CN102510148B - 一种具有整体叠片磁极的永磁电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有整体叠片磁极的永磁电机，尤其适用于船舶推进大功率永磁电机。它包括转子、转子轮毂、整体叠片磁极、定子、转轴以及机座和端盖；所述的整体叠片磁极由转子轮毂和固定在转子轮毂外圆周上的若干个整体叠片磁极块组成；每个整体叠片磁极块是通过拉杆及两块端板将内部安装有永磁体的磁极铁芯串在一起并拉紧固定成为一整体；每个整体叠片磁极块通过其上的鸽尾键与转子轮毂外圆轴向上的鸽尾槽配合固定连接；转子轮毂两端还分别固定一个与整体叠片磁极块的端板固定连接的挡板。本发明优点是：实现了永磁磁极的可靠固定和整体安装更换，整体性好，机械强度高，降低了安装难度，并且可进行整体拆卸，维修方便。

Description

一种具有整体叠片磁极的永磁电机
技术领域
本发明涉及一种具有整体叠片磁极的永磁电机，尤其适用于船舶推进大功率永磁电机。
背景技术
 永磁电机是常规船舶永磁电机推进系统的主要设备，负责将电能转化为机械能。作为船舶的推进电机，要求永磁电机具有高转矩密度、低振动噪声、高可靠性。永磁电机的转子采用永磁体励磁，永磁磁极的结构形式对电机性能有着重要影响。船舶大型电机其永磁体的固定难度大。表面式磁极结构一般采用无纬带整圆绑扎，在小电机中普遍采用。但永磁电机转子直径超过两米的时候，整圆绑扎难度大，并且绑扎后的永磁磁极不能更换，降低了永磁电机可靠性和可维性。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种磁极的整体性好、机械强度高、降低安装难度、并且可进行整体拆卸、维修方便的、特别适合于作船舶推进大功率永磁电机的具有整体叠片磁极的永磁电机。
本发明的技术方案是：一种具有整体叠片磁极的永磁电机，它包括转子、转子轮毂、整体叠片磁极、定子、转轴以及机座 和端盖；所述的整体叠片磁极由转子轮毂和固定在转子轮毂外圆周上的若干个整体叠片磁极块组成；每个整体叠片磁极块是通过拉杆及两块端板将内部安装有永磁体的磁极铁芯串在一起并拉紧固定成为一整体；每个整体叠片磁极块通过其上的鸽尾键与转子轮毂外圆轴向上的鸽尾槽配合固定连接；转子轮毂两端还分别固定一个与整体叠片磁极块的端板固定连接的挡板。
在上述技术方案基础上更进一步的技术方案是：
所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其每个整体叠片磁极块由若干个整体叠片磁极块小段 纵向排列串在一起并固定而成；每个整体叠片磁极块小段 由若干块自粘性硅钢冲片制成的磁极铁芯片沿轴向粘结并叠压而成；磁极铁芯片为半个椭圆形的封闭环形框；该封闭环形框上有用于组合成整体叠片磁极块时通过拉杆的固定和定位的孔，下部有鸽尾形的鸽尾键；永磁体嵌入由轴向叠片叠压成的磁极铁芯中。
所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其永磁体采用平行充磁，磁体表面镀有绝缘层，由几块小永磁体沿周向粘接而成；永磁体为面包形，对应气隙的一面为圆弧面，其他三面为平面。
所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其每个整体叠片磁极块的拉杆有5根，按磁极铁芯片上的固定和定位孔分布来定义拉杆，分别是：远离磁极铁芯片中心，且位于磁极铁芯片两侧上角各1个为外拉杆，位于磁极铁芯片有鸽尾键一侧两端各1个为内拉杆，位于鸽尾键上方的为一个中拉杆。
所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其端板上有校平衡螺孔，通过校平衡螺钉调整静平衡。
所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其整体叠片磁极至少有6个整体叠片磁极块；每个整体叠片磁极块缝隙中有以真空压力浸漆方式添满的绝缘漆。
所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其整体叠片磁极有8个整体叠片磁极块。
所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其整体叠片磁极有12个整体叠片磁极块。
所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其整体叠片磁极有24个整体叠片磁极块。
所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其挡板与转子轮毂、整体叠片磁极块的端板固定连接的紧固件是挡板固定螺钉；鸽尾键与鸽尾槽之间有斜锲。
所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其外拉杆直径为10毫米，材料为铜或不锈钢，选自铜T2Y或不锈钢1Ni18Cr9Ti；内拉杆直径为12毫米，材料为冷拉圆钢，选自45号圆钢；中拉杆直径为20毫米，材料为冷拉圆钢，选自45号圆钢；三种拉杆表面均镀有绝缘层。
本发明的技术效果显著，实现了永磁磁极的可靠固定和整体安装更换，整体性好，机械强度高，降低了安装难度，并且可进行整体拆卸，维修方便。
附图说明
图1为本发明的永磁电机总图；
图2为本发明的转子的横向剖视图；本实施例组成转子的整体叠片磁极由8个整体叠片磁极块组成；
图3为挡板、转子轮毂、整体叠片磁极块的端板联接示意图；
图4为整体叠片磁极块主视图；
图5为图4的A-A剖视图，即整体叠片磁极块横向剖视图；
图6为整体叠片磁极块纵向剖视图；
图7为一个磁极铁芯片平面图。
图中标记：1转子；2转子轮毂；3整体叠片磁极；4定子；5转轴；6机座、7端盖；8整体叠片磁极块；8’整体叠片磁极块小段；9磁极铁芯；10永磁体；11拉杆；11.1外拉杆；11.2内拉杆；11.3中拉杆；12鸽尾键；13鸽尾键；14斜锲；15端板；16校平衡螺孔；17挡板；18挡板固定螺钉。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
如图1-7所示，一种具有整体叠片磁极的永磁电机，它包括转子1、转子轮毂2、整体叠片磁极3、定子4、转轴5以及机座6 和端盖7；所述的整体叠片磁极3由转子轮毂2和固定在转子轮毂2外圆周上的若干个整体叠片磁极块8组成；每个整体叠片磁极块8是通过拉杆11及两块端板15将内部安装有永磁体10的磁极铁芯9串在一起并拉紧固定成为一整体；每个整体叠片磁极块8通过其上的鸽尾键12与转子轮毂2外圆轴向上的鸽尾槽13配合固定连接；转子轮毂2两端还分别固定一个与整体叠片磁极块8的端板15固定连接的挡板17。所述的每个整体叠片磁极块8由若干个整体叠片磁极块小段8’ 纵向排列串在一起并固定而成；每个整体叠片磁极块小段8’ 由若干块自粘性硅钢冲片制成的磁极铁芯片沿轴向粘结并叠压而成；磁极铁芯片为半个椭圆形的封闭环形框；该封闭环形框上有用于组合成整体叠片磁极块8时通过拉杆11的固定和定位的孔，下部有鸽尾形的鸽尾键12；永磁体10嵌入由轴向叠片叠压成的磁极铁芯9中。所述的永磁体10采用平行充磁，磁体表面镀有绝缘层，由几块小永磁体沿周向粘接而成；永磁体为面包形，对应气隙的一面为圆弧面，其他三面为平面。所述的每个整体叠片磁极块8的拉杆11有5根，按磁极铁芯片上的固定和定位孔分布来定义拉杆11，分别是：远离磁极铁芯片中心，且位于磁极铁芯片两侧上角各1个为外拉杆11.1，位于磁极铁芯片有鸽尾键12一侧两端各1个为内拉杆11.2，位于鸽尾键12上方的为一个中拉杆11.3。其端板15上有校平衡螺孔16，通过校平衡螺钉调整静平衡。整体叠片磁极3至少有6个整体叠片磁极块8，本实施例整体叠片磁极3有8个整体叠片磁极块8，每个整体叠片磁极块8的缝隙中有以真空压力浸漆方式添满的绝缘漆。挡板17与转子轮毂2、整体叠片磁极块8的端板15固定连接的紧固件是挡板固定螺钉18；鸽尾键12与鸽尾槽13之间有斜锲14。所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其外拉杆11.1直径为10毫米，材料为铜或不锈钢，选自铜T2Y或不锈钢1Ni18Cr9Ti；内拉杆11.2直径为12毫米，材料为冷拉圆钢，选自45号圆钢；中拉杆11.3直径为20毫米，材料为冷拉圆钢，选自45号圆钢；三种拉杆表面均镀有绝缘层。永磁体10材料可根据项目的需要选择所需要的，可选NdFeB或SmCo等，表面镀有绝缘层，主要在电机中起到励磁的作用。端板14材料选用不锈钢制作，可选不锈钢板1Ni18Cr9Ti等。
实施例2
与上述实施例1不同的是：所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其整体叠片磁极3有12个整体叠片磁极块8。
实施例3
与上述实施例1不同的是：所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其整体叠片磁极3有24个整体叠片磁极块8。
本发明权利要求保护范围不限于上述实施例。

Claims (10)

1.一种具有整体叠片磁极的永磁电机，其特征在于，它包括转子（1）、转子轮毂（2）、整体叠片磁极（3）、定子（4）、转轴(5)以及机座(6) 和端盖（7）；所述的整体叠片磁极（3）由转子轮毂（2）和固定在转子轮毂（2）外圆周上的若干个整体叠片磁极块（8）组成；每个整体叠片磁极块（8）是通过拉杆（11）及两块端板（15）将内部安装有永磁体（10）的磁极铁芯（9）串在一起并拉紧固定成为一整体；每个整体叠片磁极块（8）通过其上的鸽尾键（12）与转子轮毂（2）外圆轴向上的鸽尾槽（13）配合固定连接；转子轮毂（2）两端还分别固定一个与整体叠片磁极块（8）的端板（15）固定连接的挡板（17）；每个整体叠片磁极块（8）由若干个整体叠片磁极块小段（8’） 纵向排列串在一起并固定而成；每个整体叠片磁极块小段（8’） 由若干块自粘性硅钢冲片制成的磁极铁芯片沿轴向粘结并叠压而成；磁极铁芯片为半个椭圆形的封闭环形框；该封闭环形框上有用于组合成整体叠片磁极块（8）时通过拉杆（11）的固定和定位的孔，下部有鸽尾形的鸽尾键（12）；永磁体（10）嵌入由轴向叠片叠压成的磁极铁芯（9）中。
2.如权利要求1所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其特征在于，永磁体（10）采用平行充磁，磁体表面镀有绝缘层，由几块小永磁体沿周向粘接而成；永磁体为面包形，对应气隙的一面为圆弧面，其他三面为平面。
3.如权利要求1所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其特征在于，每个整体叠片磁极块（8）的拉杆（11）有5根，按磁极铁芯片上的固定和定位孔分布来定义拉杆（11），分别是：远离磁极铁芯片中心，且位于磁极铁芯片两侧上角各1个为外拉杆（11.1），位于磁极铁芯片有鸽尾键（12）一侧两端各1个为内拉杆（11.2），位于鸽尾键（12）上方的为一个中拉杆（11.3）。
4.如权利要求1所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其特征在于，端板（15）上有校平衡螺孔（16），通过校平衡螺钉调整静平衡。
5.如权利要求1所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其特征在于，整体叠片磁极（3）至少有6个整体叠片磁极块（8）；每个整体叠片磁极块（8）缝隙中有以真空压力浸漆方式添满的绝缘漆。
6.如权利要求1所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其特征在于，整体叠片磁极（3）有8个整体叠片磁极块（8）。
7.如权利要求1所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其特征在于，整体叠片磁极（3）有12个整体叠片磁极块（8）。
8.如权利要求1所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其特征在于，整体叠片磁极（3）有24个整体叠片磁极块（8）。
9.如权利要求1所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其特征在于，挡板（17）与转子轮毂（2）、整体叠片磁极块（8）的端板（15）固定连接的紧固件是挡板固定螺钉（18）；鸽尾键（12）与鸽尾槽（13）之间有斜锲（14）。
10.如权利要求3所述的具有整体叠片磁极的永磁电机，其特征在于，外拉杆（11.1）直径为10毫米，材料为铜T2Y或不锈钢1Ni18Cr9Ti；内拉杆（11.2）直径为12毫米，材料为冷拉45号圆钢；中拉杆（11.3）直径为20毫米，材料为冷拉45号圆钢；三种拉杆表面均镀有绝缘层。
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