转子、电机及驱动系统
本技术涉及电机,特别涉及一种转子、电机及驱动系统。
背景技术:
1、永磁无刷电机是一种依靠永磁体产生励磁磁场、通过电子换相实现无机械电刷换向的电机类型,其具有功率密度高、运行效率高、结构紧凑等优势,已逐步成为无人机、机器人、新能源汽车及航空航天等高端装备领域的核心动力元件之一。
2、目前,外转子永磁无刷电机的转子通常采用均质实心结构。转子上的永磁体在工作过程中产生的热量传递至转子外表面进行散发,然而,由于转子材料分布密实,热量由内部传导至外表面所经过的路径较长、热阻较高,散热效率受到限制,容易在永磁体背部区域形成局部温升偏高的部位。当该处温度超出永磁体材料所能承受的工作温度范围时,永磁体存在发生不可逆退磁的风险,进而对电机的功率密度提升及长期运行稳定性造成不利影响。
技术实现思路
1、本实用新型的主要目的是提出一种转子、电机及驱动系统,旨在从结构上同时解决转子轻量化、高效散热与力学性能协同优化的技术问题。
2、为实现上述目的,本实用新型提出的一种转子,包括:
3、环形主体,所述环形主体设置有至少一个镂空区,所述镂空区设置有网孔结构,所述网孔结构包括多个呈阵列设置的多边形网孔,以及设于所述多边形网孔内的三角形支撑结构,所述三角形支撑结构的三个角部分别固定于所述多边形网孔的内壁上;
4、多个永磁体,设置在所述环形主体的内侧。
5、在一实施方式中,所述三角形支撑结构中其中一角朝向所述环形主体周向方向设置。
6、在一实施方式中,所述三角形支撑结构包括三根依次首尾相连的支撑梁,其中一根所述支撑梁沿所述环形主体轴线方向设置,其余两根所述支撑梁沿所述环形主体周向方向延伸设置,且与所述环形主体的周向呈夹角设置。
7、在一实施方式中,所述多边形网孔设置为多排,相邻排的所述多边形网孔沿所述环形主体的轴线方向错开布置,每排所述多边形网孔中沿所述环形主体轴线方向设置的各所述支撑梁在该方向上共线。
8、在一实施方式中,沿所述环形主体周向方向延伸设置的两所述支撑梁长度相等;和/或,
9、三根所述支撑梁长度均相等。
10、在一实施方式中,所述多边形网孔为六边形网孔,所述三角形支撑结构的三个角部分别连接于所述六边形网孔间隔分布的三个角部上,用以将所述六边形网孔分隔为多个三角形网孔。
11、在一实施方式中,所述镂空区设置有多个,多个所述镂空区沿所述环形主体的环周方向分布,相邻所述镂空区之间存在间隔以在所述环形主体上形成实体区域。
12、在一实施方式中,所述永磁体与所述镂空区位置对应。
13、本实用新型还提出一种电机,包括上述转子。
14、本实用新型还提出一种驱动系统,包括上述电机。
15、本实用新型提供的技术方案中,通过在环形主体上设置至少一个镂空区,并在镂空区内设置由多个呈阵列排布的多边形网孔与嵌设于多边形网孔内的三角形支撑结构所构成的复合式网孔结构,一方面,镂空区的设置在环形主体上形成网孔结构,有效减少了转子的材料用量,显著降低了转子质量与转动惯量,从而提升了电机的加速、减速等动态响应性能;另一方面,网孔结构在转子旋转时能够形成散热通道,促进冷却介质在永磁体背面进行换热,实现对永磁体背部区域的高效散热,改善了实心转子依赖单一热传导路径的被动散热机制,有效保障了永磁体的热稳定性;再一方面,三角形支撑结构的三个角部分别固定于多边形网孔的内壁上,对多边形网孔形成内部支撑与加强,使得应力传递路径更加均匀、清晰,有效抑制了通孔区域的应力集中现象,在保持高镂空率的同时维持了优异的结构刚度与强度,实现了轻量化、高效散热与力学性能的协同优化。
1.一种转子,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的转子,其特征在于,所述三角形支撑结构中其中一角朝向所述环形主体周向方向设置。
3.如权利要求2所述的转子,其特征在于,所述三角形支撑结构包括三根依次首尾相连的支撑梁,其中一根所述支撑梁沿所述环形主体轴线方向设置,其余两根所述支撑梁沿所述环形主体周向方向延伸设置,且与所述环形主体的周向呈夹角设置。
4.如权利要求3所述的转子,其特征在于,所述多边形网孔设置为多排,相邻排的所述多边形网孔沿所述环形主体的轴线方向错开布置,每排所述多边形网孔中沿所述环形主体轴线方向设置的各所述支撑梁在该方向上共线。
5.如权利要求3所述的转子,其特征在于,沿所述环形主体周向方向延伸设置的两所述支撑梁长度相等;和/或,
6.如权利要求1所述的转子,其特征在于,所述多边形网孔为六边形网孔,所述三角形支撑结构的三个角部分别连接于所述六边形网孔间隔分布的三个角部上,用以将所述六边形网孔分隔为多个三角形网孔。
7.如权利要求1至6中任一项所述的转子,其特征在于,所述镂空区设置有多个,多个所述镂空区沿所述环形主体的环周方向分布,相邻所述镂空区之间存在间隔以在所述环形主体上形成实体区域。
8.如权利要求7所述的转子,其特征在于,所述永磁体与所述镂空区位置对应。
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。
10.一种驱动系统,其特征在于:包括如权利要求9所述的电机。
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