本技術(shù)涉及無框電機(jī)的，尤其涉及一種轉(zhuǎn)子磁環(huán)及無框電機(jī)。

背景技術(shù)：

1、無框電機(jī)是一類極具發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景的節(jié)能環(huán)保型電機(jī)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多樣，適用范圍廣泛，具有體積小、重量輕、功率密度高、轉(zhuǎn)矩密度高、效率高、發(fā)熱小、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小、低齒槽轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)子內(nèi)徑大等諸多優(yōu)點(diǎn)，在協(xié)作機(jī)器人、人形機(jī)器人、四足機(jī)器人、醫(yī)療手術(shù)及康復(fù)機(jī)器人等行業(yè)的應(yīng)用場景中得到了日益廣泛的應(yīng)用。

2、其中，無框電機(jī)包括轉(zhuǎn)子磁環(huán)與環(huán)形鐵芯1(參照圖1)，環(huán)形鐵芯環(huán)設(shè)于轉(zhuǎn)子磁環(huán)的外周，以作為無框電機(jī)的定子；其中，轉(zhuǎn)子磁環(huán)包括導(dǎo)磁環(huán)3與設(shè)定極弧系數(shù)及偏心距的瓦型磁鋼2，瓦型磁鋼2通常采用表貼的方式依次環(huán)設(shè)于導(dǎo)磁環(huán)3的外周，以作為無框電機(jī)的轉(zhuǎn)子。

3、然而，采用表貼方式固定瓦型磁鋼2要求必須設(shè)置導(dǎo)磁環(huán)，而設(shè)置導(dǎo)磁環(huán)增加了電機(jī)的成本，并且導(dǎo)磁環(huán)及瓦型磁鋼均需要占用一定的空間，導(dǎo)致無框電機(jī)的整體尺寸較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型提出轉(zhuǎn)子磁環(huán)及無框電機(jī)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)存在的成本高且尺寸大的問題。

2、第一方面，本申請實(shí)施例提供了一種轉(zhuǎn)子磁環(huán)，所述轉(zhuǎn)子磁環(huán)包括呈環(huán)形依次拼接的m個(gè)磁路拼接塊，m個(gè)所述磁路拼接塊分為：

3、n個(gè)第一拼接塊，所述第一拼接塊具有第一內(nèi)弧面與第一外弧面，所述第一外弧面的弦長大于所述第一內(nèi)弧面的弦長；

4、n個(gè)第二拼接塊，所述第二拼接塊具有第二內(nèi)弧面與第二外弧面，所述第二外弧面的弦長小于所述第二內(nèi)弧面的弦長，m≥2且m＝2n；

5、其中，所述第一拼接塊與所述第二拼接塊的側(cè)腰相抵接，且所述第一拼接塊與所述第二拼接塊在周向上交錯(cuò)排布。

6、根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，沿所述轉(zhuǎn)子磁環(huán)的周向方向，所述轉(zhuǎn)子磁環(huán)的磁路拼接塊分為一個(gè)拼接塊組或依次分為多個(gè)拼接塊組；

7、各個(gè)所述拼接塊組包括四個(gè)依次拼接的所述磁路拼接塊，依次分為內(nèi)充磁拼接塊、正向?qū)Т牌唇訅K、外充磁拼接塊、反向?qū)Т牌唇訅K，其中：

8、所述內(nèi)充磁拼接塊由永磁材料制成，為用于徑向朝內(nèi)充磁的磁路拼接塊；

9、所述正向?qū)Т牌唇訅K，為用于從所述內(nèi)充磁拼接塊正向朝向所述外充磁拼接塊導(dǎo)磁的磁路拼接塊；

10、所述外充磁拼接塊由永磁材料制成，為用于徑向朝外充磁的磁路拼接塊；

11、所述反向?qū)Т牌唇訅K，為用于從所述內(nèi)充磁拼接塊反向朝向所述外充磁拼接塊導(dǎo)磁的磁路拼接塊。

12、根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述正向?qū)Т牌唇訅K以及所述反向?qū)Т牌唇訅K均由永磁材料制成，所述正向?qū)Т牌唇訅K沿其徑向方向分割成s極和n極，且所述反向?qū)Т牌唇訅K沿其徑向方向分割成n極和s極。

13、根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，各個(gè)所述磁路拼接塊的所述側(cè)腰與較長弧面對應(yīng)的弦的夾角為α，其中：

14、α＝(2π/lcm(z，2p))×gcd(z，2p)×p)，其中，z為槽數(shù)，2p為級數(shù)，lcm為槽數(shù)和級數(shù)的一個(gè)最小公倍數(shù)，gcd為槽數(shù)和級數(shù)的一個(gè)最大公約數(shù)，p為極位數(shù)，極位數(shù)是級數(shù)的一半。

15、根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，各個(gè)所述磁路拼接塊的所述側(cè)腰與較長弧面對應(yīng)的弦的夾角α設(shè)置為30度或60度。

16、根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，沿所述轉(zhuǎn)子磁環(huán)的周向方向，所述轉(zhuǎn)子磁環(huán)的磁路拼接塊分為一個(gè)拼接塊組或依次分為多個(gè)拼接塊組；

17、各個(gè)所述拼接塊組包括多個(gè)依次拼接的磁路拼接塊，依次分為內(nèi)充磁拼接塊、至少兩個(gè)依次拼接的正向?qū)Т牌唇訅K、外充磁拼接塊、至少兩個(gè)依次拼接的反向?qū)Т牌唇訅K，其中：

18、所述內(nèi)充磁拼接塊由永磁材料制成，為用于徑向朝內(nèi)充磁的磁路拼接塊；

19、所述正向?qū)Т牌唇訅K，為用于從所述內(nèi)充磁拼接塊正向朝向所述外充磁拼接塊導(dǎo)磁的磁路拼接塊；

20、所述外充磁拼接塊由永磁材料制成，為用于徑向朝外充磁的磁路拼接塊；

21、所述反向?qū)Т牌唇訅K，為用于從所述內(nèi)充磁拼接塊反向朝向所述外充磁拼接塊導(dǎo)磁的磁路拼接塊。

22、根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，其特征在于，至少部分所述第一拼接塊為所述內(nèi)充磁拼接塊，另一部分所述第一拼接塊為所述外充磁拼接塊；

23、和/或，至少部分所述第二拼接塊為所述正向?qū)Т牌唇訅K，另一部分所述第二拼接塊為所述反向?qū)Т牌唇訅K。

24、根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，所述拼接塊組的數(shù)量與鐵芯的繞線槽等數(shù)量設(shè)置。

25、根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，沿所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁環(huán)的徑向方向，所述第一拼接塊與所述第二拼接塊等高設(shè)置，所述第一拼接塊的內(nèi)弧面與所述第二拼接塊的內(nèi)弧面共圓設(shè)置，且所述第一拼接塊的外弧面與所述第二拼接塊的外弧面共圓設(shè)置。

26、第二方面，本申請實(shí)施例提供了一種無框電機(jī)，包括：

27、上述的一種轉(zhuǎn)子磁環(huán)；

28、鐵芯，環(huán)設(shè)于所述轉(zhuǎn)子磁環(huán)的外周。

29、從以上技術(shù)方案可以看出，本申請實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

30、1、轉(zhuǎn)子磁環(huán)在應(yīng)用于無框電機(jī)時(shí)，相當(dāng)于取消了導(dǎo)磁環(huán)，因此，轉(zhuǎn)子磁環(huán)的占用空間較小，從而節(jié)省了轉(zhuǎn)子磁環(huán)的占用空間，進(jìn)而使無框電機(jī)整體的尺寸得到了明顯的減小。這樣設(shè)置，無框電機(jī)在裝配于裝置的安裝空間時(shí)，可以預(yù)留出較大的操作空間，因此，人工裝配無框電機(jī)的難度得到了降低。并且，轉(zhuǎn)子磁環(huán)在應(yīng)用于無框電機(jī)時(shí)，相當(dāng)于取消了導(dǎo)磁環(huán)，也降低了物料成本。

31、2、部分磁路拼接塊采用了第一拼接塊的結(jié)構(gòu)形式，另一部分磁路拼接塊采用了第二拼接塊的結(jié)構(gòu)形式，即第一拼接塊與第二拼接塊分別采用內(nèi)外梯形的結(jié)構(gòu)形式。因此，第一拼接塊與第二拼接塊沿周向方向依次間隔設(shè)置，第一拼接塊與第二拼接塊交替配合且互相約束，轉(zhuǎn)子磁環(huán)具有較好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而保證轉(zhuǎn)子磁環(huán)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不易損壞，進(jìn)而保證轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性，無框電機(jī)可以穩(wěn)定地向外輸出動(dòng)力。

32、3、第一拼接塊與第二拼接塊分別采用內(nèi)外梯形的結(jié)構(gòu)形式，第一拼接塊與第二拼接塊交替配合且互相約束，因此，n個(gè)第一拼接塊與n個(gè)第二拼接塊可以直接拼接成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)子磁環(huán)，無須在第一拼接塊與第二拼接塊之間填充膠水；當(dāng)然，進(jìn)一步保證轉(zhuǎn)子磁環(huán)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，第一拼接塊與第二拼接塊之間也可以填充膠水。

33、4、第一拼接塊與第二拼接塊分別采用內(nèi)外梯形的結(jié)構(gòu)形式，第一拼接塊與第二拼接塊交替配合且互相約束，第一拼接塊與第二拼接塊具有較好的裝配精度，提高了轉(zhuǎn)子磁環(huán)的磁極的定位精度，降低了理論仿真與實(shí)際工藝的偏差，從而降低了齒槽轉(zhuǎn)矩，進(jìn)而保證無框電機(jī)的輸出力。

技術(shù)特征：

1.一種轉(zhuǎn)子磁環(huán)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子磁環(huán)包括呈環(huán)形依次拼接的m個(gè)磁路拼接塊，m個(gè)所述磁路拼接塊分為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)子磁環(huán)，其特征在于，沿所述轉(zhuǎn)子磁環(huán)的周向方向，所述轉(zhuǎn)子磁環(huán)的磁路拼接塊分為一個(gè)拼接塊組或依次分為多個(gè)拼接塊組；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種轉(zhuǎn)子磁環(huán)，其特征在于，所述正向?qū)Т牌唇訅K以及所述反向?qū)Т牌唇訅K均由永磁材料制成，所述正向?qū)Т牌唇訅K沿其徑向方向分割成s極和n極，且所述反向?qū)Т牌唇訅K沿其徑向方向分割成n極和s極。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種轉(zhuǎn)子磁環(huán)，其特征在于，各個(gè)所述磁路拼接塊的所述側(cè)腰與較長弧面對應(yīng)的弦的夾角為α，其中：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種轉(zhuǎn)子磁環(huán)，其特征在于，各個(gè)所述磁路拼接塊的所述側(cè)腰與較長弧面對應(yīng)的弦的夾角α設(shè)置為30度或60度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)子磁環(huán)，其特征在于，沿所述轉(zhuǎn)子磁環(huán)的周向方向，所述轉(zhuǎn)子磁環(huán)的磁路拼接塊分為一個(gè)拼接塊組或依次分為多個(gè)拼接塊組；

7.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的一種轉(zhuǎn)子磁環(huán)，其特征在于，至少部分所述第一拼接塊為所述內(nèi)充磁拼接塊，另一部分所述第一拼接塊為所述外充磁拼接塊；

8.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的一種轉(zhuǎn)子磁環(huán)，其特征在于，所述拼接塊組的數(shù)量與鐵芯的繞線槽等數(shù)量設(shè)置。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的一種轉(zhuǎn)子磁環(huán)，其特征在于，沿所述轉(zhuǎn)子磁環(huán)的徑向方向，所述第一拼接塊與所述第二拼接塊等高設(shè)置，所述第一拼接塊的內(nèi)弧面與所述第二拼接塊的內(nèi)弧面共圓設(shè)置，且所述第一拼接塊的外弧面與所述第二拼接塊的外弧面共圓設(shè)置。

10.一種無框電機(jī)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開一種轉(zhuǎn)子磁環(huán)及無框電機(jī)，其中，轉(zhuǎn)子磁環(huán)包括呈環(huán)形依次拼接的m個(gè)磁路拼接塊，m個(gè)磁路拼接塊分為：n個(gè)第一拼接塊，第一拼接塊具有第一內(nèi)弧面與第一外弧面，第一外弧面的弦長大于第一內(nèi)弧面的弦長；n個(gè)第二拼接塊，第二拼接塊具有第二內(nèi)弧面與第二外弧面，第二外弧面的弦長小于第二內(nèi)弧面的弦長，m≥2且m＝2n；其中，第一拼接塊與第二拼接塊的側(cè)腰相抵接，且第一拼接塊與第二拼接塊在周向上交錯(cuò)排布。轉(zhuǎn)子磁環(huán)在應(yīng)用于無框電機(jī)時(shí)，相當(dāng)于取消了導(dǎo)磁環(huán)，因此，無框電機(jī)整體的尺寸得到了明顯的減小，人工裝配無框電機(jī)的難度得到了降低。

技術(shù)研發(fā)人員：李衛(wèi)平,邱克難,方紫韻,姜雨欣,殷賢康,常霞彬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市雷賽智能控制股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240320
技術(shù)公布日：2025/1/9