CN104518589A - 中大型高速稀土永磁电机的磁钢紧固结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中大型高速稀土永磁电机转子结构，包括转子铁芯和贴覆在所述转子铁芯外表面上的磁极，所述转子铁芯的外圆周上形成有沿其轴向方向延伸的用于从径向和圆周两个方向定位所述磁极的多个凸棱，凸棱间开设T型槽，每个所述磁极由多块小磁钢在转子铁芯表面沿轴向和圆周方向拼接而成，所述拼接后磁极卡接在相邻两个所述凸棱之间，磁钢与磁钢之间的卡接，由镶嵌在T型槽中的楔块完成，所述转子铁芯的两端面上设置用于从轴向定位所述磁极的挡板。本发明的稀土永磁电机通过设置在转子铁芯外表面上的凸棱及凸棱间的T型槽和楔块用于在径向和圆周方向上固定磁极，用挡板在轴向上固定磁极，使由小磁钢拼接而成的磁极整体固定牢靠。T型槽和楔块的设置很好的解决了中大型电机表贴式磁钢拼接固定的问题。

Description

中大型高速稀土永磁电机的磁钢紧固结构

技术领域

本发明涉及一种稀土永磁电机，特别涉及一种中大型少极高速的稀土永磁电机转子结构。

背景技术

在中大型少极高速永磁电机的设计中，由于磁钢占用空间较大，故多采用表贴式磁极。表贴式磁钢的固定方法常用的有以下几种形式：

1.直接用胶将磁钢粘着在转子铁芯表面；

2.用螺钉与压板或加固定套将磁钢固定在转子铁芯表面；

3.采用纤维带或金属丝、金属带将磁钢捆绑在转子铁芯表面；

4.以上几种固定方法混合使用。

例如，公开号为CN102097878A，发明名称为“永磁电机磁极固定结构”的中国专利申请，采用套圈端面压板，并在磁钢上涂胶的方式将磁钢固定在转子铁芯上，其实是一种简化外固定套与胶粘方式的结合；授权公告号CN202586551U发明名称为“采用表贴式磁钢装配方式的永磁电机”的中国专利采用的是在转子铁芯上加工螺纹孔，用紧固螺钉与极间压板固定磁钢的方式，同时也在磁钢与转子铁芯间涂胶。

在实际操作使用中，以往各种表贴式磁钢固定方法或多或少存在着一些缺陷，如：胶粘方式稳定性差，也不可能做无损检测，牢固可靠性难以保证。而且胶的耐高温性差，如较常用的环氧胶，当接近约120℃时，会出现性能急剧下降情况，故单纯用胶固定磁钢，温度适应性不好。

单独在转子铁芯上加工螺纹孔，电机高速旋转时强度比较差，且对转子铁芯要求高，转子铁芯后期加工复杂。另外,极间压板只能用于磁极边缘部位，对大型电机的磁极，一般是由多块小磁钢组成，磁极压板不能使用。

加外固定套的方式，工艺复杂，需要专门设计各种零件，导致转子结构复杂，装配误差容易增大，且各零件加工起来费时费料。

纤维带捆绑方式，纤维带若绑得厚，则影响气隙，且轴向厚度均匀性不容易保证；纤维带若绑得薄，则牢固可靠性难以保证，容易松动。纤维带捆绑方式圆周方向定位差，容易周向跑位。

用金属丝或金属带捆绑方式，虽然在强度上能保证磁钢固定的可靠性，但工艺复杂，特别是当金属丝或金属带破损后，必然造成电机极间损坏，故长期可靠性难保证。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供一种结构简单、制造方便且磁钢的固定效果好的稀土永磁电机表贴磁极结构，特别适合在大型高速稀土永磁电机中使用。

本发明采用如下技术方案：一种中大型高速稀土永磁电机转子结构，包括转子铁芯和贴覆在所述转子铁芯外表面上的磁极。转子铁芯的外圆周上形成有沿其轴向方向延伸的用于从径向和圆周两个方向定位磁极的多个凸棱，凸棱间开设T型槽，每个磁极由多块小磁钢在转子铁芯表面沿轴向和圆周方向拼接而成，拼接后磁极卡接在相邻两个所述凸棱之间，并采用镶嵌在T型槽中的楔块同时压紧相邻小磁钢的拼缝。转子铁芯的两端面上设置用于从轴向定位所述磁极的挡板。

T型槽开设在转子铁芯圆周方向上、相邻两块所述磁钢的拼接处，且大头端朝向所述转子铁芯的中心。在转子铁芯圆周方向上，相邻两块小磁钢的拼接处之间形成喇叭口状的缝隙，喇叭口的大口端朝向磁钢的外表面。楔块一端与T型槽相适配，一端有与所述喇叭口状的缝隙相适配的卡接部。楔块在T型槽内楔有用于固定楔块的圆钢。

另外，可以在磁钢与转子铁芯之间、楔块与磁钢之间、楔块与转子铁芯之间涂覆粘结胶。起填充装配间隙与增强固定作用。

与现有技术相比，本发明的稀土永磁电机转子结构特点在于：

1、本发明的稀土永磁电机转子结构通过设置在转子铁芯外表面上的凸棱及凸棱间的T型槽和楔块，在径向和圆周两个方向上固定了磁钢，用挡板在轴向上固定了磁钢，使磁钢固定牢靠。

2、本发明的稀土永磁电机转子结构通过在转子铁芯上开设T型槽，利用设置在T型槽内的楔块加强对磁钢径向及圆周方向的固定，很好的解决了中大型电机表贴式磁钢拼接固定的问题。

3、本发明的稀土永磁电机转子结构具有结构简单、零部件数量少、工艺操作方便简单、结构紧凑，整体成本低廉的优点。

附图说明

图1为本发明的稀土永磁电机转子铁芯径向半剖面示意图；

图2为形成本发明的稀土永磁电机转子铁芯冲片示意图；

图3为图1中A部分放大图；

图4为图1中B部分放大图。

附图标记说明

1-转子铁芯      2-小磁钢

3-转子冲片      4-凸起

5-凸棱          6-瓦形卡槽

7-极间间隙      8-T型槽

9-楔块          10-卡接部位

11-圆钢         12-第一倾斜面

13-第二倾斜面

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

如图1所示，本发明的稀土永磁电机转子结构包括转子铁芯1和贴覆在转子铁芯1外表面上的磁极，磁极是由多块小磁钢2沿转子铁芯1的轴向和周向拼接而成的。

转子铁芯1是由多片如图2所示的转子冲片3叠压在一起形成的，转子冲片3的外圆周上设有有多个凸起4及用于镶嵌楔块9的多个T型槽8，当把多个转子冲片3叠压在一起形成转子铁芯1时，如图1和图3、图4所示，转子铁芯1的外圆周上形成有沿其轴向方向延伸的多个凸棱5，且凸棱5成对设置，相邻两对凸棱5之间根据需要会形成极间间隙7。凸棱5具有第一倾斜面12，一对凸棱5的第一倾斜面12形成“八”字形，用于卡住磁极，每对凸棱之间形成用于卡接磁极的横截面为瓦形的瓦形卡槽6，磁极的横截面的形状为与瓦形卡槽6的形状相适配的瓦形。磁极是由多块小磁钢2在转子铁芯1的表面沿轴向和周向拼接而成的，小磁钢2在圆弧方向的两端具有“八”字形的两个第二倾斜面13，使在转子铁芯1的圆周方向上，相邻两块小磁钢2的拼接处形成喇叭口状的缝隙，喇叭口的大口端朝向小磁钢2的外表面。T型槽8与小磁钢喇叭口状的缝隙对齐。从图1中可以看出，楔块9实际上为两头大中间小的结构，且楔块一端与所述T型槽8相适配，一端有与所述喇叭口状的缝隙相适配的卡接部位10。在T型槽8内有用于固定楔块9的圆钢11。另外，在转子铁芯1的两端面上设置用于从轴向定位磁极的挡板（图中未示出）。

另外，可在小磁钢2与转子铁芯1之间、楔块9与小磁钢2之间以及楔块9与转子铁芯1之间的接触面上涂覆有专门用于粘结磁钢的粘结胶，以加强固定并填充因制作误差而出现的缝隙，从而进一步增强固定效果。

本发明的稀土永磁电机表贴式转子，采用了新式磁钢固定方法，通过转子铁芯上的凸棱5及楔块9作为径向和周向固定，而最终用圆钢11楔紧，装配操作简单，紧固牢靠，零件增加数量少，结构紧凑，整体成本低廉。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。

Claims (7)

1.一种中大型高速稀土永磁电机转子结构，包括转子铁芯和贴覆在所述转子铁芯外表面上的磁极，其特征在于，所述转子铁芯的外圆周上形成有沿其轴向方向延伸的用于从径向和圆周两个方向定位所述磁极的多个凸棱，凸棱间开设T型槽，每个所述磁极由多块小磁钢在转子铁芯表面沿轴向和圆周方向拼接而成，所述拼接后磁极卡接在相邻两个所述凸棱之间，并采用镶嵌在所述T型槽中的楔块同时压紧相邻小磁钢的拼缝，所述转子铁芯的两端面上设置用于从轴向定位所述磁极的挡板。

2.根据权利要求1所述的稀土永磁电机转子结构，其特征在于，所述T型槽开设在转子铁芯圆周方向上、相邻两块所述小磁钢的拼接处。所述T型槽的大头端朝向所述转子铁芯的中心。

3.根据权利要求1所述的稀土永磁电机转子结构，其特征在于，圆周方向上，相邻两块所述小磁钢的拼接处之间形成喇叭口状的缝隙，喇叭口的大口端朝向所述小磁钢的外表面。

4.根据权利要求1、2、3所述的稀土永磁电机转子结构，其特征在于，所述楔块一端与所述T型槽相适配，一端有与所述喇叭口状的缝隙相适配的卡接部。且在所述T型槽内楔有用于固定所述楔块的圆钢。

5.根据权利要求1所述的稀土永磁电机转子结构，其特征在于，所述转子铁芯的外圆周上的凸棱成对设置，每对凸棱之间形成用于卡接所述磁极的横截面为瓦形的卡槽，所述磁极的横截面的形状为与所述卡槽的形状相适配的瓦形。

6.根据权利要求1-4所述的稀土永磁电机转子结构，其特征在于，所述小磁钢与所述转子铁芯之间、所述楔块与小磁钢之间、所述楔块与转子铁芯之间均涂覆有粘结胶。

7.根据权利要求1所述的稀土永磁电机转子结构，其特征在于，所述转子铁芯上的所述凸棱采用模具冲压一次成型。