CN102386737A

CN102386737A - 一种实心转子磁极结构

Info

Publication number: CN102386737A
Application number: CN2011103329623A
Authority: CN
Inventors: 李有生; 王志林; 郜戍琴; 王跃军; 孙莉
Original assignee: Shanxi North Machine Building Co Ltd
Current assignee: Shanxi North Machine Building Co Ltd
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2012-03-21

Abstract

本发明公开了一种实心转子结构，属于永磁同步电动机技术领域。磁极铁芯与磁轭套筒是通过彼此接触面上所开设的轴向槽和所具有的突起部分进行固定的，所述轴向槽和突起部分具有相配合的形状并均沿转子的转轴轴向设置；所述轴向槽设置在磁极铁芯内表面或者磁轭套筒的外表面上，相应地，所述突起部分设置在磁轭套筒的外表面或者磁极铁芯内表面上；磁极铁芯与磁轭套筒安装到位后所述突起部分位于相配合的轴向槽的内部；并且所述轴向槽的底部宽度大于该槽的开口宽度；所述突起部分的顶部宽度大于底部宽度。本结构具有接触面大、抗变形能力强、定位准确、连接强度大等特点，有良好的高压永磁电机生产、制造推广前景。

Description

一种实心转子磁极结构

技术领域

本发明涉及一种永磁同步电动机的实心转子磁极结构，属于永磁同步电动机技术领域。

背景技术

本发明旨在解决实心转子大中型高压永磁同步自起动电动机存在磁轭套筒与磁极铁芯原有连接方式在加工制造和使用过程中存在接触面小、定位不准、磁轭套筒与磁极铁芯连接强度需增加零件才能保证的问题。已有的解决该问题的技术是：在磁轭套筒内表面等距截面方向开环形槽，并在径向环形槽内均匀开n(n为电机极数)个过孔，连接螺栓通过过孔与其对应位置的磁极铁芯每一极螺孔进行紧固连接，使磁极铁芯和磁轭套筒组成一体。为增加整体结构在运行时的强度，又在转子两端面加装了八字销钉或圆柱销。原有技术在实施过程中出现的问题：

1、磁极铁芯在分瓣加工完成后，由于加工应力集中于内径表面，所以在加工完放置过程中内径产生了形变，使得磁极铁芯内表面与磁轭套筒外表面接合面由面贴合变成了线接触。

2、加工八字销钉孔或圆柱销孔是在环形槽内用螺栓将磁极铁芯和磁轭套筒连接为一体以后，由于螺栓是通过磁轭套筒过孔与磁极铁芯连接在一起的，所以在后续工序加工时容易引起磁极铁芯各瓣相对位置变化，影响后续加工精度。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，为了解决实心转子大中型高压永磁同步自起动电动机存在磁轭套筒与磁极铁芯原有连接方式在加工制造和使用过程中存在接触面小、定位不准、磁轭套筒与磁极铁芯连接强度需增加零件才能保证的问题，提出一种实心转子磁极结构。

一种实心转子磁极结构，包括：磁极铁芯和磁轭套筒，其中磁极铁芯安装在磁轭套筒的外表面上，磁极铁芯与磁轭套筒是通过彼此接触面上所开设的轴向槽和所具有的突起部分进行固定的，所述轴向槽和突起部分具有相配合的形状；所述轴向槽沿转子的转轴轴向设置在磁极铁芯内表面或者磁轭套筒的外表面上，相应地，所述突起部分沿转子的转轴轴向设置在磁轭套筒的外表面或者磁极铁芯内表面上；磁极铁芯与磁轭套筒安装到位后所述突起部分位于相配合的轴向槽的内部；并且所述轴向槽的底部宽度大于该槽的开口宽度；所述突起部分的顶部宽度大于底部宽度；

作为优选的方案，磁极铁芯和磁轭套筒通过轴向槽和相应突起部分安装到位后，磁极铁芯的每一极与磁轭套筒之间还通过轴向固定机构连接，用于限制磁极铁芯轴向位置，使得二者不会发生轴向相对移动。

作为优选的方案，磁极铁芯的每一极内表面设置1个或1个以上的所述轴向槽或突起部分；当磁极铁芯的每一极设置有1个以上的所述轴向槽或者突起部分时，所述的轴向槽或者突起部分应彼此平行；

作为优选的方案，轴向槽的深度应保证当磁钢装配入磁极铁芯后，轴向槽不影响磁力线的分布；

作为优选的方案，一个实心转子中，突起部分的数量与轴向槽的数量相等；

作为优选的方案，所述的轴向槽可以是燕尾槽或倒T形槽等；

作为优选的方案，所述的轴向槽的底部是平面；

作为优选的方案，所述轴向槽沿着转轴轴向开设在磁极铁芯每一极的内表面，即与磁轭套筒所接触的面；所述突起部分位于磁轭套筒的外表面，所述突起部分的形状均与待安装到该位置的磁极铁芯的每一极内表面所开设的轴向槽相配合；

磁极铁芯的每一极内表面开设所述轴向槽的数量为1个或1个以上；当磁极铁芯的每一极开设的轴向槽的数量为1个以上时，所述的轴向槽应彼此平行；

磁极铁芯和磁轭套筒通过轴向槽和相应突起部分进行连接，连接后所述的突起部分嵌于相配合的轴向槽的内部并应使二者接触面尽量吻合，确保连接后磁极铁芯在转轴的径向方向上不会脱离磁轭套筒。

所述转子结构的装配方法为：磁极铁芯分瓣加工完成后，将磁极铁芯每一极从磁轭套筒的端面开始，使二者上开设的轴向槽对准相配合的突起部分并将突起部分插入轴向槽中，然后沿着转子转轴轴向推动磁极铁芯，使二者安装到位。

进一步地，所述轴向固定机构为销钉，当磁极铁芯和磁轭套筒通过轴向槽和相应突起部分安装到位后，采用销钉分别将磁极铁芯的每一极与磁轭套筒的两端面固定；用于限制磁极铁芯轴向位置，使得二者不会发生轴向相对移动。

与现有的技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提出的结构，对比已有技术，能够解决实心转子大中型高压永磁同步自起动电动机存在磁轭套筒与磁极铁芯原有连接方式在加工制造和使用过程中存在接触面小、定位不准、磁轭套筒与磁极铁芯连接强度需增加零件才能保证的问题，此实心转子结构具有接触面大、抗变形能力强、定位准确、连接强度大等特点，有良好的高压永磁电机生产、制造推广前景。

附图说明

图1为所述磁轭套筒结构图，其中(a)为磁轭套筒左视图，(b)为磁轭套筒A-A剖视图；

图2为所述磁轭套筒实体结构示意图；

图3为所述磁极铁芯每一极的结构图，其中(a)为磁极铁芯每一极的左视图，(b)为磁极铁芯的切向图；

图4为所述磁极铁芯每一极实体结构示意图；

图5为所述本发明所述实心转子磁极结构图，其中(a)为实心转子左视图，(b)为实心转子A-A剖视图；

图6为本发明所述实心转子结构图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明加以详细说明，同时也叙述了本发明技术方案解决的技术问题及有益效果，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

由于平面结构较弧面结构加工应力小，抗变形能力强；楔形连接结构的定位性能和连接钢强度也较大；同时磁轭套筒一般为轻质隔磁材料硬度较低，在加工内表面环形槽时效率低下；在原有螺栓连接过程中由于空间狭小，存在操作不便，安装效率低等问题；所以本装置采用了如实施例和附图所示的结构形式，来进一步提高产品的加工制造工艺和使用的可靠性。本转子磁极结构主要应用于实心转子大中型高压永磁同步自起动电动机生产、制造领域，电机电压可用3KV、6KV、10KV，功率范围200KW～1000KW。

事实上，本技术方案中所述的轴向槽可以位于磁极铁芯内表面(相应的突起部分位于磁轭套筒外表面)，也可以位于磁轭套筒外表面(相应的突起部分位于磁极铁芯内表面)，磁极铁芯的每一极内表面上也可以同时具有沿转子转轴轴向设置的轴向槽和突起部分，只要磁极铁芯与磁轭套筒二者是相配合的并能保证突起部分插入轴向槽后磁极铁芯在转轴的径向方向上不会脱离磁轭套筒即可。考虑到加工难度，推荐采用在磁极铁芯每一极的内表面开设轴向槽的方案(相应的突起部分位于磁轭套筒外表面)，见附图5和6。

下面结合附图对本发明的该优选实施方式做详细说明。

一种实心转子磁极结构，包括磁极铁芯、磁轭套筒，其中：

磁极铁芯，用于放置磁钢，产生基波波形和起动涡流；

磁轭套筒，用于连接转轴和磁极铁芯；

所述磁极铁芯每一极的内表面，即与磁轭套筒所接触的面，沿着转轴轴向均开设有轴向槽，所述轴向槽的底部宽度大于该槽的开口宽度；见附图3和4。

所述磁轭套筒的外表面一周上沿转轴的轴向具有多个突起部分，见附图1和2，所述突起部分的顶部宽度大于底部宽度，所述突起部分的形状均与待安装到该位置的磁极铁芯的每一极内表面所开设的轴向槽相配合；突起部分的数量与轴向槽的数量相等；磁极铁芯和磁轭套筒通过轴向槽和相应突起部分进行连接，连接后所述的突起部分嵌于相配合的轴向槽的内部并应使二者接触面尽量吻合，确保连接后磁极铁芯在转轴的径向方向上不会脱离磁轭套筒。

作为优选的方案，所述的轴向槽可以是燕尾槽或倒T形槽等；与其相配合的突起部分应具有相应的突起结构确保连接后磁极铁芯在转轴的径向方向上不会脱离磁轭套筒；

作为优选的方案，所述的轴向槽的底部是平面；

所述转子结构的装配方法为：磁极铁芯分瓣加工完成后，将磁极铁芯每一极的轴向槽从磁轭套筒的端面对准相配合的突起部分并将突起部分插入轴向槽中，然后沿着转轴轴向推动磁极铁芯，使二者安装到位。

进一步地，磁极铁芯和磁轭套筒通过轴向槽和相应突起部分连接后，采用销钉分别将磁极铁芯的每一极与磁轭套筒的两端面固定，用于限制磁极铁芯轴向位置，使得二者不会发生轴向相对移动。见附图5和6。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换和替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种实心转子磁极结构，包括：磁极铁芯和磁轭套筒，其中磁极铁芯安装在磁轭套筒的外表面上，其特征在于，磁极铁芯与磁轭套筒是通过彼此接触面上所开设的轴向槽和所具有的突起部分进行固定的，所述轴向槽和突起部分具有相配合的形状；所述轴向槽沿转子的转轴轴向设置在磁极铁芯内表面或者磁轭套筒的外表面上，相应地，所述突起部分沿转子的转轴轴向设置在磁轭套筒的外表面或者磁极铁芯内表面上；磁极铁芯与磁轭套筒安装到位后所述突起部分位于相配合的轴向槽的内部；并且所述轴向槽的底部宽度大于该槽的开口宽度；所述突起部分的顶部宽度大于底部宽度。

2.根据权利要求1所述一种实心转子磁极结构，其特征在于，所述轴向槽沿着转子的转轴轴向开设在磁极铁芯每一极的内表面；所述突起部分位于磁轭套筒的外表面，所述突起部分的形状均与待安装到该位置的磁极铁芯的每一极内表面所开设的轴向槽相配合。

3.根据权利要求1所述一种实心转子磁极结构，其特征在于，磁极铁芯和磁轭套筒通过轴向槽和相应突起部分安装到位后，磁极铁芯的每一极与磁轭套筒之间还通过轴向固定机构连接。

4.根据权利要求1所述一种实心转子磁极结构，其特征在于，磁极铁芯的每一极内表面设置1个或1个以上的所述轴向槽或突起部分；当磁极铁芯的每一极设置有1个以上的所述轴向槽或者突起部分时，所述的轴向槽或者突起部分应彼此平行。

5.根据权利要求1-4任一所述一种实心转子磁极结构，其特征在于，一个实心转子中，突起部分的数量与轴向槽的数量相等。

6.根据权利要求1-4任一所述一种实心转子磁极结构，其特征在于，所述的轴向槽是燕尾槽或倒T形槽。

7.根据权利要求1-4任一所述一种实心转子磁极结构，其特征在于，所述的轴向槽的底部是平面。

8.根据权利要求2所述一种实心转子磁极结构，其特征在于，磁极铁芯的每一极内表面开设所述轴向槽的数量为1个或1个以上；当磁极铁芯的每一极开设的轴向槽的数量为1个以上时，所述的轴向槽应彼此平行。

开设的轴向槽的数量为1个以上时，所述的轴向槽应彼此平行。

9.根据权利要求3所述一种实心转子磁极结构，其特征在于，所述轴向固定机构为销钉，当磁极铁芯和磁轭套筒通过轴向槽和相应突起部分安装到位后，采用销钉分别将磁极铁芯的每一极与磁轭套筒的两端面固定。

10.根据权利要求1-4任一所述一种实心转子磁极结构，其特征在于，轴向槽的深度应保证当磁钢装配入磁极铁芯后，轴向槽不影响磁力线的分布。