一种轻量化表贴式永磁电机转子及其充磁用导磁填充体的制作方法

本发明涉及一种轻量化表贴式永磁电机转子及其充磁用导磁填充体，属于电机充磁。

背景技术：

1、永磁电机具有节能、效率高、体积小的特点，在很多领域中有着广泛的应用。

2、永磁电机转子包括位于电机轴外周与电机轴同轴线的圆柱状的铁芯、轴向贴在铁芯外周面的多个永磁体块以及套在所有永磁体块外环形护套。

3、以往永磁电机转子制作工艺路线为先对单个永磁体块充磁再进行逐一安装，该方式容易出现磁钢吸合、磁极装错等问题，效率较低，且安装过程中容易出现损耗、合格率较低。为克服上述缺陷，，在产品定型后的批量生产中，目前越来越倾向于采用转子整体充磁工艺方案，提升生产效率和生产质量。也就是，先将不具有磁性的永磁体块贴装在铁芯的外周面，再用护套固定，然后在护套外周通过充磁线圈对永磁体块进行充磁，使永磁体块具有永久磁性。

4、在永磁电机转子中，尤其是中大型电机的转子，由于铁芯直径大，重量也非常大，人们常通过开孔或开槽等方式减重，以尽可能实现整个电机的轻量化。但这种通过减重处理的转子铁芯，在对永磁块实施充磁时，在开孔或开槽的空洞区域会产生严重的磁阻，导致磁场强度不够和磁场分布不匀，难以对永磁体块实施饱和充磁，造成产品不合格和增大充磁能耗、延缓充磁时间。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：如何解决永磁电机转子轻量化与难以实现饱和充磁矛盾的问题。

2、针对上述问题，本发明提出的技术方案是：

3、一种轻量化表贴式永磁电机转子，包括铁芯、若干永磁体块和护套，所述铁芯固定在电机轴外周，所述永磁体块轴向贴在铁芯的圆柱形外周面，所述护套为环形，套在所有永磁体块外将永磁体块限制在铁芯的外周面，所述铁芯的外周面与电机轴之间设有多个用于铁芯减重的轴向减重通孔，所述轴向减重通孔的孔径处处相等。

4、所述铁芯由外环体和多个支撑辐板构成，所述支撑辐板的一侧面直接固定在电机轴的外周面，另一侧固定在外环体的内壁，所述轴向减重通孔是由外环体内壁、电机轴的外周面以及两个支撑辐板合围成的扇形孔。

5、所述铁芯由外环体、内环体和多个支撑辐板构成，所述支撑辐板的一侧面固定在内环体的外周面，另一侧固定在外环体的内壁，所述轴向减重通孔是由外环体内壁、内环体的外周面以及两个支撑辐板合围成的扇形孔。

6、一种用于上述永磁电机转子的充磁用导磁填充体，包括与轴向减重通孔数量相等的导磁填充块，所述导磁填充块能够插入轴向减重通孔中。

7、上述充磁用导磁填充体，还包括端板，各导磁填充块的一端固定在端板上，各导磁填充块的布设与铁芯上的各轴向减重通孔相对应。

8、上述充磁用导磁填充体，还包括保持架，所述保持架包括外套环和多块定距辐板，所述外套环的内径与外环体的内径相等，所述定距辐板的外端固定在外套环内壁，所述外套环内壁与两块定距辐板围成能够插入导磁填充块并对导磁填充块实施周向限位和径向限位的限位滑槽，所述保持架能够在导磁填充体上滑移。

9、所述定距辐板的径向长度等于或小于电机轴外周面与外套环内壁之间的间距。

10、所述端板中央设有供电机轴穿过的轴孔。

11、所述端板背面设有用于将导磁填充体从铁芯中拖出的拉手。

12、另一种用于上述永磁电机转子的充磁用导磁填充体，包括导磁填充块、端板和保持架，所述导磁填充块的一端固定在端板上，数量与轴向减重通孔数量相等且位置对应，各导磁填充块能够插入对应的轴向减重通孔，所述保持架包括外套环、内套环和多块定距辐板，所述外套环的内径与外环体的内径相等，所述内套环的外径与内环体的外径相等，所述定距辐板的外端固定在外套环内壁，内端固定在内套环外周，所述外套环内壁、内套环与两块定距辐板围成能够插入导磁填充块并对导磁填充块实施周向限位和径向限位的限位滑孔，所述保持架能够在导磁填充体上滑移。

13、有益效果

14、1、本申请涉及的铁芯轴向减重通孔的设置形式，便于将大小均匀的截面积略小于轴向减重通孔截面积的导磁填充块插入轴向减重通孔中，使导磁填充块在轴向减重通孔中只有极小的间隙且间隙均匀，能够在给永磁体块充磁时形成均匀、稳定的磁场，很好的解决了永磁电机转子轻量化与难以实现饱和充磁的矛盾。

15、2、能够方便快速地安装和拆卸导磁填充体。

技术特征：

1.一种轻量化表贴式永磁电机转子，包括铁芯（2）、若干永磁体块（3），所述铁芯（2）固定在电机轴（1）外周，所述永磁体块（3）轴向贴在铁芯（2）的圆柱形外周面，所述铁芯（2）的外周面与电机轴（1）之间设有多个用于铁芯（2）减重的轴向减重通孔（24），其特征在于：所述轴向减重通孔（24）的孔径处处相等。

2.根据权利要求1所述的轻量化表贴式永磁电机转子，其特征在于：所述铁芯（2）由外环体（21）和多个支撑辐板（23）构成，所述支撑辐板（23）的一侧面直接固定在电机轴（1）的外周面，另一侧固定在外环体（21）的内壁，所述轴向减重通孔（24）是由外环体（21）内壁、电机轴（1）的外周面以及两个支撑辐板（23）合围成的扇形孔。

3.根据权利要求1所述的轻量化表贴式永磁电机转子，其特征在于：所述铁芯（2）由外环体（21）、内环体（22）和多个支撑辐板（23）构成，所述支撑辐板（23）的一侧面固定在内环体（22）的外周面，另一侧固定在外环体（21）的内壁，所述轴向减重通孔（24）是由外环体（21）内壁、内环体（22）的外周面以及两个支撑辐板（23）合围成的扇形孔。

4.一种用于权利要求2所述永磁电机转子的充磁用导磁填充体，其特征在于：包括与轴向减重通孔（24）数量相等的导磁填充块（52），所述导磁填充块（52）能够插入轴向减重通孔（24）中。

5.根据权利要求4所述的永磁电机转子的充磁用导磁填充体，其特征在于：还包括端板（51），各导磁填充块（52）的一端固定在端板（51）上，各导磁填充块（52）的布设与铁芯（2）上的各轴向减重通孔（24）相对应。

6.根据权利要求5所述的永磁电机转子的充磁用导磁填充体，其特征在于：还包括保持架（6），所述保持架（6）包括外套环（61）和多块定距辐板（63），所述外套环（61）的内径与外环体（21）的内径相等，所述定距辐板（63）的外端固定在外套环（61）内壁，所述外套环（61）内壁与两块定距辐板（63）围成能够插入导磁填充块（52）并对导磁填充块（52）实施周向限位和径向限位的限位滑槽（64），所述保持架（6）能够在导磁填充体（5）上滑移。

7.根据权利要求6所述的永磁电机转子的充磁用导磁填充体，其特征在于：所述定距辐板（63）的径向长度等于或小于电机轴（1）外周面与外套环（61）内壁之间的间距。

8.根据权利要求5所述的永磁电机转子的充磁用导磁填充体，其特征在于：所述端板（51）中央设有供电机轴（1）穿过的轴孔（511）。

9.根据权利要求5所述的永磁电机转子的充磁用导磁填充体，其特征在于：所述端板（51）背面设有用于将导磁填充体（5）从铁芯（2）中拖出的拉手（512）。

10.一种用于权利要求3所述永磁电机转子的充磁用导磁填充体，其特征在于：包括导磁填充块（52）、端板（51）和保持架（6），所述导磁填充块（52）的一端固定在端板（51）上，数量与轴向减重通孔（24）数量相等且位置对应，各导磁填充块（52）能够插入对应的轴向减重通孔（24），所述保持架（6）包括外套环（61）、内套环（62）和多块定距辐板（63），所述外套环（61）的内径与外环体（21）的内径相等，所述内套环（62）的外径与内环体（22）的外径相等，所述定距辐板（63）的外端固定在外套环（61）内壁，内端固定在内套环（62）外周，所述外套环（61）内壁、内套环（62）与两块定距辐板（63）围成能够插入导磁填充块（52）并对导磁填充块（52）实施周向限位和径向限位的限位滑孔（65），所述保持架（6）能够在导磁填充体（5）上滑移。

技术总结本发明公开了一种轻量化表贴式永磁电机转子，包括铁芯、若干永磁体块和护套，铁芯固定在电机轴外周，永磁体块轴向贴在铁芯的圆柱形外周面，护套套在所有永磁体块外将永磁体块限制在铁芯的外周面，铁芯的外周面与电机轴之间设有多个用于铁芯减重的轴向减重通孔，轴向减重通孔的孔径处处相等。本发明还公开了一种用于上述永磁电机转子的充磁用导磁填充体，包括与轴向减重通孔数量相等的导磁填充块，导磁填充块能够插入轴向减重通孔中。导磁填充体还包括端板，各导磁填充块的一端固定在端板上，各导磁填充块的布设与铁芯上的各轴向减重通孔相对应。优点在于：很好的解决了永磁电机转子轻量化与难以实现饱和充磁的矛盾；能够方便快速地安装和拆卸导磁填充体。技术研发人员：刘龙辉,刘林炜,阎阳,武彬,周杏军,卞苗苗,徐文受保护的技术使用者：中车株洲电机有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4