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电机转子实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及轴向磁通电机领域,具体涉及电机转子。

相关背景技术

[0002] 在电机使用中,电机会产生大量的热量,当热量达到一定程度之后,容易发生绝缘击穿,造成电机烧坏。通常电机的热量积攒在定子和转子上,这些热量只能通过电机机壳传递到空气中,散热速度非常慢,效果也很差。那么电机内部的热量怎么快速的传递至地电机外部是目前急需解决的难题。

具体实施方式

[0011] 一种电机转子,包括转子背板10、导磁板20和磁钢30,所述的转子背板10整体为开口状壳体,导磁板20整体呈圆环状,转子背板10包括位于外部的环形腔11和位于中部的圆形通腔12,所述的环形腔11用于容纳导磁板20,圆形通腔12用于供电机转轴穿过,所述的磁钢30设置有两个及两个以上,磁钢30贴附在导磁板20靠近转子背板10开口处一侧的表面上,且多个磁钢30沿着导磁板20的周向均匀间隔布置,所述的环形腔11和圆形通腔12之间连接有引风板13,该引风板13沿着周向均设置有多块,转子进行旋时,多块引风板13沿转子轴向输送气流。圆形通腔12的几何中心就是转子的几何中心,环形腔11和圆形通腔12同心,引风板13连接在两者中间。由于环形腔11的直径大于圆形通腔12的直径,所以引风板13是以转子背板10的几何中心为中心辐射状分布。导磁板20放置在环形腔11内,引风板13优选薄片状,也就是说引风板13相当于是扇叶。转子旋转时,多块引风板13产生轴向气流,这个沿转子轴向进行吹风,此时整个转子相当于是轴流风扇。这种轴向气流直接吹送到转子的磁钢30和定子的铁芯极靴面、绕组等电机内部零部件上,从而将电机内部热量快速及时到传递到电机外部,可以显著的提升电机的散热效果。
[0012] 如果电机壳体不需要密封,两端端盖是敞开的结构,轴流扇叶13产生的轴流风可以直接吹把热量到电机外部,与电机外部的环境形成风的循环回路,散热效果极好。如果电机壳体的是密封结构,轴流扇叶13产生的轴流风可以从定子和转子之间的气隙吹到机壳上,热风路过机壳后就会得到冷却,变成冷风。冷却后的风流又重复的从转子背板吸入电机内部,进行下一次的风循环,此过程完成了电机内部的风循环。所以无论是密封电机还是敞开电机,只要电机在工作,转子就会源源不断输送轴流风,不停的把定子和转子产生的热量吹送两者之外的区域,再配合电机机壳和端盖的结构,就可以实现及时快速的散热。
[0013] 电机单独加装轴流风扇的话,就需要设置风扇的安装腔室,风扇必须和转子等相邻零部件保持足够的间隙,避免互相干扰,所以安装风扇的腔室要足够大,这无疑会增大电机的整体体积。所以引风板13的设置,相当于转子背板和轴流风扇集成为一体,无需额外增加轴流风扇。可以减少零部件数量,同时也节约空间,简化了结构,节约成本,减轻电机重量,由此可见该结构带来一系列的优点。
[0014] 所述的引风板13沿着转子轴向布置的立板面133倾斜布置,多块引风板13的立板面133的倾斜方向一致。
[0015] 所述的引风板13沿着转子径向布置的平板面134倾斜布置,所述的引风板13靠近圆形通腔12的和靠近环形腔11的外端132,平板面134自里端131向外端132的板长沿着转子的周向倾斜布置。立板面133的倾斜方向与转子的转动方向一致,立板面133是受风面,立板面133接触风的面积越大产生风量也就越大,所以把立板面133倾斜布置,提高风流动的均匀性和直线前进性,该结构不仅能提高轴向流量,也能避免气流扰动,以降低轴流风扇运转时所产生的噪音。平板面134倾斜布置能够抑制立板面133下侧的空气紊乱其上侧的气流,降低空气阻力,保证引风板13轴向送风量,提升转子的轴流风量,进一步增加散热效果。
[0016] 所述的环形腔11的底部111的外侧面上设置有扇叶14,扇叶14凸出于底部111,所述的扇叶14设有两片以上且沿着底部111的周向均匀间隔布置,当转子转动时,扇叶14沿着转子的径向输送气流。扇叶14的主要作用是沿着转子的径向进行送风,把转子上积累的热量快速吹送到电机外部,提升散热速度。扇叶14还相当于设置在转子背板上的散热鳍片,增加了散热面积,也会提升散热速度。转子工作时受到定子对其的轴向磁拉力作用,磁钢和导磁板有被吸到定子上的趋势。那么磁钢和导磁板所在的环形腔11是转子背板受力最大的区域,所以在该区域内设置扇叶14,可以增加转子背板10的强度。由此可见扇叶14的设置,合理利用转子背板的底部空间,产生多方面的有益效果,一举多得,是一种非常优秀的方案。
[0017] 所述的扇叶14直立在底部111上。如果扇叶14是倾斜布置的话,那么扇叶14转动所产生风流的方向和扇叶14的倾斜方向和转子转动方向有关。必须保证扇叶14的转动时气流沿径向向外吹动。这种结构一但电机反转的话,容易造成风流倒灌,所以在安装和设计时要特别注意这个细节。而把扇叶14设置成直立的结构的话,就不会出现该问题,其通用性更强,完全可以满足电机正反转的需求。
[0018] 如图5所示,所述的转子背板10的外侧轴向端面上设置有挡风盖板16,该挡风盖板16用于遮挡扇叶14所在的区域,挡风盖板16的里端位于扇叶14和引风板13的过渡处,且挡风盖板16的径向尺寸小于扇叶14的径向尺寸。转子背板10的外侧轴向端面是指底部111所在的位置,挡风盖板16可以为环形薄片状。最好从扇叶14和引风板13的相接处开始布置,挡风盖板16并没有完全遮挡扇叶14,扇叶14位于转子背板10外缘一侧的叶体都是裸露的。这样既可以防止风流之间的的相互干扰,也可以保证离心风的顺畅流通。更详细的说,转子转动时引风板13产生的是轴向风,而扇叶14产生的是离心风,那么在引风板13和扇叶14过渡的区域处这两股不同路径的风流很有可能会发生干涉,导致互相削弱。为了保证轴流风量,所以选择在该区域内覆盖挡风盖板16。由于挡风盖板16是紧贴在扇叶14的轴向端面上,扇叶14和挡风盖板16之间就会构成遮挡区域,扇叶14产生的离心风被该区域阻挡后沿着径向流动,从而防止扇叶14产生的离心风窜入引风板13所在的区域。避免离心风削弱轴流风,保证拥有转子足够的轴流风来冷却电机内部,进一步提升电机的散热效果。所述的扇叶14的数量是引风板13的两倍,其中一部分扇叶14和引风板13顺延。该结构可以提升转子背板的整体强度。
[0019] 所述的转子背板10的外环侧面15上设有多根引风鳍片151,多根引风鳍片151沿着外环侧面15均匀间隔分布。所述的引风鳍片151倾斜布置,且引风鳍片151自转子背板底部11开始的起始端位于相邻两片扇叶14之间的区域。引风鳍片151实际上也相当于是扇叶,转子旋转时,引风鳍片151也可以产生离心风,将热量吹离转子。引风鳍片151和扇叶14交错布置起到引风作用,引导风流更快的甩出转子,进一步的提升散热效果。引风鳍片151还相当于设置在转子背板上的散热鳍片,增加了散热面积,也会提升散热速度
[0020] 所述的相邻两片磁钢30之间缝隙处设置有压条40,压条40的中段固定在引风板13上,压条40的一端插值在磁钢30之间缝隙处,且抵压在导磁板20上,压条40的另一端悬伸在引风板13上。所述的引风板13位于磁钢30旁侧的端面上设有用于容纳压条40的凹槽135,所述的压条40的中段宽两端尖。压条40的中段为固定点,其两端悬伸尺寸相仿。该结构的压条40不再是单边悬臂梁,压条40的受力更加均匀,其稳定性和强度也得到了大幅度的提升。悬伸在凹槽135内的压条40也可以根据配重设计,为转子动平衡做出贡献。压条40的杆身宽度与相邻两片磁钢30之间的间隙宽度一致,压条40的杆身厚度低于并接近于磁钢30的轴向端面,也就是略低于磁钢的轴向端面。压条40的杆身宽度是指在转子径向上尺寸,杆身厚度是指杆身在转子轴向上的尺寸,只要保证杆身不高于磁钢30的轴向端面,不占用转子和定子之间的气隙空间就可以。两个压条40之间的空间正是放置磁钢30的位置,也就是说压条40的侧边对磁钢30进行限位。那么两个压条40之间空间与磁钢30的尺寸越匹配,接触面积越大,对磁钢的限位就越可靠。还可以把压条40设计成中段宽两端尖,中段宽提升其强度和固定的稳定性,两端尖可以更有益于压条40延伸至磁钢缝隙处。

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