CN101005218A - 一种多极内转子式永磁发电机的转子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多极内转子式永磁发电机的转子，适用于小型化、轻量化、薄型化的永磁发电机，属于发电机技术领域。其主要包括转子冲片、永磁铁，特征是沿圆周方向布设有若干个永磁铁收纳槽的转子冲片铆接组成转子体，转子体中的永磁铁收纳槽收纳永磁铁后直接固定在发动机的旋转体上。本发明采用无轴承结构，能使发电机转子最大限度地简化、紧凑化，节约制造成本，实现了发电机的薄型化、轻量化和小型化，提高发电机的使用寿命，并可实现高输出效率和高功率输出；能保证稀土永磁铁在转子旋转时不致脱落，以防事故发生，并有效减少永磁铁漏磁，能使发电机的安全性以及发电效率得到有效提高，并可使转子有很好的稳定性和耐久性。

Description

一种多极内转子式永磁发电机的转子
技术领域
本发明涉及一种多极内转子式永磁发电机的转子，具体地说是涉及一种提高结构安全性并提高发电效率的转子，适用于小型化、轻量化、薄型化的永磁发电机，属于发电机技术领域。
背景技术
在本发明公开以前，在已知的技术中，永磁铁式转子应用于电动机中有诸多公开，如申请号为CN03818684.5所公开的一种旋转电机包括具有多个线圈的定子和在所述定子的内侧、可旋转地被支撑于旋转轴上转子铁芯，和被收纳于设在所述转子铁芯内的缝隙孔中的多个磁铁，构成一个磁极的所述多个磁铁的圆周方向角度，以电角度表示，为150度～165度的范围。又如专利号为：特开平2002-44887所公开的一种电机用转子，其具有固定在转轴上且沿圆周方向交替的多个不同磁极的电机用转子，上述各磁极由沿转子本体圆周方向埋设多个从平面看成一字状的平板磁铁构成。
永磁铁转子应用于发电机一般采用外转子式，并且仅能制成小功率的发电机，永磁铁转子应用于电机内转子时大多采用有旋转轴并有轴承支承方式，这种结构很难做到小型化、轻量化和薄型化。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种多极内转子式永磁发电机的转子，其沿圆周方向布设有若干个永磁铁收纳槽的转子冲片铆接组成转子体，并在转子体周圈内收纳若干个稀土永磁铁；上述转子体直接固定在发动机自由转动的旋转体上，能避免稀土永磁铁在转子旋转时脱落；采用无轴承结构，实现了发电机的薄型化、轻量化和小型化，能提高发电机的使用寿命，并可实现高输出效率和高功率输出。
本发明的主要解决方案是这样实现的：
本发明包括转子冲片、永磁铁，特征是采用沿圆周方向布设有若干个永磁铁收纳槽的转子冲片铆接组成转子体，转子体永磁铁收纳槽收纳永磁铁后直接固定在发动机的旋转体上。
本发明转子体上永磁铁收纳槽收纳的永磁铁之间设置有一定的间隙，并在间隙中设置阻磁槽。
本发明在转子体上设有通风冷却孔、转子定位孔。
本发明在转子体上设有永磁铁收纳槽收纳的永磁铁两端分别固定第一永磁铁档板和第二永磁铁档板。
本发明永磁铁形状制成长方体，永磁铁为钕铁硼永磁铁。
本发明永磁铁收纳槽与转子体旋转中心平行，并与转子体的径向垂直。
本发明转子体上永磁铁收纳槽收纳至少二对极以上包含二对极的偶数个永磁铁。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
1、本发明由于采用沿圆周方向布有多个永磁铁收纳孔的转子冲片用铆钉铆接在一起组成转子体，转子体收纳永磁铁后直接固定在发动机的旋转体上，无需任何轴承，能使发电机转子最大限度地简化、紧凑化，节约制造成本；2、由于在转子体转子冲片上设有通风冷却孔，能提高发电机的散热性能，降低转子在中大功率运行时的温度，同时降低转子的重量，能防止永磁铁在高温时退磁现象的发生，以增加发电机的稳定性、提高发电机的可靠性以及使发电机轻量化，并提高发电机的输出功率的比重量；3、由于在转子体的两端即在转子体收纳永磁铁后用永磁铁档板，保证稀土永磁铁在转子旋转时不致脱落，以防事故发生，并有效减少永磁铁漏磁，能使发电机的安全性得到有效提高以及发电机的发电效率得到有效提高；4、由于沿转子体圆周方向分布的永磁体为大致成长方体形状的钕铁硼永磁铁，此形状的钕铁硼永磁铁可发挥最大磁场特性，能使发电机获得很高的永磁铁利用率并提高发电效率；5、由于转子体收纳永磁铁的槽与转子体旋转中心平行，并与转子体的径向垂直，这样的永磁铁排列，可获得最佳的磁场分布，有利于提高发电机的效率；6、由于转子体收纳至少包含二对极的偶数个永磁铁，这样的磁极配置以利于配置外定子的线槽，获得较大的发电机输出功率，使发电机整体获得较佳的整机性能；7、由于采用多极永磁发电机的内转子，其结构紧凑、简单，最大限度地小型化、轻量化、薄型化，能提供合理的冷却能作大功率的输出，并使本发明的转子有很好的稳定性和耐久性；8、具有很高的安全性、有较高的发电效率、有较大的输出功率范围等优良的电性能。
附图说明
图1为本发明用于发电机组上使用状态图。
图2为本发明与定子总成使用状态图。
图3为本发明转子总成A-A剖视图。
图4为本发明转子冲片示意图。
图5为本发明转子总成中永磁铁S极、N极分布示意图。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
本实施例主要由发动机总成1、定子座2、转子座3、转子总成4、螺栓5、定子总成6、螺栓7、定子座定位口8、转子座定位口9、定子定位圆10、定子螺栓孔11、定子绕组12、转子螺栓孔13、转子冷却通风孔14、永磁铁15、第一永磁铁档板16、档板固定螺栓17、铆钉18、转子旋转中心19、转子内定位圆20、转子体21、转子冲片22、第二永磁铁档板23、转子体外圆24、档板螺栓孔25、铆钉孔26、阻磁槽27、永磁铁收纳槽28、插片29及发动机的旋转体30等组成。
图1、图2所示：本发明的转子总成4与包含定子绕组12和插片29的定子总成6组成一发电机，并与发动机总成1组成一发电机组。本发明的转子总成4通过转子内定位圆20与转子座定位口9配合，并用多个螺栓5通过转子螺栓孔13将其固定安装在发动机总成1的转子座3上，转子座3固定到发动机的飞轮上或与飞轮制成一体与发动机的曲轴同步旋转，且使转子旋转中心19与发动机的曲轴的中心重合。包含定子绕组12和插片29的定子总成6通过定子定位圆10与定子座2的定子座定位口8配合，并用多个螺栓7通过定子螺栓孔11将其固定安装在发动机总成1的定子座2上，定子体内孔与转子体旋转中心19同心安装，定子体内孔与转子体外圆24之间留有一定的间隙，为定子总成6及转子总成4受热后膨胀引起的间隙减小留有余地，以防止转子总成4随发动机曲轴旋转时摩擦定子内孔而引起的损坏。
图3、图4所示：本发明采用沿圆周方向布设有若干个永磁铁收纳槽28的转子冲片22用铆钉18通过铆钉孔26铆接组成转子体21，转子体21外圈内环周设有永磁铁收纳槽28收纳永磁铁15。转子体21上的永磁铁收纳槽28与转子体旋转中心19平行，并与转子体21的径向垂直。转子总成4的转子冲片22上设有转子螺栓孔13、转子通风孔14、转子定位圆20。用档板固定螺栓17通过档板螺栓孔29固定在转子体21外圈内环周设有永磁铁收纳槽28收纳的永磁铁15两端的有第一永磁铁档板16和第二永磁铁档板23。第一和第二永磁铁档板16、23主要是防止永磁铁在转子时飞出而发生事故，另外还兼有隔磁作用，转子外圆24上设有阻磁槽27，阻隔永磁铁15间的磁路旁通，提高发电机的效率。
如图5所示：在转子体21上永磁铁收纳槽28外圈内环周收纳至少二对极以上包含二对极的偶数个永磁铁15，永磁铁15的极性S极与N极沿转子体外圆24交替排列。永磁铁15形状制成长方体，永磁铁15为钕铁硼永磁铁。

Claims (7)

1、一种多极内转子式永磁发电机的转子，包括转子冲片(22)、永磁铁(15)，其特征是沿圆周方向布有若干个永磁铁收纳槽(28)的转子冲片(22)铆接组成转子体(21)，转子体(21)上永磁铁收纳槽(28)收纳永磁铁(15)直接固定在发动机的旋转体(30)上。
2、根据权利要求1所述的一种多极内转子式永磁发电机的转子，其特征在于所述的转子体(21)上永磁铁收纳槽(28)收纳的永磁铁(15)之间设有间隙，并在间隙中设置阻磁槽(27)。
3、根据权利要求1所述的一种多极内转子式永磁发电机的转子，其特征在于所述的转子体(21)上设有通风冷却孔(14)及转子定位圆(20)。
4、根据权利要求1所述的一种多极内转子式永磁发电机的转子，其特征在于所述的转子体(21)上永磁铁收纳槽(28)收纳的永磁铁(15)两端分别固定第一永磁铁档板(16)和第二永磁铁档板(23)。
5、根据权利要求1或4所述的一种多极内转子式永磁发电机的转子，其特征在于所述的永磁铁(15)形状制成长方体，永磁铁(15)为钕铁硼永磁铁。
6、根据权利要求1或2所述的一种多极内转子式永磁发电机的转子，其特征在于所述的永磁铁收纳槽(28)与转子体旋转中心(19)平行，并与转子体(21)的径向垂直。
7、根据权利要求1所述的一种多极内转子式永磁发电机的转子，其特征在于所述的转子体(21)上永磁铁收纳槽(28)收纳至少二对极以上包含二对极的偶数个永磁铁(15)。
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