一种电机转子结构及包含其的电机的制作方法

本技术涉及电机，具体涉及一种电机转子结构及包含其的电机。

背景技术：

1、在电机转子的设计和制造过程中，磁铁结构的布置与性能对于整个电机的效率和效能具有决定性影响。传统的电机转子磁铁结构常见的问题包括磁阻较大、磁铁材料的利用率不高、以及磁铁尺寸和形状的设计未能最大限度地减少材料浪费和加工成本。

2、一方面，过高的磁阻会限制磁场的有效传导，从而影响电机的工作效率和输出性能。在磁铁间插入硅钢片等隔磁材料虽然有助于形成所需的磁路，但也可能带来额外的磁阻，进一步降低磁场的利用效率。

3、另一方面，传统磁铁结构的设计可能未能充分优化磁铁的尺寸和形状，导致材料使用不足或过度，增加了原材料的消耗和机械加工量。这不仅提高了生产成本，也与当前对可持续发展和资源节约的全球趋势背道而驰。

4、此外，磁铁的布置和固定方式需要在确保足够磁场强度的同时，也要保证转子结构的整体强度和稳定性。不合理的磁铁结构设计可能导致在性能相同的情况下需要更多的磁铁材料，从而增加了成本和重量。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决上述技术问题，目的在于提供一种电机转子结构及包含其的电机，实现了有效降低磁阻，提高磁铁材料的利用率，减少原材料和加工成本，同时保持或提升电机的整体性能和结构强度。

2、本实用新型通过下述技术方案实现：

3、一种电机转子结构，包括：

4、转子结构主体，其内部同轴连接有转子轴，所述转子结构主体的外侧面设置有多个磁铁槽；

5、磁铁组件，多个所述磁铁组件分别设置在多个所述磁铁槽内；

6、所述磁铁组件包括顶层磁铁和底层磁铁，所述底层磁铁设置在所述磁铁槽下部，所述顶层磁铁设置在所述磁铁槽的上部，且所述顶层磁铁的下侧面与所述底层磁铁的上侧面贴合。

7、具体地，所述底层磁铁的下侧面与所述磁铁槽的底面贴合，所述底层磁铁的上侧面和下侧面均平面结构，所述顶层磁铁的上侧面和下侧面均为平面结构。

8、具体地，设定所述磁铁槽的宽度方向为垂直于所述转子结构主体的中轴线的方向，所述磁铁槽的长度方向为平行于所述转子结构主体的中轴线的方向，所述磁铁槽的底面宽度大于所述磁铁槽的开口的宽度，所述磁铁槽在长度方向上贯通所述转子结构主体的圆形侧面。

9、可选地，所述磁铁槽在垂直于所述转子结构主体的中轴线方向上的截面为倒梯形结构。

10、具体地，所述底层磁铁的宽度大于所述顶层磁铁的宽度，所述底层磁铁宽度方向上的两个侧面与所述磁铁槽的下部的内侧面过盈配合或间隙配合，所述顶层磁铁宽度方向上的两个侧面与所述磁铁槽的上部的内侧面过盈配合或间隙配合，所述底层磁铁和所述顶层磁铁的厚度之和小于所述磁铁槽的深度。

11、进一步，所述电机转子结构还包括固定硅钢片，所述固定硅钢片与所述转子结构主体连接，且所述固定硅钢片用于封闭所述磁铁槽且将所述磁铁组件固定在所述磁铁槽内。

12、具体地，所述顶层磁铁的上侧面与所述固定硅钢片的下侧面贴合。

13、具体地，所述固定硅钢片包括底部部分和顶部部分，所述底部部分的下侧面和上侧面为平面结构，所述顶部部分的下侧面为平面结构，所述顶部部分的上侧面为弧面结构；

14、所述底部部分的下侧面与所述顶层磁铁的上侧面贴合，所述底部部分设置在所述磁铁槽内，且所述底部部分宽度方向上的两个侧面与所述磁铁槽的内侧面贴合，所述底部部分通过所述磁铁槽限定所述固定硅钢片在半径向外方向上的自由度。

15、优选地，所述顶部部分的上侧面的弧心轴与所述转子结构主体的中轴线重合，所述顶部部分的上侧面的半径与所述转子结构主体的半径相等。

16、一种电机，包含如上所述的一种电机转子结构。

17、实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

18、本实用新型通过在转子结构主体内部设计有多个磁铁槽，实现了对磁铁组件的精确地定位和固定，确保磁铁在电机运行时的稳定性，同时本实用新型中的磁铁组件采用层叠设计，即采用顶层磁铁和底层磁铁的层叠结构，两者紧密贴合，旨在减少磁路中的空气间隙，从而减小磁阻。

19、另外，本实用新型中的磁铁槽采用倒梯形截面设计，底面宽度大于开口宽度，以减少材料使用并保持磁铁的稳定性，并通过固定硅钢片来实现对磁铁组件的固定，同时调整底层磁铁和顶层磁铁的宽度，优化尺寸和形状，以减少原料使用和加工量。

20、本实用新型通过磁铁组件的层叠设计，磁铁之间的紧密贴合减少了磁阻，使得磁场更加集中，提高了磁铁的有效利用率，从而提升了电机的整体效率。

21、通过倒梯形的磁铁槽设计以及磁铁尺寸和形状的精细调整有助于减少磁铁材料的浪费，减少了磁铁的原料和加工量，不仅降低了生产成本，也符合当前节能减排和可持续发展的全球趋势，有利于环境保护。

22、通过固定硅钢片与磁铁槽的配合，确保了磁铁在电机运行中的稳定性，确保电机在长期运行中的可靠性和耐用性。

技术特征：

1.一种电机转子结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种电机转子结构，其特征在于，所述底层磁铁(3)的下侧面与所述磁铁槽的底面贴合，所述底层磁铁(3)的上侧面和下侧面均平面结构，所述顶层磁铁(2)的上侧面和下侧面均为平面结构。

3.根据权利要求2所述的一种电机转子结构，其特征在于，设定所述磁铁槽的宽度方向为垂直于所述转子结构主体(1)的中轴线的方向，所述磁铁槽的长度方向为平行于所述转子结构主体(1)的中轴线的方向，所述磁铁槽的底面宽度大于所述磁铁槽的开口的宽度，所述磁铁槽在长度方向上贯通所述转子结构主体(1)的圆形侧面。

4.根据权利要求3所述的一种电机转子结构，其特征在于，所述磁铁槽在垂直于所述转子结构主体(1)的中轴线方向上的截面为倒梯形结构。

5.根据权利要求3或4所述的一种电机转子结构，其特征在于，所述底层磁铁(3)的宽度大于所述顶层磁铁(2)的宽度，所述底层磁铁(3)宽度方向上的两个侧面与所述磁铁槽的下部的内侧面过盈配合或间隙配合，所述顶层磁铁(2)宽度方向上的两个侧面与所述磁铁槽的上部的内侧面过盈配合或间隙配合，所述底层磁铁(3)和所述顶层磁铁(2)的厚度之和小于所述磁铁槽的深度。

6.根据权利要求5所述的一种电机转子结构，其特征在于，若为间隙配合，则电机转子结构还包括固定硅钢片，所述固定硅钢片与所述转子结构主体(1)连接，且所述固定硅钢片用于封闭所述磁铁槽且将所述磁铁组件固定在所述磁铁槽内。

7.根据权利要求6所述的一种电机转子结构，其特征在于，所述顶层磁铁(2)的上侧面与所述固定硅钢片的下侧面贴合。

8.根据权利要求6所述的一种电机转子结构，其特征在于，所述固定硅钢片包括底部部分和顶部部分，所述底部部分的下侧面和上侧面为平面结构，所述顶部部分的下侧面为平面结构，所述顶部部分的上侧面为弧面结构；

9.根据权利要求8所述的一种电机转子结构，其特征在于，所述顶部部分的上侧面的弧心轴与所述转子结构主体(1)的中轴线重合，所述顶部部分的上侧面的半径与所述转子结构主体(1)的半径相等。

10.一种电机，其特征在于，包含如权利要求1-9中任意一项所述的一种电机转子结构。

技术总结
本技术涉及电机技术领域，具体涉及一种电机转子结构及包含其的电机，包括转子结构主体和磁铁组件，所述转子结构主体的外侧面设置有多个磁铁槽；多个所述磁铁组件分别设置在多个所述磁铁槽内；所述磁铁组件包括顶层磁铁和底层磁铁，所述底层磁铁设置在所述磁铁槽下部，所述顶层磁铁设置在所述磁铁槽的上部，且所述顶层磁铁的下侧面与所述底层磁铁的上侧面贴合；本技术通过在转子结构主体内部设计有多个磁铁槽，实现了对磁铁组件的精确地定位和固定，确保磁铁在电机运行时的稳定性，同时本技术中的磁铁组件采用层叠设计，即采用顶层磁铁和底层磁铁的层叠结构，两者紧密贴合，旨在减少磁路中的空气间隙，从而减小磁阻。

技术研发人员：王军,刘棕,刘强,代锦,胡胜龙
受保护的技术使用者：四川芯智热控技术有限公司
技术研发日：20240129
技术公布日：2024/9/19