专利名称：永磁直流电机及其转子的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机领域，具体涉及一种永磁直流电机及其转子。
背景技术：
诸如永磁直流微电机的永磁直流电机广泛应用于汽车等领域。图1为现有的永磁直流电机的简化示意性结构图。如图所示，永磁直流电机包括转子11和定子12。定子12由在圆周上均匀分布的若干永磁体构成。转子11由可绕轴旋转、在圆周上均匀分布的、且由诸如钢等导磁材料制成的若干齿13构成，相邻齿13之间有齿槽14。齿槽14内安装有线圈15。相邻齿13的外缘之间形成有槽口(slot opening) 16。一定宽度的槽口 16对于线圈15的安装是必要的。出于工艺水平及加工成本方面的考虑，槽口 16的宽度也应有一定大小。此外，为保证转子11转动中正常的换向(commutating)过程,避免或减轻换向火花的出现，也需要存在一定的槽口 16宽度。然而，槽口 16的存在却会造成转子圆周表面或气隙的磁通密度的变化，从而在转子11转动过程中与定子12永磁体之间的磁感应强度的变化，从而产生齿槽转矩/扭矩/力矩(cogging torque),也称定位转矩 / 扭矩 / 力矩(dent torque 或 no-current torque),进而造成电机运转过程中的震动和噪音。因此，本领域中需要一种有效、简单和低成本的防止和减轻永磁直流电机的齿槽转矩的解决方案。
实用新型内容为此，在本实用新型的一个方面，提出了一种永磁直流电机转子，其特征在于在转子的槽口之中安装有槽楔，每个所述槽楔上具有至少两个纵向缝隙，所述两个纵向缝隙相互不贯通且不贯穿槽楔的端部。在本实用新型的另一方面，还提出了一种永磁直流电机，其特征在于，包括如上所述的永磁直流电机转子。本实用新型的优点包括以下各项中的一项或多项I)槽楔可以减少齿槽转矩，改善电机的震动和噪音。这是因为槽楔可以减少转子表面或气隙的磁通密度的脉冲振幅。也就是说，减小的槽口宽度导致了减弱的齿槽效应，第二谐波增加，而基谐波减少。2)槽楔上的至少两个缝隙可以确保正常的换向过程，并且不会增加换向火花。同时，相比于槽楔上只有一个缝隙，槽楔上具有至少两个缝隙可以增加槽楔强度。3)槽楔可以减少转子的脉冲损失，并改善电机的效率。
图1为现有的永磁直流电机的简化示意性结构图；图2为根据本实用新型的实施例的电机转子的简化示意图；[0013]图3为根据本实用新型的实施例的槽楔的形状示意图。
具体实施方式
现参照图2和图3描述本实用新型的实施例，其中，图2示出了根据本实用新型的实施例的电机转子的简化示意图，图3为根据本实用新型的实施例的槽楔的形状示意图。如图所示，在本实用新型的一个方面，提出了一种永磁直流电机转子11，其特征在于在转子11的槽口 16之中安装有槽楔20，每个所述槽楔20上具有至少两个纵向缝隙21，所述至少两个纵向缝隙21相互不贯通且不贯穿槽楔20的端部。优选地，每个所述槽楔20上具有两个缝隙21 ;当然，每个所述槽楔20也可以具有三个或三个以上缝隙21。优选地，两个缝隙21的尺寸相同。此外，优选地，所述缝隙21可以是矩形的，且可以位于槽楔20的中间位置。槽楔20的主要作用使齿槽转矩降低，降低电机的振动和噪音。但槽楔20会影响到电机的换向，而槽楔20上的缝隙21可以使电机的换向不会变差。换向电压决定换向火花。由换向电动势公式E=BLV可知，在转速V和绕线长度L 一定的情况下，换向电压主要取决于磁感应强度B。增加槽楔一定程度上使B增大，但是足够大的缝隙宽度可以使换向保持在允许的范围内。与槽楔20上只有一个缝隙21相比，槽楔20上具有两个或更多个缝隙21可以使槽楔20的强度加强，因为两个缝隙21之间的筋具有加强筋的作用，且可使磁通流过。根据本实用新型的实施例，所述槽楔20与所述槽口 16为过盈配合。当然，也可以考虑以其他方式将所述槽楔20固定在所述槽口 16中。根据本实用新型的实施例，所述槽楔20与所述槽口 16是形状配合的。根据本实用新型的实施例，所述槽楔20为长方体。当然，也可以考虑槽楔20具有与槽口 16配合的其他形状。根据本实用新型的实施例，所述槽口 16的宽度约为0. 6 — 1mm。当然，槽口 16的宽度为0. 6-lmm的范围之外也是有可能的。如本领域的技术人员可知的，为实现槽楔20与槽口 16的过盈配合，槽楔20的宽度应略大于槽口 16的宽度。根据本实用新型的实施例，所述缝隙21的宽度约为所述槽楔20宽度的1/3 -1/2。例如，当所述槽口 16的宽度为0. 6 -1mm时，所述缝隙21的宽度可以是0. 3-0. 5mm。当然，所述缝隙21的宽度处于槽楔20宽度1/3 - 1/2的范围之外也是有可能的。根据本实用新型的实施例，所述缝隙21的长度为在不使两个缝隙21之间贯通、不使缝隙21贯穿槽楔20端部以及满足适当的工艺要求情况下尽可能长。当然，较小的缝隙21长度也是可能的。根据本实用新型的实施例，所述槽楔20为导磁材料制成。所述槽楔20的材料可以与转子齿13的材料相同或者不同。根据本实用新型的实施例，所述槽楔20采用钢制材料。本实用新型对转子11的齿槽14数及极数没有限制，例如可以为四极六槽，也可以为其他极数和齿槽数。根据本实用新型的实施例，所述槽楔20是在已将绕组安装在齿槽中之后安装的。根据本实用新型的实施例，所述槽楔20是通过滚压过程安装在槽口 16中的。在所述过程中，在一个模具上放好槽楔20，然后滚动转子以将槽楔压到槽口 16。当然，也可以考虑通过其他本领域中已知的或未来开发的安装过程来安装槽楔20。在本实用新型的另一方面，还提供了一种永磁直流电机，其特征在于，包括如以上任何一个实施例中所述的永磁直流电机转子11。根据本实用新型的实施例，所述永磁直流电机为汽车用微电机。当然，所述永磁直流电机也可以是其他领域中使用的其他类型的永磁直流电机。
权利要求1.一种永磁直流电机转子，在转子的槽口(16)之中安装有槽楔(20)，其特征在于 每个所述槽楔(20)上具有至少两个纵向缝隙(21)，所述至少两个纵向缝隙(21)相互不贯通且不贯穿槽楔(20)的端部。
2.根据权利要求1的永磁直流电机转子，其特征在于，所述槽楔(20)与所述槽口(16) 是形状配合的。
3.根据权利要求1的永磁直流电机转子，其特征在于，所述槽楔(20)与所述槽口(16) 为过盈配合。
4.根据权利要求1的永磁直流电机转子，其特征在于，所述槽楔(20)为长方体。
5.根据权利要求1的永磁直流电机转子，其特征在于，所述缝隙(21)的宽度约为所述槽楔(20)宽度的1/3 — 1/2。
6.根据权利要求1的永磁直流电机转子，其特征在于，所述槽口(16)的宽度约为 O. 6 — Imm0
7.根据权利要求1的永磁直流电机转子，其特征在于，所述缝隙(21)的长度为在不使两个缝隙(21)之间贯通、不使缝隙(21)贯穿槽楔(20)端部的情况下尽可能长。
8.根据权利要求1的永磁直流电机转子，其特征在于，所述槽楔(20)为导磁材料制成。
9.根据权利要求1的永磁直流电机转子，其特征在于，所述槽楔(20)采用钢制材料。
10.根据权利要求1的永磁直流电机转子，其特征在于，所述槽楔(20)是通过滚压过程安装在槽口(16)中的。
11.一种永磁直流电机，其特征在于，包括如权利要求1 一 10中的任何一个所述的永磁直流电机转子。
12.如权利要求11所述的永磁直流电机，其特征在于，所述永磁直流电机为汽车用微电机。
专利摘要本实用新型公开了一种永磁直流电机及其转子，在转子的槽口(16)之中安装有槽楔(20)，其特征在于每个所述槽楔(20)上具有至少两个纵向缝隙(21)，所述至少两个纵向缝隙(21)相互不贯通且不贯穿槽楔(20)的端部。还公开了一种包括如上所述的永磁直流电机转子的永磁直流电机。
文档编号H02K1/24GK202889003SQ201220362699
公开日2013年4月17日 申请日期2012年7月19日 优先权日2012年7月19日
发明者张新发, 郭晓伟 申请人:广东肇庆爱龙威机电有限公司