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磁极模块、转子、转子的装配方法及电机


技术摘要:
本发明涉及一种磁极模块、转子、转子的装配方法及电机。磁极模块包括:基板;成对的半磁极单元,沿基板的宽度方向相互间隔且对称地固定于基板上。本发明通过将成对的半磁极单元相互间隔且对称地固定于基板上,并使电机转子的每相邻两个磁极模块中相邻的两个半磁极单元  全部
背景技术:
目前永磁电机通常采用表贴式磁极单元,并对磁极单元进行模块化处理。多个磁 极单元沿转子的周向成列排布,每列磁极单元包括沿转子的轴向排布的多个极性相同的永 磁体,多个永磁体通过树脂粘贴或螺栓固定等方式固定于转子支架的转子磁轭表面。在转 子的周向上,多个永磁体对齐排布,且N极与S极交替设置。转子的主磁路由磁极模块的永磁 体及基板、转子支架的转子磁轭、磁极模块的磁极对应的气隙及定子齿、定子轭组成。相邻 的两个永磁体因装配间隙形成的气隙磁场被分割,主磁路存在间隙,导致磁阻增大,磁场强 度下降,降低了电机的功率密度。 另外,上述永磁电机中的转子支架不仅仅提供强度和刚度支撑,还为相邻的磁极 模块之间提供磁通路,使得磁极模块与转子磁轭之间存在极大的磁吸引力,安装和拆卸磁 极模块时需要克服这些磁吸引力,造成转子的组装和拆卸非常困难。
技术实现要素:
本发明的一个目的是提供一种磁极模块、转子及电机,该磁极模块可以降低电机 转子的磁阻。 本发明的另一个目的是提供一种转子的装配方法,其可以降低转子的组装及拆卸 难度。 第一方面,本发明实施例提出了一种磁极模块,该磁极模块包括:基板;成对的半 磁极单元,沿基板的宽度方向相互间隔且对称地固定于基板上。 根据本发明实施例的一个方面,成对的半磁极单元的极性相异。 根据本发明实施例的一个方面,基板沿自身厚度方向具有相对的第一表面和第二 表面,第二表面设置有沿第一表面至第二表面的方向凸出形成的连接部,成对的半磁极单 元固定于基板的第一表面上。 根据本发明实施例的一个方面,半磁极单元包括沿基板的长度方向排布的多个第 一永磁体,多个第一永磁体沿基板的长度方向对齐排布或者依次错开排布,每个半磁极单 元中的多个第一永磁体具有相同的极性。 根据本发明实施例的一个方面,磁极模块还包括至少一个整磁极单元,至少一个 整磁极单元间隔分布于成对的半磁极单元之间。 根据本发明实施例的一个方面,整磁极单元为一体成型的结构体;或者,整磁极单 元包括分体设置且极性相同的两个半磁极单元。 根据本发明实施例的一个方面,整磁极单元包括沿基板的长度方向排布的多个第 二永磁体,多个第二永磁体沿基板的长度方向对齐排布或者依次错开排布,多个第二永磁 4 CN 111600405 A 说 明 书 2/8 页 体具有相同的极性。 根据本发明实施例的一个方面,整磁极单元的数量为奇数,成对的半磁极单元的 极性相同;或者,整磁极单元的数量为偶数,成对的半磁极单元的极性相异。 根据本发明实施例的一个方面,磁极模块还包括磁极增强单元,磁极增强单元设 置于相邻的极性相异的磁极单元之间。 根据本发明实施例的一个方面,磁极增强单元的磁力线方向与磁极单元的磁力线 方向呈第一角度 分布,所述第一角度 满足如下条件: 第二方面,本发明实施例还提供了一种转子,该转子包括:转子支架,具有安装表 面;多个固定件,沿转子支架的周向间隔分布于安装表面上,每相邻两个固定件之间形成安 装轨道,固定件由弱导磁材料制成;多个如前所述的任一种磁极模块,磁极模块通过基板安 装于安装轨道内,并且,每相邻两个磁极模块中,相邻的两个半磁极单元的极性相同。 根据本发明实施例的一个方面,磁极模块的基板上设置有连接部,连接部伸入安 装轨道内,并与固定件可拆卸连接。 根据本发明实施例的一个方面,磁极模块包括至少一个整磁极单元,基板的连接 部包括对应于成对的半磁极单元设置的第一连接部和第二连接部,和/或对应于至少一个 整磁极单元设置的第三连接部;固定件具有与第一连接部和第二连接部和/或第三连接部 彼此嵌合的形状。 第三方面,本发明实施例还提供了一种如前所述的转子的装配方法,装配方法包 括:将多个固定件沿转子支架周向间隔预置于安装表面上,使得每相邻两个固定件之间形 成安装轨道;将多个磁极模块放置于安装轨道,并使每相邻两个磁极模块中相邻的两个半 磁极单元以极性相同的方式进行装配;将固定件固定于安装表面上。 根据本发明实施例的一个方面,当磁极模块的成对的半磁极单元的极性相同时, 沿相同的预定方向将多个磁极模块依次放置于安装轨道内。根据本发明实施例的一个方 面,当磁极模块的成对的半磁极单元的极性相异时,安装轨道包括沿转子支架的周向交替 设置的第一安装轨道和第二安装轨道,将多个磁极模块沿第一预定方向依次放置于第一安 装轨道内;将多个磁极模块沿第二预定方向依次放置于第二安装轨道内,第一预定方向与 第二预定方向相反。 第四方面,本发明实施例还提供了一种电机,其包括:定子;和转子,与定子同轴设 置,转子为如前所述的任一种转子。 本发明实施例提供的磁极模块、转子及电机,通过将成对的半磁极单元相互间隔 且对称地固定于基板上,并使电机转子的每相邻两个磁极模块中相邻的两个半磁极单元以 极性相同的方式进行装配,可以避免相邻的磁极模块因装配间隙形成的气隙磁场被分割, 不会增大电机磁场的磁阻,在满足磁场强度使用要求的同时,提高了电机的功率密度。另 外,通过在磁极模块的基板与转子支架之间设置具有隔磁作用的固定件,降低了磁极模块 与转子支架之间的磁吸引力,便于电机转子的组装及拆卸,提高了电机转子的可维护性。 附图说明 下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。 图1是本发明实施例提供的一种磁极模块的结构示意图; 5 CN 111600405 A 说 明 书 3/8 页 图2是图1所示的磁极模块的磁场分布示意图; 图3是本发明实施例提供的另一种磁极模块的结构及磁场分布示意图; 图4是本发明实施例提供的另一种磁极模块的结构及磁场分布示意图; 图5是本发明实施例提供的另一种磁极模块的结构及磁场分布示意图; 图6是图5所示的磁极模块的空间磁场分布与常规磁极模块的空间磁场分布示意 图; 图7是本发明实施例提供的一种电机沿轴向截取的转子的局部结构示意图; 图8是图7所示的转子沿轴向的俯视结构示意图; 图9是本发明实施例提供的另一种转子沿轴向的俯视结构示意图; 图10是本发明实施例提供的一种转子的装配方法的流程框图。 其中: 10-基板;11-第一表面;12-第二表面;10a-第一端面;10b-第二端面;13-连接部; 131-第一连接部131;1311-第一凹槽;1312-第一插接部;132-第二连接部;1321-第二凹槽; 1322-第二插接部;133-第三连接部131;1331-第三凹槽;1332-第三插接部;20-半磁极单 元;30-整磁极单元;40-磁极增强单元; -第一角度;θ-第二角度; 1-磁极模块;2-转子支架;3-固定件;31-插接部;32-套接部;2a-安装表面;2b-安 装轨道。
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