一种电机及其转子的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，特别是涉及一种转子。此外，本实用新型还涉及一种包括上述转子的电机。


背景技术：

2.在“碳达峰”和“碳中和”的国家目标下，提高能效是各个涉电行业都面临的严峻挑战。电机作为电器和其他各种机械的动力源，不仅广泛应用于各个行业，更是用电大户。随着国家电机新能效标准的出台，电机行业的转型升级成了必然趋势。对于空调用电机来讲，嵌入式(ipm)转子结构电机对比表贴式(spm)转子电机，在相同负载下，电流更低，可达到更高的能效，同时为用户创造了节能效益。
3.近年来，各空调电机厂家纷纷投入ipm结构电机的研发，但当前市场上的ipm结构电机存在以下缺陷和不足：
4.现有电机ipm转子多是内外铁芯连接在一起，请参考图1，图1为现有技术中一种典型的转子的示意图，无法实现减震结构，存在噪音课题，匹配性差，影响用户使用体验；
5.另外内外铁芯连接导致转子静电容量大，轴承轴电压大，造成轴承受损，降低电机寿命；
6.另外一种是外转子铁芯是分块式，请参考图2，图2为分块式冲片示意图，转子组件由多颗拼装而成，导致生产操作复杂，生产效率低，而且做成的转子精度差，噪音问题突出。
7.综上所述，如何有效地解决现有转子存在噪音课题，转子精度差，匹配性差，影响用户使用体验等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的是提供一种转子，该转子有效地解决了现有转子存在噪音课题，转子精度差，匹配性差，影响用户使用体验等问题；本实用新型的另一目的是提供一种包括上述转子的电机，其有益效果与转子的有益效果相同。
9.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
10.一种电机的转子，包括外铁芯、连接于所述外铁芯中心孔中的内铁芯、套装于所述内铁芯中心孔中的转轴、连接于所述外铁芯端面安装槽内的磁瓦填充材料，所述外铁芯的内径与所述内铁芯的外径之间具有间隙，所述内铁芯和所述转轴为一体轴，所述一体轴套装于所述外铁芯的中心孔中，所述间隙设置于所述外铁芯的内径与所述一体轴的外径之间，所述外铁芯和所述内铁芯间隙中填充有绝缘材料或减震材料。
11.可选地，所述一体轴与所述绝缘材料或减震材料的结合面设置有凹槽。
12.可选地，所述凹槽的数量为多条，多条所述凹槽相平行。
13.可选地，所述磁瓦填充材料通过所述绝缘材料注塑成型于所述外铁芯的安装槽中。
14.可选地，所述绝缘材料或减震材料为减震弹性胶。
15.本发明还提供一种电机，包括定子以及转子，所述定子安装于所述转子的外铁芯的端面安装槽中，所述转子具体为上述任一项所述的转子。
16.本实用新型所提供的转子，包括外铁芯、内铁芯、转轴、磁瓦填充材料、绝缘材料或减震材料，磁瓦填充材料连接于外铁芯端面的安装槽内，电机以磁瓦填充材料产生恒定磁势源。
17.外铁芯和内铁芯均具有中心孔，内铁芯连接于外铁芯的中心孔中，转轴连接于内铁芯的中心孔中，转轴、内铁芯、外铁芯套装连接。可选地，转轴、内铁芯、外铁芯的中心轴线重合，保证转动的稳定性。
18.内铁芯和转轴为一体轴，也就是内铁芯由填充材料替代，与转轴一体式注塑成型，即一体轴直接连接于外铁芯的中心孔中，外铁芯的内径与内铁芯的外径之间具有间隙，间隙设置于外铁芯的内径与一体轴的外径之间，绝缘材料或减震材料填充于外铁芯和一体轴的间隙中。此结构的转子，省去内铁芯，结构简单，易于连接，降低成本。
19.绝缘材料或减震材料填充于外铁芯和内铁芯的间隙中，绝缘材料或减震材料为减震弹性胶，绝缘材料包括ppt、尼龙等材料，成本较低；减震材料包括橡胶等减震降噪材料，可以更有效抑制电机噪音。需要说明的是，减震材料的减震降噪性能好于绝缘材料的减震降噪性能，对于减震降噪要求较高的电机优先选择减震材料。
20.本实用新型所提供的转子，内铁芯和外铁芯分离，为减震转子预留了减震弹性胶的空间，实现减震，可以更有效抑制电机噪音，匹配性较好，提高用户使用体验；通过分离的内铁芯和外铁芯结构，减小了转子整体的电容，能够有效抑制轴电压，轴承不易受损，提高电机寿命。
21.本实用新型还提供一种电机，定子安装于转子的外铁芯的端面安装槽中，该转子具体为上述任一种转子。由于上述的转子具有上述技术效果，具有该转子的电机也应具有相应的技术效果。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为现有技术中一种典型的转子的示意图；
24.图2为分块式冲片示意图；
25.图3为2齿相连的多颗连接冲片示意图；
26.图4为5齿相连的多颗连接冲片示意图；
27.图5为整体式冲片示意图；
28.图6为由整体式冲片和分块式冲片组合而成的外铁芯结构示意图；
29.图7为一种由多颗连接冲片和分块式冲片组合而成的外铁芯结构示意图；
30.图8为另一种由多颗连接冲片和分块式冲片组合而成的外铁芯结构示意图；
31.图9为本实用新型中一种具体实施方式所提供的电机的结构示意图。
32.附图中标记如下：
33.1-外铁芯、2-内铁芯、3-转轴、4-间隙、5-磁瓦填充材料、6-定子。
具体实施方式
34.本实用新型的核心是提供一种转子，该转子有效地解决了现有转子存在噪音课题，转子精度差，匹配性差，影响用户使用体验等问题；本实用新型的另一目的是提供一种包括上述转子的电机，其有益效果与转子的有益效果相同。
35.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.请参考图3至图9，图3为2齿相连的多颗连接冲片示意图；图4为5齿相连的多颗连接冲片示意图；图5为整体式冲片示意图；图6为由整体式冲片和分块式冲片组合而成的外铁芯结构示意图；图7为一种由多颗连接冲片和分块式冲片组合而成的外铁芯结构示意图；图8为另一种由多颗连接冲片和分块式冲片组合而成的外铁芯结构示意图；图9为本实用新型中一种具体实施方式所提供的电机的结构示意图。
37.在一种具体实施方式中，本实用新型所提供的电机的转子，包括外铁芯1、连接于外铁芯1中心孔中的内铁芯2、套装于内铁芯2中心孔中的转轴3、连接于外铁芯1端面安装槽内的磁瓦填充材料5，外铁芯1的内径与内铁芯2的外径之间具有间隙4，内铁芯2和转轴3为一体轴，一体轴套装于外铁芯1的中心孔中，间隙4设置于外铁芯1的内径与一体轴的外径之间，外铁芯1和内铁芯2间隙4中填充有绝缘材料或减震材料。
38.上述结构中，转子应用于电机上，电机包括定子6以及转子，定子6安装于转子的外铁芯1的端面安装槽中。
39.转子包括外铁芯1、内铁芯2、转轴3、磁瓦填充材料5、绝缘材料或减震材料，磁瓦填充材料5连接于外铁芯1端面的安装槽内，电机以磁瓦填充材料5产生恒定磁势源。
40.外铁芯1和内铁芯2均具有中心孔，内铁芯2连接于外铁芯1的中心孔中，转轴3连接于内铁芯2的中心孔中，转轴3、内铁芯2、外铁芯1套装连接。可选地，转轴3、内铁芯2、外铁芯1的中心轴线重合，保证转动的稳定性。
41.内铁芯2和转轴3为一体轴，也就是内铁芯2由填充材料替代，与转轴3一体式注塑成型，即一体轴直接连接于外铁芯1的中心孔中，外铁芯1的内径与内铁芯2的外径之间具有间隙4，间隙4设置于外铁芯1的内径与一体轴的外径之间，绝缘材料或减震材料填充于外铁芯1和一体轴的间隙4中。此结构的转子，省去内铁芯2，结构简单，易于连接，降低成本。
42.绝缘材料或减震材料填充于外铁芯1和内铁芯2的间隙4中，绝缘材料或减震材料为减震弹性胶，结构简单，易于填充。绝缘材料包括ppt、尼龙等材料，成本较低；减震材料包括橡胶等减震降噪材料，可以更有效抑制电机噪音。需要说明的是，减震材料的减震降噪性能好于绝缘材料的减震降噪性能，对于减震降噪要求较高的电机优先选择减震材料。
43.本实用新型所提供的转子，内铁芯2和外铁芯1分离，为减震转子预留了减震弹性胶的空间，实现减震，可以更有效抑制电机噪音，匹配性较好，提高用户使用体验；通过分离的内铁芯2和外铁芯1结构，减小了转子整体的电容，能够有效抑制轴电压，轴承不易受损，提高电机寿命。
44.上述转子仅是一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要做出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式，
45.在上述具体实施方式的基础上，一体轴与绝缘材料或减震材料的结合面设置有凹槽，当绝缘材料或减震材料填充于外铁芯1和一体轴的间隙4时，绝缘材料或减震材料进入一体轴的凹槽，增强绝缘材料或减震材料与一体轴的接触面积，连接强度较高，更加安全可靠。
46.在上述各个具体实施方式的基础上，凹槽的数量可以为一条、两条甚至多条，当凹槽的数量大于等于2条时，多条凹槽内均有绝缘材料或减震材料，增强绝缘材料或减震材料与一体轴的接触面积，连接强度较高；并且，当一条凹槽内的绝缘材料或减震材料损坏后，不影响其它凹槽内的绝缘材料或减震材料，保证具有较好的减震降噪效果。
47.需要说明的是，不同凹槽内的绝缘材料或减震材料可相同，绝缘材料或减震材料添加方便；不同凹槽内的绝缘材料或减震材料也可不同，不同的绝缘材料或减震材料适应不同的工况，提高综合减震降噪效果。
48.可选地，多条凹槽相平行，多条绝缘材料或减震材料相平行，接触面积均匀，整体减震降噪均匀。
49.需要说明的是，凹槽的形状不受限制，比如为矩形、圆形；同时凹槽的深度、大小可以根据实际应用情况而定，都在本实用新型的保护范围内。
50.在上述各个具体实施例的基础上，外铁芯1由单颗冲片和多颗连接冲片组合构成，
51.当外铁芯1为单层外铁芯层，单层外铁芯层中包含若干个单颗冲片和若干组多颗连接冲片；
52.当外铁芯1为多层外铁芯层，多层外铁芯层中的单颗冲片与上层多颗连接冲片或者/和下层多颗连接冲片。
53.上述结构中，外铁芯1由单颗冲片、多颗连接冲片组合而成，单颗冲片为分块式冲片，如图2所示。多颗连接冲片由若干个单颗冲片连接而成，比如2齿相连、5齿相连，如图3、图4所示。单颗冲片可有效控制转子铁芯的漏磁，减少损耗，多颗连接冲片保证了转子的整体式结构，便于运输、周转，提高转子塑封成型时的生产效率，单颗冲片、多颗连接冲片组合的方式可以减少转子铁芯的耗材。
54.当外铁芯1为单层外铁芯层时，单层外铁芯层中包含若干个单颗冲片和若干组多颗连接冲片，单层外铁芯层中单颗冲片和多颗连接冲片的数量和排布方式不受限制，单颗冲片和多颗连接冲片可以是间隔错位排布，也可以是单颗冲片和多颗连接冲片分块排列，具体排列方式可以根据具体使用情况的不同自行设定。
55.当外铁芯1为多层外铁芯层时，比如两层、三层、十层、二十层，具体层数可以根据电机的实际应用情况而定。多层外铁芯层中的单颗冲片与上层多颗连接冲片连接，或者与下层多颗连接冲片连接，或者同时与上层多颗连接冲片连接和下层多颗连接冲片连接。包括且不限于由整体式冲片和分块式冲片组合成型的外铁芯1、多颗连接冲片和分块式冲片组合成型的外铁芯1，如图7、图8所示。性能与分块式冲片相同，且简化生产工序，生产效率提高，既保证了如spm转子的整体式结构，便于运输和生产，又有效控制了转子铁芯的漏磁，减少损耗。
56.在上述各个具体实施例的基础上，多层外铁芯层之间通过冲压叠压成型，也就是
铆压成型，两种冲片通过冲压叠压后制作成整体式外铁芯1，既便于运输周转，又可以提高转子塑封成型时的生产效率。
57.在上述各个具体实施例的基础上，多颗连接冲片由若干个单颗冲片连接而成，多颗连接冲片还包括整体式冲片，如图5所示，即同层的所有单颗冲片依次连接，形成闭环整体式冲片，进一步简化生产工序，生产效率提高。
58.在上述各个具体实施例的基础上，多颗连接冲片可以是在内径侧连接，也可以是在外径侧连接，还可以是在内径侧和外径侧均连接，连接方式较多，便于连接。
59.在上述各个具体实施例的基础上，磁瓦填充材料5通过绝缘材料注塑成型于外铁芯1的安装槽中，绝缘材料不仅将磁瓦填充材料5连接于外铁芯1的安装槽中，还对磁瓦填充材料5和外铁芯1具有保护作用。
60.基于上述实施例中提供的转子，本实用新型还提供了一种电机，该电机包括定子6以及转子，定子6安装于转子的外铁芯1的端面安装槽中，其中转子为上述实施例中任意一种转子。由于该电机采用了上述实施例中的转子，所以该电机的有益效果请参考上述实施例。该电机的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
61.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
62.以上对本实用新型所提供的电机及其转子进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。