁同步直驱电机中，不导致转矩降低及应力集中而能够实现转子的进一步轻量化，省去轴伸端、连接负载用联轴器及转子法兰盘，简化转子结构，减少成本，提高电机响应速度，改善电机性能。

附图说明

图1是本发明表面式永磁同步直驱电机转子立体示意图（未安装永磁体）。

图2是本发明表面式永磁同步直驱电机转子的转子轴立体示意图。