[发明专利]转子及采用该转子的无刷电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种转子，尤其涉及转子的传感器磁钢和转子磁钢对准定位的机构。

本发明还涉及一种采用上述转子的无刷电机。

背景技术

无刷电机主要由电机本体、电子驱动器、和位置传感器装置组成。电机本体由定子和转子构成。电子驱动器通过对转子位置的判定，控制定子绕组的电流方向和大小，使电机运转。位置传感器装置用于检测转子磁钢相对于定子绕组的位置，并将位置信号转换成电信号，为电子驱动器提供换向信息，从而令电子驱动器控制定子绕组电流正确换向，使电机产生持续的扭矩。

位置传感器可以为任何合适的传感器，如光传感器或霍尔效应传感器，应用较为典型的是霍尔效应传感器。霍尔效应传感器装置与电机的定子绕组保持相对固定，而转子部分为传感器磁钢，其与转子磁钢同步旋转，从而通过传感器磁钢相对于霍尔元件的位置来确定转子相对于定子的位置。

易于理解的是，传感器磁钢和转子磁钢需要确保精确对准。如果没有对准，那么位置传感器装置将给出错误的转子相对于定子的位置指示，从而可能令电机失去功率和转矩。

现有的传感器磁钢和转子磁钢对准定位的方式主要由以下几种：

（1）传感器磁钢的N、S磁极压入在径向分度为基准的转轴上，以此来保持和转子磁钢的N、S磁极的基准对准定位。然而这种方式需要通过特殊的工装治具来实现，由于转轴一般是圆形结构，因此在工装治具上定位比较麻烦；此外，在高速旋转电机急停、急开的反复运行情况下，传感器磁钢的N、S磁极会和转子磁钢的N、S磁极发生位置相对移位，使传感器磁钢和转子磁钢无法精准对准，从而影响电机的正常运行。

（2）传感器磁钢直接和转子铁芯连接，也就是传感器磁钢的N、S磁极直接和转子磁钢的N、S磁极基准对准定位。虽然这种对准定位的方式较容易实现， 但因为传感器磁钢过于接近转子铁芯，使电机电磁场干扰会直接影响传感器磁场，从而影响电机的正常运行。

（3）传感器磁钢和转子磁钢一体成型，如模压或注塑；或者，传感器磁钢在压入转轴后，再由工装治具保证其定位并使传感器磁钢的N、S极充磁，从而实现与转子磁钢的N、S磁极对准定位。理论上这是一个较理想的方案，但此方法在充磁工装制作上有很大难度；同时，充磁需要在电机装配生产线上完成，增加了生产设备，和生产工艺的复杂性。

有鉴于此，有必要提供一种新的传感器磁钢和转子磁钢对准定位的方式，来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转子，其具有改进的传感器磁钢和转子磁钢对准定位机构，从而确保两者精准对位；并且其实现结构简单，成本低。

本发明的目的还在于提供一种采用上述转子的无刷电机。

为实现上述发明目的之一，本发明提供一种转子，其包括：

转轴；

转子铁芯，固定设置在所述转轴上；

转子磁钢，沿圆周方向固定设置于所述转子铁芯；

至少一铁芯端板，固定设置在所述转子铁芯的轴向一侧；

传感器磁钢，固定设置在所述转轴上，并靠近所述至少一铁芯端板；其中

所述至少一铁芯端板和传感器磁钢之间设置有定位咬合机构来确保该两者之间精确对准定位；

所述定位咬合机构包括自所述至少一铁芯端板朝向传感器磁钢一体延伸出的第一套环、和自传感器磁钢朝向所述至少一铁芯端板一体延伸出的第二套环；所述第一套环和第二套环的相对端均形成有可相互配合的、交错分布的凸块和凹槽；

所述转子铁芯设置成钢叠片组，其面向所述至少一铁芯端板的一端设有定位孔；所述至少一铁芯端板上凸伸设有定位销，以与所述定位孔配合来确保所述至少一铁芯端板和转子铁芯精确对准定位；

所述至少一铁芯端板在面向传感器磁钢的一侧表面上沿圆周方向分布有若干叶片，用于在转子旋转时带走电机内部的热量，所述至少一铁芯端板在面向传感器磁钢的一侧表面呈平面形式。

作为本发明的进一步改进，所述转子磁钢通过磁钢表面安装（SPM, Surface-mounted Permanent Magnet）方式设置在转子铁芯的外表面。

作为本发明的进一步改进，所述转子磁钢通过磁钢表面内嵌（IPM, Internal Permanent Magnet）方式设置在转子铁芯的内部。

作为本发明的进一步改进，所述转子磁钢或传感器磁钢选自稀土磁钢或铁氧体磁钢。

为实现上述另一发明目的，本发明还提供一种采用上述转子的无刷电机，其包括：

定子绕组，包围所述转子设置；