CN104578496B - 车用高速永磁同步发电机高强度转子结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车用高速永磁同步发电机高强度转子结构,包括与电机极数相对应的磁极单元和带鸽尾筋转轴,带鸽尾筋转轴安装在磁极单元内侧的轴向上;磁极单元包括转子铁心,在转子铁心上设置V型永磁体槽,V型永磁体槽内安置永磁体,永磁体与转子铁心通过联接螺栓紧固为一体。本发明消除了永磁体与槽之间的间隙,使永磁体与槽内外侧良好接触,大大减轻了隔磁桥的负担,提高了转子强度,增加了转子结构的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种车用高速永磁同步发电机高强度转子结构,属于电部件领域。
背景技术
内置式永磁电机,永磁体镶嵌于转子铁心的内部,受到极靴的良好保护,大大增强了永磁体的抗去磁能力,提高了永磁体行的可靠性。相比于普通表面式结构电机,内置式电机转子结构坚固可靠,无需额外绑扎等其它加固措施,而且具有较高的凸极率,具有较高的弱磁调速性能,特别适用于车用高速永磁电机。
常规的车用高速永磁电机,极靴由于远离旋转中心,将受到很大的离心力作用而产生严重的形变,而连接极靴的隔磁桥将承受极大的应力,为提高转子的机械强度,一般需要采取增加隔磁桥宽度的措施来减小形变。但这使得电机漏磁大幅度增加,电机的性能下降,而且由于转子空间的限制,转子隔磁桥宽度亦不能无限增加。因此对车用高速永磁电机进行高强度转子结构设计是十分必要的。
发明内容
发明目的:
本发明的目的是提出一种新型高强度转子结构,以满足车用高速永磁同步电机的转子强度要求。
技术方案:
一种车用高速永磁同步发电机高强度转子结构,包括与电机极数相对应的磁极单元和带鸽尾筋转轴,带鸽尾筋转轴安装在磁极单元内侧的轴向上;其特征在于:所述磁极单元包括转子铁心,在转子铁心上设置V型永磁体槽,V型永磁体槽内安置永磁体,永磁体与转子铁心通过联接螺栓紧固为一体。
永磁体上设有一个或多个螺栓孔,在转子铁心的两个侧面均设置有螺栓孔,转子铁心上螺栓孔的数量与永磁体上螺栓孔的数量相同。
沉头螺栓槽设置于转子铁心的两侧,并且其数量及位置与联接螺栓相互对应;联接螺栓嵌入在沉头螺栓槽内,不能突出转子铁心两侧。
永磁体嵌入于永磁体槽内,且永磁体槽上设有螺栓孔,螺栓孔的数量及位置与联接螺栓和沉头螺栓槽相互对应。
联接螺栓由内向外经由上述螺栓孔,将永磁体与转子铁心紧密连接,使永磁体与永磁体槽固定。
所述联接螺栓采用不导磁材料。
优点及效果:
如图2所示,由于常规V型转子结构的永磁体与永磁体槽间并非理想接触,中间存在间隙,电机在高速旋转时由于离心力的作用永磁体将吸附于转子槽外侧,与转子槽内侧存在间隙。此转子V型区域及永磁体自身重量所产生的离心力完全由转子隔磁桥9承担,随着电机转速的增加,隔磁桥即发生断裂,转子结构发生破坏。
采用本发明改进结构之后,永磁体与转子铁心由高强度螺栓联接成整体,消除了永磁体与槽之间的间隙,使永磁体与槽内外侧均良好接触,这样转子的离心力主要由螺栓承担,大大减轻了隔磁桥的负担,提高了转子强度,增加了转子结构的可靠性。
附图说明:
图1是发明整体结构示意图;
图2是常规电机转子结构平面示意图;
图3是本发明转子磁极单元结构平面示意图;
图4为本发明转子磁极结构三维示意图。
附图标记说明:
图中:1-磁极单元,2-带鸽尾筋转轴,3-转子铁心,4-永磁体,5-联接螺栓,6-永磁体槽,7-沉头螺栓槽,8-鸽尾槽,9-隔磁桥,N-永磁体槽内侧,W-永磁体槽外侧。
具体实施方式:
下面结合附图对本发明做进一步的说明:
如图1、图3和图4中所示,本发明的转子结构是应用在车用高速永磁同步电机上,用于增加转子强度。图中以六极电机转子结构为例(对于不同极数电机均适用),该结构采用分体式结构,包括与电机极数相对应的磁极单元1和带鸽尾筋转轴2。
所述磁极单元1包括转子铁心3、永磁体4、联接螺栓5、永磁体槽6、沉头螺栓槽7及鸽尾槽8,转子铁心3上设置V型的永磁体槽6,V型的永磁体槽6内安置永磁体4,转子铁心3与永磁体4通过联接螺栓5紧密相连,消除了永磁体4与永磁体槽6之间的间隙,使永磁体4与转子铁心3紧固为一体,转子受到的载荷主要由联接螺栓5承受,使转子结构本体的受力降低,提高了转子强度,增加了转子结构的可靠性。
永磁体4上设有一个或多个螺栓孔,在转子铁心3的两个侧面均设置有螺栓孔,转子铁心3上螺栓孔的数量与永磁体4上螺栓孔的数量相同。
所述联接螺栓5嵌入在沉头螺栓槽7内,不能突出转子铁心两侧,否则影响两个转子磁极单元的装配。高强度联接螺栓5采用高强度不导磁材料,联接螺栓5的数量最佳为6个,分别设置于转子铁心3的两侧,每侧3个,分别位于转子铁心的中间及两边;联接螺栓5的数量也可根据转子的实际空间设置为2个或2n个(图中示例为采用2个联接螺栓)。
所述沉头螺栓槽7设置于转子铁心3的两侧,并且其数量及位置与联接螺栓5相互对应。
所述永磁体4嵌入于永磁体槽6内,且永磁体槽6上设有螺栓孔,螺栓孔的数量及位置与联接螺栓5和沉头螺栓槽7相互对应。
联接螺栓5由内向外(由永磁体槽内侧N向永磁体槽外侧W)经由上述螺栓孔,将永磁体4与转子铁心3紧密连接,使永磁体4与永磁体槽6可靠固定。
所述鸽尾槽8位于转子铁心3内圆侧中心位置,每个磁极单元1上设有一个鸽尾槽8,并且鸽尾槽8与带鸽尾筋转轴2上的鸽尾筋相互配合,有效防止磁极单元1在巨大离心力作用下向外甩出。
Claims (3)
1.一种车用高速永磁同步发电机高强度转子结构,包括与电机极数相对应的磁极单元(1)和带鸽尾筋转轴(2),带鸽尾筋转轴(2)安装在磁极单元(1)内侧的轴向上;其特征在于:所述磁极单元(1)包括转子铁心(3),在转子铁心(3)上设置V型永磁体槽(6),V型永磁体槽(6)内安置永磁体(4),永磁体(4)与转子铁心(3)通过联接螺栓(5)紧固为一体;永磁体(4)上设有一个或多个螺栓孔,在转子铁心(3)的两个侧面均设置有螺栓孔,转子铁心(3)上螺栓孔的数量与永磁体(4)上螺栓孔的数量相同;联接螺栓(5)由内向外经由上述螺栓孔,将永磁体(4)与转子铁心(3)紧密连接,使永磁体(4)与永磁体槽(6)固定,由内向外是指由永磁体槽内侧(N)向永磁体槽外侧( W);所述联接螺栓(5)采用不导磁材料。
2.根据权利要求1所述的车用高速永磁同步发电机高强度转子结构,其特征在于:沉头螺栓槽(7)设置于转子铁心(3)的两侧,并且其数量及位置与联接螺栓(5)相互对应;联接螺栓(5)嵌入在沉头螺栓槽(7)内,不能突出转子铁心(3)两侧。
3.根据权利要求2所述的车用高速永磁同步发电机高强度转子结构,其特征在于:永磁体(4)嵌入于永磁体槽(6)内,且永磁体槽(6)上设有螺栓孔,螺栓孔的数量及位置与联接螺栓(5)和沉头螺栓槽(7)相互对应。
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