[发明专利]永磁电机外转子装配结构和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机装配结构和方法，特别涉及一种永磁电机外转子装配结构和方法。

背景技术

永磁力矩伺服电动机整体结构形式多种，一般可分为两种：一种是径向磁路结构，另一种是轴向磁路结构，这是相对于电动机转轴轴心来说的，而我们常见的结构是径向磁路结构，电动机呈圆柱状，定转子间气隙也呈圆柱状。轴向磁路常见的为盘式，轴向尺寸短，径向尺寸大，外形呈现为扁平型式。径向磁路电动机制造简单，价格低。本发明的永磁力矩伺服电动机外转子制作方法，适用于径向磁路电动机结构。具有相同外径的电机，若电机设计成外转子式，它与内转子式相比，可以得到较大气隙直径。由于电机电磁转矩与气隙直径的二次方成正比关系，从而能减少外转子电机的长度和重量，具有较高转矩密度。优化设计的外转子电机有效材料重量比内转子电机大约轻15%左右。另外，采用集中绕组的外转子电机，因为定子齿朝外，绕制绕组要容易的多，适合于快速机械绕线，特别是采用开口槽的情况下。在外转子电机设计中，永磁体都采用表贴式结构，在制作中存在较大的难度，为了能实现，电机快速加减速，需要有均匀的气隙磁场，使转子的转动惯量较低，因此表贴的永磁体的内径必须保证机械尺寸的圆度和与安装外径的同轴度，而由于磁场的影响，表贴永磁体一直是电机装配时的一大难点。

中国专利公开号CN1588756A，公开日2005年3月2日，公开了一种永磁同步电机的磁钢及其磁钢的安装方法。一种永磁同步电机的磁钢,磁钢为多段结构,每段磁钢通过粘合部位连接。此技术方案依然存在有：永磁同步电机转子嵌入一体化磁钢（稀土磁性材料），这种一体化结构的磁钢制造不太方便，尤其是制造大功率永磁同步电机时，必须使用复杂的工装，不能满足贴好后永磁体外径尺寸的圆度和转子铁芯内孔的同轴度，无法保证实现均匀的气隙磁场，容易题使得装配好的使电机转动不平稳的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术不能满足贴好后永磁体外径尺寸的圆度和转子铁芯内孔的同轴度，无法保证实现均匀的气隙磁场，容易使得装配好的使电机转动不平稳的问题，提供一种转子铁芯和磁性永磁体装配好后具有良好的同心度和外径公差要求的装配结构和方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种永磁电机外转子装配结构，适用于永磁电机外转子的磁钢装配，所述的永磁电机外转子装配结构包括芯轴和定位座，所述的芯轴与所述的定位座活动连接并同轴且垂直设置，所述的芯轴上设置有若干组固定槽，所有固定槽对应芯轴圆心处距离均相等且所有相邻固定槽之间的间距均相等，所述的固定槽内填设有外加磁体或线圈。利用此装配装置加载了外加磁场，克服了由于永磁体厚度不均匀而带来的装配完后尺寸公差和形位公差的问题，从而满足高精度电机的需要。

作为优选，所述的固定槽数量与外转子所需表贴的磁钢数量一致，任意相邻固定槽的对应圆心角度数均相等。

作为优选，所述芯轴上对应轴向中心处向外凸出设置有连接部，所述的定位座上对应连接部设置有连接槽，所述的连接部与所述的连接槽为间隙配合。这样设置保证了装配时芯轴与定位座的同心度，安装时为实现均匀的气隙磁场，提供了帮助。

作为优选，所述磁钢朝向定位座圆心处的极性与所述外加磁铁或线圈朝向定位座圆心处的极性相同。这样设置，外加磁场将磁钢固有磁场抵消，为磁钢的贴附降低了难度，克服了由于永磁体厚度不均匀而带来的装配完后尺寸公差和形位公差的问题，从而满足高精度电机的需要。

作为优选，所述定位座对应芯轴上的固定槽的槽底开设有顶杆孔，所述顶杆孔为通孔。顶杆孔的作用是待胶水固化后，利用顶杆通过顶杆孔将外加磁体顶出，将定位基座取出，然后再取出外转子。

作为优选，所述的定位座正表面对应外转子的磁钢贴附处，设置有储胶槽。储胶槽的设置，保证了外转子在粘合后，不会与定位座固定在一起。

作为优选，所述的永磁电机外转子装配结构还包括有上压板，所述的上压板与所述的定位座相对，所述的上压板与所述的芯轴螺钉连接。这样通过调节锁紧螺钉使外转子铁芯得以固定，避免在不均匀的磁场力作用下发生偏斜，保证了转子铁芯与芯轴的同心度要求，克服了由于永磁体厚度不均匀而带来的装配完后尺寸公差和形位公差的问题，从而满足高精度电机的需要。

作为优选，所述的定位座连接槽中心处开设有连接孔，所述的芯轴与所述的定位座通过螺钉连接。这样设置，芯轴与定位座通过螺钉连接，保证了芯轴能与上压板以及定位座牢固固定。

一种永磁电机外转子装配方法，适用于永磁电机外转子装配结构，永磁电机外转子装配方法包括以下步骤：