[发明专利]可扩展转子

说明书

本发明提供了一种用于连接到旋转电机的轴的转子堆叠，该转子堆叠包括一系列转盘，每个转盘围绕中心线居中并且包括用于接收轴的开口，使得转盘沿着轴堆叠。通道延伸穿过转盘并且围绕中心线布置。永磁体定位在通道中。与转盘相关联的轮毂将每个转盘机械地连接到轴。

相关申请

本申请要求于2020年1月20日提交的美国专利申请16/747,223的优先权，该专利申请的主题全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明整体涉及旋转电机，并且具体地涉及用于转子的可堆叠转盘。

背景技术

永磁体电动机的建造通常是通过将转子钢叠片堆叠为转子的完整堆叠长度然后将其焊接或铆接在一起来完成的。这允许最佳的填充因子和堆叠容差。通常期望改变电动机或发电机的转子堆叠长度以增加或减小扭矩输出。然而，就这种构造而言，对于每个不同长度的转子，叠片组件是不同的。

当在转子堆叠的全长长度上堆叠叠片时，磁体组件可能存在问题。对于表面安装机器，磁体需要在存在高磁力的情况下彼此相邻组装。这可能需要在组装期间在安上固定套管之前用强胶将磁体胶合在适当位置或机械地保持磁体。在对抗强磁力的同时必须以这种方式组装磁体是很困难的。

当磁体是以全长长度建造的时，将它们组装到内部永磁体(IPM)转子中也是困难的，因为磁体需要插入到转子孔中并推到转子的全长长度。所存在的高磁力使得该组件特别有问题。此外，此方法需要磁体被滑动配合到磁体孔中，然后用粘合剂胶合在适当位置。粘合剂是弱的，并且可以最终在组装期间裂开，使得磁体四处移动。这会减少机器的磁性和结构平衡，从而降低性能。

发明内容

在一个示例中，用于连接到旋转电机的轴的转子堆叠包括一系列转盘，每个转盘围绕中心线居中并且包括用于接收轴的开口，使得转盘沿着轴堆叠。通道延伸穿过转盘并且围绕中心线布置。永磁体定位在通道中。与转盘相关联的轮毂将每个转盘机械地连接到轴。

在另一个示例中，用于连接到旋转电机的轴的转子堆叠包括一系列转盘，每个转盘围绕中心线居中并且包括用于接收轴的开口，使得转盘沿着轴堆叠。内表面限定延伸穿过转盘并且围绕中心线布置的通道。永磁体定位在通道中。每个磁体包括具有锥形表面的前端，该锥形表面用于接合内表面以使通道膨胀并形成与内表面的压配合连接。

在另一个示例中，用于连接到旋转电机的轴的子组件包括转盘，该转盘围绕中心线居中并且具有用于接收轴的开口。内表面限定延伸穿过转盘并且围绕中心线布置的通道。永磁体定位在通道中并且具有与内表面的压配合连接。

在另一个示例中，一种形成用于连接到旋转电机的轴的转子堆叠的方法，该方法包括将叠片的第一堆叠固定在一起以形成围绕中心线居中的第一转盘。第一转盘包括用于接收轴的开口和围绕中心线布置的通道。永磁体定位在第一转盘的通道中。第一转盘通过第一轮毂被机械地固定到轴。将叠片的第二堆叠固定在一起以形成围绕中心线居中的第二转盘。第二转盘包括用于接收轴的开口和围绕中心线布置的通道。永磁体定位在第二转盘的通道中。第二转盘通过第二轮毂被机械地固定到轴，使得第一转盘和第二转盘沿着轴堆叠。

在另一个示例中，一种形成用于连接到旋转电机的轴的转子堆叠的方法，该方法包括将叠片的第一堆叠固定在一起以形成围绕中心线居中的第一转盘。第一转盘包括用于接收轴的开口和围绕中心线布置的通道。第一转盘通过第一轮毂被机械地固定到轴。永磁体定位在第一转盘的通道中。将叠片的第二堆叠固定在一起以形成围绕中心线居中的第二转盘。第二转盘包括用于接收轴的开口和围绕中心线布置的通道。第二转盘通过第二轮毂被机械地固定到轴，使得第一转盘和第二转盘沿着轴堆叠。永磁体定位在第二转盘的通道中。