本发明涉及电机,具体涉及一种转子组件、电机、电器设备、装配治具和装配方法。
背景技术:
1、目前,在相关技术中,高速电机广泛应用于家电、车辆、工业等领域,电机作为动力来源,电机中的转子结构采用的是一体化的结构,但是一体化的转子极大地限制了电机效率的提升。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
2、为此,本发明的第一方面提出一种转子组件。
3、本发明的第二方面提出一种电机。
4、本发明的第三方面提出一种电器设备。
5、本发明的第四方面提出一种装配治具。
6、本发明的第五方面提出一种装配方法。
7、有鉴于此,本发明的第一方面提供了一种转子组件,包括转轴和多个第一磁性件,多个第一磁性件中每个磁性件的径向截面呈环状,沿轴向布置,套设于转轴;其中,多个第一磁性件中相邻的两个磁性件的充磁方向在转轴的周向上具有夹角。
8、在该技术方案中,转子组件包括转轴和多个第一磁性件。多个第一磁性件中每个磁性件的径向截面呈环状,以使磁性件的呈环形,多个第一磁性件沿轴向布置,套设于转轴,以实现对多个第一磁性件的安装和固定。多个第一磁性件中相邻的两个磁性件的充磁方向在转轴的周向上具有夹角,即当多个第一磁性件在安装后相邻的两个磁性件存在磁极偏差角,进而通过调整多个磁性件之间的相对位置,使得多个磁性件的充磁方向在周向上具备一定的夹角,从而可以提升电机的效率。
9、具体地,在转子组件设置多个第一磁性件,即采用分段式的永磁体,分段式的永磁体相较于一体的永磁体能够大大降低涡流损耗,有利于电磁效率的提升和转子温升的下降,一定程度上减小了永磁体高温退磁、过温碎裂等风险,提高电机可靠性。转子组件限制了多个第一磁性件安装偏差角度,一方面能够不损失输出性能,一方面能够在物理层面上增大超前角,从而提升电磁效率。
10、另外,本发明提供的上述技术方案中的转子组件还可以具有如下附加技术特征:
11、在本发明的一个技术方案中,转子组件还包括保护套,保护套套设于多个第一磁性件在径向上的外侧和在轴向上的两端。
12、在该技术方案中,转子组件中还设置有保护套。保护套套设于多个第一磁性件在径向上的外侧和在轴向上的两端,以实现对保护套的安装和固定,保护套可以包覆于多个第一磁性件的外侧,使得多个第一磁性件在轴向和径向上进行定位,以使保护套对多个第一磁性件沿轴向上的窜动进行限制,以保证多个第一磁性件安装后的稳定性。
13、在本发明的一个技术方案中,保护套为导磁保护套或非导磁保护套。
14、在该技术方案中,保护套为导磁保护套或非导磁保护套,即本技术中将保护套设置为导磁保护套或非导磁保护套,保护套都可以对多个第一磁性件在轴向和径向上进行定位,以使保护套对多个第一磁性件沿轴向上的窜动进行限制,以保证多个第一磁性件安装后的稳定性。
15、在本发明的一个技术方案中,多个第一磁性件在轴向上的厚度相等。
16、在该技术方案中,多个第一磁性件在轴向上的厚度相等,即多个第一磁性件中每个磁性件为尺寸相同、大小相同的磁性件,因此多个第一磁性件在充磁安装后提升磁场的稳定性,并且便于同时对多个第一磁性件进行加工,降低加工的成本。
17、在本发明的一个技术方案中,多个第一磁性件包括第一永磁体、第二永磁体和第三永磁体。第一永磁体、第二永磁体和第三永磁体沿轴向排列;其中,在第二永磁体的一个径向截面上,以第二永磁体的轴线与径向截面的交点为坐标系的原点,第二永磁体的充磁方向为坐标系的x轴,经过原点且与x轴垂直的方向为坐标系的y轴,第一永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-10度,且小于等于3度,第三永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-18.5度,且小于等于3度。
18、在该技术方案中,多个第一磁性件包括第一永磁体、第二永磁体和第三永磁体。第一永磁体、第二永磁体和第三永磁体沿轴向排列,以实现对单个永磁体的安装。在第二永磁体的一个径向截面上,以第二永磁体的轴线与径向截面的交点为坐标系的原点,第二永磁体的充磁方向为坐标系的x轴,经过原点且与x轴垂直的方向为坐标系的y轴,第一永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角θ1大于等于-10度,且小于等于3度,第三永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角θ2大于等于-18.5度,且小于等于3度,通过调整第一永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角范围和第三永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角范围,进而实现对多个磁性件之间的相对位置的调整,通过将θ1设置为大于等于-10度且小于等于3度,θ2大于等于-18.5度,且小于等于3度,从而可以提升电机的效率。
19、在本发明的一个技术方案中,第一永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-10度,且小于0;第三永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-18.5度,且小于0。
20、在该技术方案中,第一永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-10度,且小于0;第三永磁体的充磁方向在坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-18.5度,且小于0,即相邻的两个第一磁性件的充磁方向是具有磁极偏差角的,并且以转子组件旋转方向为正方向,即磁极偏差角滞后转子组件的旋转方向的角度,即负角度,因此可以进一步提升电机的效率。
21、在本发明的一个技术方案中,多个第一磁性件中每个磁性件的内壁设置有向远离多个第一磁性件的轴线方向凹陷的定位凹槽,多个第一磁性件的定位凹槽沿轴向相对设置。
22、在该技术方案中,多个第一磁性件中每个磁性件的内壁设置有向远离多个第一磁性件的轴线方向凹陷的定位凹槽,以实现在每个第一磁性件上设置相应地定位结构,进而便于对多个第一磁性件进行安装,多个第一磁性件的定位凹槽沿轴向相对设置,即相对设置的定位凹槽可以进一步提升多个第一磁性件在安装后的稳定性。
23、在本发明的一个技术方案中,转子组件还包括间隔部件,间隔部件设置于多个第一磁性件中相邻的磁性件之间;其中,间隔部件为非导磁部件。
24、在该技术方案中,转子组件还包括间隔部件。间隔部件设置于多个第一磁性件中相邻的磁性件之间,通过设置间隔部件对多个第一磁性件中相邻的磁性件进行隔离,并且,间隔部件采用非导磁部件制作,切断多个第一磁性件中相邻磁性件的轴向磁通回路,从而最大程度地减小多个第一磁性件间的轴向涡流损耗。
25、本发明第二方面提供了一种电机,包括上述任一技术方案中的转子组件,因此,该电机具备转子组件的全部有益效果,在此不再赘述。
26、具体地,电机包括定子组件,定子组件与转子组件相配合,进而在电机运行时,转子组件可以相对于定子组件转动。
27、本发明第三方面提供了一种电器设备,包括上述方案中的电机,因此,该电器设备具备电机的全部有益效果,在此不再赘述。
28、本发明第四方面提供了一种装配治具,装配治具用于装配上述任一技术方案中的转子组件,装配治具包括支撑部、至少两个导磁部和至少两个第二磁性件;支撑部设置有第一安装槽,转轴能够插设于第一安装槽内;至少两个导磁部的第一端分别与支撑部的两端连接,第二端向转轴延伸;至少两个第二磁性件设置于支撑部或至少两个导磁部;其中,在多个第一磁性件安装于转轴的情况下,至少两个导磁部的第二端与多个第一磁性件相对,至少两个第二磁性件能够驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置。
29、在该技术方案中,装配治具用于装配上述任一技术方案中的转子组件,装配治具包括支撑部、至少两个导磁部和至少两个第二磁性件。支撑部设置有第一安装槽,转轴能够插设于第一安装槽内,进而可以将转轴的一端放置于第一安装槽内,以使第一安装槽可以对转轴进行限位。至少两个导磁部的第一端分别与支撑部的两端连接,第二端向转轴延伸,以实现对至少两个导磁部的安装和固定,以使至少两个导磁部的第二端可以朝向转轴。至少两个第二磁性件设置于支撑部或至少两个导磁部,以实现对至少两个第二磁性的安装和固定。由于多个第一磁性件套设于转轴上,因此在多个第一磁性件安装于转轴的情况下,至少两个导磁部的第二端与多个第一磁性件相对,至少两个第二磁性件能够驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置,便于后续调整多个第一磁性件的充磁方向,提升多个第一磁性件位置之间的准确性。
30、具体地,由于在将多个第一磁性件安装到转轴上时,第一磁性件与转轴之间是过渡配合的,因此,第一磁性件与转轴之间存在一定的摩擦力。因此,在对多个第一磁性件进行安装时,通过调整多个第一磁性件中每个第一磁性件与转轴之间的公差配合,当第二磁性件对第一磁性件进行驱动时,由于第二磁性件对每个第一磁性件驱动时提供的驱动力是相同的,而阻力是不同的,此时,对多个第一永磁体的转动的角度进行调整时,第二磁性件可以将每个第一磁性件驱动至不同的位置,因此,装配治具是为了实现对第一磁性件安装位置的预导向,在第二磁性件分别驱动多个第一磁性件到预设位置后,以形成磁极偏差角,从而完成多个第一磁性件的装配,之后可以将装配完成的多个第一磁性件利用其它的精确调整的机器对多个第一磁性件的转动位置进行精确的调整。
31、具体地,利用装配治具对多个第一磁性件进行安装时,先将一个第一磁性件安装到转轴上,以使第二磁性件可以对第一磁性件进行驱动,在将第一磁性件驱动至预设位置后,对第一磁性件进行固定,然后将第二个第一磁性件安装到转轴上,然后使第二磁性件可以对第二个第一磁性件进行驱动,在将第二个第一磁性件驱动至预设位置后,对其进行固定,然后将第三个第一磁性件安装到转轴上,然后使第二磁性件可以对第三个第一磁性件进行驱动,在将第三个第一磁性件驱动至预设位置后,对其进行固定,从而实现对多个第一磁性件的驱动,以将多个第一磁性件驱动至预设的位置。
32、在本发明的一个技术方案中,至少两个第二磁性件中相邻的第二磁性件的充磁方向相反。
33、在该技术方案中,至少两个第二磁性件中相邻的第二磁性件的充磁方向相反。以使至少两个第二磁性件中的一个磁性件朝向多个第一磁性件的一侧的磁性与至少两个第二磁性件中的另一个磁性件朝向多个第一磁性件的一侧的磁性是相反的,进而当转轴位于第一安装槽内时,至少两个第二磁性件将磁力传递到导磁部,以使导磁部可以实现对多个第一磁性件的驱动,保证了与第一磁性件相邻极性相反的适配性。从而可以改变第一磁性件的转动方向,从而使得相邻的两个磁性件的充磁方向在转轴的周向上具有夹角。
34、在本发明的一个技术方案中,导磁部的数量与多个第一磁性件中每个磁性件的极数相同。
35、在该技术方案中,导磁部的数量与多个第一磁性件中每个磁性件的极数相同,进而使得导磁部在对第一磁性件进行驱动时,保证导磁部可以持续地对第一磁性件进行驱动,避免第一磁性件在转动一定角度后导磁部不能对其进行驱动。从而使得导磁部的数量与多个第一磁性件中每个磁性件的极数相同的方式,提升对第一磁性件的驱动力,进而便于导磁部对第一磁性件进行驱动。
36、在本发明的一个技术方案中,至少两个导磁部与支撑部为一体式结构。
37、在该技术方案中,通过将至少两个导磁部与支撑部为一体式结构,可以提升结构的强度和稳定性,一体式的结构进而无需在对导磁部与支撑部进行安装,进而可以简化装配治具的结构。
38、在本发明的一个技术方案中,支撑部包括安装部和连接部。安装部沿径向设置,至少两个第二磁性件和第一安装槽设置于安装部,至少两个第二磁性件位于第一安装槽的两侧;连接部沿轴向设置,与安装部连接。
39、在该技术方案中,支撑部包括安装部和连接部。安装部沿径向设置,至少两个第二磁性件和第一安装槽设置于安装部,以实现对至少两个第二磁性件的安装和固定,使得转轴的一端可以放置于第一安装槽内。连接部沿轴向设置,与安装部连接,以使至少两个第二磁性件可以通过导磁部对多个第一磁性件进行驱动。
40、在本发明的一个技术方案中,至少两个导磁部中每个导磁部包括齿身和齿靴。齿身的第一端与连接部连接;齿靴设置于齿身的第二端,与多个第一磁性件相对。
41、在该技术方案中,至少两个导磁部中每个导磁部包括齿身和齿靴。齿身的第一端与连接部连接,进而可以将至少两个导磁部固定在连接部上。齿靴设置于齿身的第二端,与多个第一磁性件相对,进而使得在磁力的作用下,齿靴部分可以对多个第一磁性件进行驱动,通过设置齿身和齿靴,以使导磁部形成磁通路,以便于导磁部对磁性件进行驱动。
42、在本发明的一个技术方案中,连接部和齿身中一者设置有凹槽,另一者设置有凸起,凸起嵌于凹槽内。
43、在该技术方案中,连接部和齿身中一者设置有凹槽,另一者设置有凸起,凸起嵌于凹槽内,进而可以通过凹槽和凸起的方式对连接部和导磁部进行安装,以使导磁部和连接部为分体式的结构,而采用分体式的结构,可以使得装配治具可以适用于不同型号的转子组件,由于不同型号的电机中采用的转子组件的型号也是不同的,即当转子组件的尺寸较大时,避免磁性件不能放置于至少两个导磁部之间的间隙内,此时可以选择相应尺寸的导磁部与连接部进行适配来改变间隙的大小,使得转子组件可以放置于间隙内;当转子组件的尺寸较小时,避免磁性件放置于内后与导磁部之间的间隙过大而导致导磁部不能更好地对磁性件进行驱动,此时可以选择相应尺寸的导磁部与连接部进行适配来改变间隙的大小,使得转子组件可以放置于间隙内。从而使得分体结构使得装配治具能够适用不同型号的转子组件。
44、在本发明的一个技术方案中,装配治具还包括限位部,限位部与支撑部连接,且沿周向延伸;其中,在多个第一磁性件安装于转轴的情况下,多个第一磁性件在轴向上靠近支撑部的一端抵靠于限位部。
45、在该技术方案中,装配治具还包括限位部。限位部与支撑部连接,且沿周向延伸,以实现对限位部的安装,在多个第一磁性件安装于转轴的情况下,多个第一磁性件在轴向上靠近支撑部的一端抵靠于限位部,进而可以避免多个第一磁性件在轴向上滑动,如果多个第一磁性件在轴向上滑动则会导致导磁部在对第一磁性件进行驱动时,由于第一磁性件位置的改变而不能使得第一磁性件转动至预定的角度,通过设置限位部可以保证装配治具对第一磁性件驱动的稳定性,保证多个第一磁性件与转轴的轴向相对位置。
46、本技术第五方面提供了一种装配方法,用于上述任一技术方案中的装配治具,装配方法包括:将转轴插设于第一安装槽内;将多个第一磁性件安装于转轴,多个第一磁性件位于至少两个导磁部之间,至少两个第二磁性件驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置。
47、在该技术方案中,装配方法用于上述任一技术方案中的装配治具。装配方法包括将转轴插设于第一安装槽内,将多个第一磁性件安装于转轴,以使转轴在安装后,多个第一磁性件位于至少两个导磁部之间,至少两个第二磁性件驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置,便于后续调整多个第一磁性件的充磁方向,提升多个第一磁性件位置之间的准确性。
48、具体地,在对多个第一磁性件进行安装时,将转轴插入到第一安装槽内,第一安装槽与转轴相适配;将多个第一磁性依次套入转轴,安装第二磁性件后的装配治具将主动对套入转轴上的第一磁性件进行导向;将导向后的多个第一磁性件定位并固定,从而使得安装后的多个第一磁性件形成一体结构。
49、在本发明的一个技术方案中,将多个第一磁性件安装于转轴,多个第一磁性件位于至少两个导磁部之间,至少两个第二磁性件驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置包括:将多个第一磁性件中的第一永磁体套设于转轴,至少两个第二磁性件驱动第一永磁体运动至第一预设位置;将多个第一磁性件中的第二永磁体套设于转轴,至少两个第二磁性件驱动第二永磁体运动至第二预设位置;将多个第一磁性件中的第三永磁体套设于转轴,至少两个第二磁性件驱动第三永磁体运动至第三预设位置。
50、在该技术方案中,将多个第一磁性件安装于转轴,多个第一磁性件位于至少两个导磁部之间,至少两个第二磁性件驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置的具体方式包括,将多个第一磁性件中的第一永磁体套设于转轴,至少两个第二磁性件驱动第一永磁体运动至第一预设位置,以实现对第一永磁体位置的调整。将多个第一磁性件中的第二永磁体套设于转轴,至少两个第二磁性件驱动第二永磁体运动至第二预设位置,以实现对第二永磁体位置的调整。将多个第一磁性件中的第三永磁体套设于转轴,至少两个第二磁性件驱动第三永磁体运动至第三预设位置,以实现对第三永磁体位置的调整,以使至少两个第二磁性件驱动可以分别驱动第一永磁体、第二永磁体、第三永磁体分别转动至预定位置,从而实现对多个第一磁性件位置的调整。
51、在本发明的一个技术方案中,在至少两个第二磁性件驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置之后,装配方法还包括:将多个第一磁性件定位并固定。
52、在该技术方案中,在至少两个第二磁性件驱动多个第一磁性件分别转动至预设位置之后,将多个第一磁性件定位并固定,进而使得多个第一磁性件可以保持转动后的角度,防止装配治具在对多个第一磁性件转动到预设位置后多个第一磁性件之间的相对位置发生变化。
53、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
1.一种转子组件,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的转子组件,其特征在于,还包括:
3.根据权利要求2所述的转子组件,其特征在于,所述保护套为导磁保护套或非导磁保护套。
4.根据权利要求1所述的转子组件,其特征在于,所述多个第一磁性件在轴向上的厚度相等。
5.根据权利要求1所述的转子组件,其特征在于,所述多个第一磁性件包括:
6.根据权利要求5所述的转子组件,其特征在于,所述第一永磁体的充磁方向在所述坐标系内的投影所呈的象限角大于等于-10度,且小于0;
7.根据权利要求1至6中任一项所述的转子组件,其特征在于,所述多个第一磁性件中每个磁性件的内壁设置有向远离所述多个第一磁性件的轴线方向凹陷的定位凹槽,所述多个第一磁性件的定位凹槽沿轴向相对设置。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的转子组件,其特征在于,还包括:
9.一种电机,其特征在于,包括如权利要求1至8中任一项所述的转子组件。
10.一种电器设备,其特征在于,包括如权利要求9所述的电机。
11.一种装配治具,其特征在于,所述装配治具用于装配如权利要求1至8中任一项所述的转子组件,所述装配治具包括:
12.根据权利要求11所述的装配治具,其特征在于,所述至少两个第二磁性件中相邻的第二磁性件的充磁方向相反。
13.根据权利要求11所述的装配治具,其特征在于,所述导磁部的数量与所述多个第一磁性件中每个磁性件的极数相同。
14.根据权利要求11所述的装配治具,其特征在于,所述至少两个导磁部与所述支撑部为一体式结构。
15.根据权利要求11所述的装配治具,其特征在于,所述支撑部包括:
16.根据权利要求15所述的装配治具,其特征在于,所述至少两个导磁部中每个导磁部包括:
17.根据权利要求16所述的装配治具,其特征在于,所述连接部和所述齿身中一者设置有凹槽,另一者设置有凸起,所述凸起嵌于所述凹槽内。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的装配治具,其特征在于,还包括:
19.一种装配方法,其特征在于,用于如权利要求11至18中任一项所述的装配治具,所述装配方法包括:
20.根据权利要求19所述的装配方法,其特征在于,所述将所述多个第一磁性件安装于所述转轴,所述多个第一磁性件位于所述至少两个导磁部之间,所述至少两个第二磁性件驱动所述多个第一磁性件分别转动至预设位置包括:
21.根据权利要求19或20所述的装配方法,其特征在于,在所述至少两个第二磁性件驱动所述多个第一磁性件分别转动至预设位置之后,所述装配方法还包括:
